Examen Chemie 2019-2020
Voorbeeld examenvragen theorie
Hoofdstuk 1. Inleidende begrippen
a) Wat verstaan we onder de begrippen zuivere stof, enkelvoudige stof,
samengestelde stof, element, isotoop, molecule, heterogeen mengsel? Geef een
voorbeeld van elk.
Zuivere stof = bestaat uit 1 stofsoort (bestanddeel) en wordt gekenmmerkt door een reeks
samenhorende fysische constanten en chemische eigenschappen. (alle eig’en moeten aanwezig
zijn) bvb. Zuiver water.
Enkelvoudige stof = bestaat uit 1 enkele atoomsoort of element. Sommige komen voor als
ongebonden atomen (bvb. edelgassen) en andere vormen moleculen
Moleculen = twee of meerdere gelijke atomen zijn aan elkaar gebonden bvb. water
Samengestelde stof = opgebouwd uit atomen van twee of meerdere verschillende atoomsoorten
die chemisch aan elkaar gebonden zijn (bvb water, keukenzout,…)
Isotopen = atomen/nucliden met 1zelfde aantal protonen in kern maar verschillend aantal
neutronen, hebben dus ook verschillende massa.
Element/atoomsoort = natuurlijk mengsel vn isotopen die voorkomen in een welbepaald houding
(abundantie).
Heterogeen mengsel = mengsel heeft niet overal zelfde samenstelling , de partikelgrootte vd
individuele deeltjes zijn groter dan 10-7 m of 100nm bvb. Zand en water.
b) Wat is een nuclide? Geef de algemene voorstelling van een nuclide? Wat stelt het
atoomnummer en het massagetal van een nuclide voor?
Nuclide = - elke soort atoomkern met n welbepaald aantal protonen en neutronen
- een atoomsoort gekentmerkt door haar massagetal (nucleonenaantal) en
atoomnummer (protontal)
Atoomnummer Z = geeft aantal protonen dat er in kern v/e bepaald atoom zit = gelijk aan
aantal elektronen in de mantel
Massagetal A = geeft som vh # protonen en neutronen in de kern aan
Algemene voorstelling nuclide = AXZ
c) Wat verstaan we onder atoommasse-eenheid (u), nuclidemassa en relatieve
nuclidemassa? Wat is de massa van een 63Cu-nuclide (Ar=62,930) in g?
Atoommassaeenheid: Het 12de deel van de atoommassa van koolstof-12 (126C ). De absolute
massa (m) van een atoom is zeer klein (groot orde 10-27 kg). Om praktische redenen gebruiken
we een andere eenheid, de atomaire massa eenheid of geunificeerde massaeenheid,
voorgesteld door u.
Experimenteel: 12 C atoommassa = 1,99 . 10-26 kg
,1,99. 10−26 kg −27 1 12
=1,66 .10 kg=1 a . m. e . of 1 u= van de massa van het (¿ )C isotoop (referentie−atoom)
12 12
Nuclidemassa: De gemiddelde nuclidemassa’s van de isotopen van dit element rekening
houdend met hun natuurlijke procentueel voorkomen (abundantie)
m(X) = ∑ mi ¿ ¿ ¿ met f i het % voorkomen van de isotopen
Vb. m ¿
Relatieve nuclidemassa: is een onbenoemd getal dat uitdrukt hoeveel keer de massa vn dat
atoom groter is dan de atomaire massa-eenheid.
Ar ¿
63
Massa van een Cu-nuclide (Ar=62,930) in g:
63 x x
Cu= = =62,930
1,66 .10 kg 1,66 . 10−27 . 103 g
