Hoofdstuk 1: Inleiding
1.1 Chemie
Chemie (= scheikunde):
- studie vd materie en zijn eigenschappen (atomair & moleculair: samenstelling + structuur,
reacties: eigenschappen, omzettingen, energieveranderingen)
- uit 3 tradities: alchemie, geneeskunst en technologie
- 16e eeuw: alchemisten voerden methodiek van observatie en experiment in
- Middeleeuwen: geneeskunst
- Metallurgie: eerste chemische activiteiten
- Midden 18e eeuw: status van exacte wetenschappelijke discipline dankzij Lavoisier
- Begin 19e eeuw: meerdere specialisaties noodzakelijk
1.2 Materie
Desublimeren
1.2.1 Definitie
Materie alles wat id kosmos massa en volume heeft
Fysische eig. chemische samenstelling vd stof verandert niet
Chemische eig. chemische verandering (= chemische reactie) waarbij de stof
interageert met of omgezet wordt in andere stoffen
Zuivere stof vaste, unieke eigenschappen (>< mengsel: variabele eigenschappen)
Extensieve eig. afhankelijk vd hoeveelheid materie
Intensieve eig. onafhankelijk vd hoeveelheid materie
1.2.2 Classificatie
Mengsel verschillende componenten, variabele samenstelling (heterogeen: een of meerdere
zichtbare fasegrenzen, homogeen: geen zichtbare fasegrenzen, gemengd onder kleinste vorm)
Oplossing homogeen mengsel dat in zijn geheel een vloeistof is
Fysisch scheidingstechnieken filtratie, extractie, destillatie, kristallisatie, chromatografie,
elektrolyse (om homogene mengsels te scheiden)
Elementaire stoffen zuivere stoffen die uiteindelijk niet verder kunnen ontleed worden (117
elementen gekend)
Verbinding samengestelde stof
1.2.3 Energie
Chemische reactie vaak verandering van energie
Temperatuur maat vr de kinetische energie
Potentiële energie bepaald door onderlinge positie van en de interacties tss de samenstellende
deeltjes
Wet van behoud van massa in een systeem
Wet van behoud van energie in een universum (systeem + omgeving)
1.3 Grootheden en eenheden
SI-systeem zie apart blad!!!
,Hoofdstuk 2: Atoomtheorie
2.1 Fundamentele chemische wetten (18e- 19e eeuw)
Wet van behoud van massa In een gesloten systeem blijft de totale massa behouden, ongeacht de
scheikundige reacties die plaatsgrijpen. (Lavoisier)
Wet vd cte samenstelling Een zuivere verbinding bevat steeds exact dezelfde elementen in exact
dezelfde massa-verhouding, ongeacht zijn oorsprong. (Proust)
Wet vd meervoudige verhouding Wnr 2 elementen, A en B, met elkaar reageren en meerdere ≠
verbindingen kunnen vormen, dan kunnen de verhoudingen vd massa’s vh 2 e element die reageren
een zelfde massa vh 1e element, herleid worden tot kleine gehele getallen (Dalton)
2.2 Atoomtheorie van Dalton
Onder de vorm van 4 postulaten:
1. Elementen zijn opgebouwd uit atomen, kleine ondeelbare en niet vernietigbare deeltjes
2. Atomen ve element zijn identiek in massa en andere eigenschappen, en ≠ vd atomen van
andere elementen
3. Combinatie van 2 of meerdere ≠ atoomsoorten = verbinding
4. Chemische reactie = reorganisatie vd atomen, atomen zelf veranderen niet
Atoommassa ?? => relatief bepaald t.o.v. atoommassa ve ander element (massa van 1 H-atoom
als eenheid)
2.3 Nucleaire atoommodel
Eind 19e eeuw atoom is opgebouwd uit nog kleinere deeltjes
2.3.1 Elektron
Elektron e-:
- Elementair negatief geladen deeltjes, aanwezig in alle
atomen (m = 9,11.10-31 kg, lading e- = -1,602.10-19C)
- Ontdekt via experimenten met kathodestraalbuizen
- Thomson (1903): plumpudding-model
2.3.2 Nucleaire atoom
Rutherford:
- Experimenten met radioactiviteit
- Kern is opgebouwd uit protonen p+ en neutronen n0 (= massa, nl. 1,67.10-27 kg, lading p+ =
+1,602.10-19C)
- Positief geladen kern omgeven door ijle wolk met negatief geladen elektronen
Opmerkelijk:
- Kleine afmeting vd atoomkern
- Extreem hoge dichtheid vd kern
- # en schikking vd elektronen zorgt vr ≠ in chemische eig.
2.3.3 Atoomsymbolen
Nuclide elk neutraal individueel atoom
,Z bepaalt chemisch gedrag
2.4 Periodiek systeem
Periodiek systeem vd elementen (PS):
- Mendeleev (1871)
- 118 elementen
- Groep: eenzelfde kolom, gelijkaardige chemische eig. (hoofdgroepelementen: a-
groepelementen, transitie- of overgangselementen: b-groepelementen)
- Periode: eenzelfde rij,
- Lanthaniden + actiniden = binnenste transitie-elementen
- Alkalimetalen: groep Ia, aardalkalimetalen: groep lla, halogenen: groep Vlla, edelgassen:
groep O, koolstofgroep (C tot Pb): groep lVa
- Metalen: links + ih midden
- Niet-metalen: bovenaan rechts
- Metalloïden: tss metalen en niet-metalen in trapvorm
2.5 Isotopen
Massaspectrometer begin 20e eeuw (kunnen uitleggen, p2.8)
Isotopen nucliden vh zelfde element met dezelfde chemische eigenschappen maar met ≠ massa,
door ≠ aantal elektronen
2.6 Atoommassa-eenheid
Atoommassa-eenheid (amu):
- 1961: 12C als standaard
- Absolute waarde van koolstof bepaald met massaspectrometer: 1u = m 12C/12 = 1,66.10-27 kg
- Getalwaarde van u: vaak weinig kleiner dan atoommassagetal A
- Atoommassa ve element = gewogen gemiddelde vd id natuur voorkomende isotopen van dat
element (+- 2000 nucliden)
- Ar staat in PS
- ! onstabiel ≠ niet-natuurlijk/ kunstmatig
Hoofdstuk 3: Verbindingen
, 3.1 Moleculen en ionen
! Enkel edelgassen vr als mono-atomisch id natuur
Chemische bindingen elektrostatische krachten die atomen samenhouden in verbindingen
Valentie-elektronen elektronen ad buitenrand vd elektronenwolk
3.1.1 Covalente binding
Covalente binding vooral tss niet-metalen:
- Ontstaat dr de aanwezigheid van 1 of meer gemeenschap. elektronenparen tss die 2 atomen
- Molecule = groep atomen die onderling verbonden is via cov bindingen
- Chemische formule: elementsymbolen (+ coëfficiënten)
- Structuurformule: streepjes
- Ball-and-stickmodel of space-fillingmodel: onderlinge oriëntatie en grootte vd atomen tonen
(geometrie, O: rood, H: wit, C: zwart)
3.1.2 Ionbindingen
Ionbinding tss metaal en niet-metaal:
- Zouten
- Gevolg vd elektrostatische attractie tss positieve (kation, metalen) en negatieve (anion, niet-
metalen) ionen
- Ionverbinding: driedimensionale aggregatie
- Vaak polyatomische ionen: combinaties van 2 of meer atomen die cov aan elkaar gebonden
zijn, maar in hun geheel een lading dragen
3.2 Nomenclatuur vd anorganische stoffen
Systematische naam wetenschappelijke naam, afgekort tot gebruikelijke naam
Triviale naam veel gebruikte en algemeen aanvaarde naam
Binaire (cov) verbindingen:
- Naam vh meest elektropositieve element = onveranderd +
eerst, ander elementen = -ide
- + Grieks telwoord!
- + Per (hoogste oxidatiegraad) /hypo (laagste oxidatiegraad)
- Triviale namen: H2O = water, NH3 = ammoniak, NH4+ = ammonium, O22- = peroxide
Atoomionen:
- Positieve/ negatieve lading vh ion: rechtsboven
- Positieve atoomionen: naam vh element + ion (+ OG indien nodig)
- Negatieve atoomionen: stam vd Latijnse naam vh element + ide-ion
Radicalen en meeratomige kationen:
- Neutrale radicalen: eindigen op -yl (soms ook vr overeenkomstig kation)
- Uitzonderingen: die ontstaan door additie vh proton aan neutrale moleculen = oniumionen
Meeratomige anionen:
- Eindigen op -ide
- Complexe: afkomstig van zuurstofzuren, Latijnse stam vh centrale element + aat + OG + -ion
- Indien waterstofatoom bevat: waterstof vr de naam
Zuren:
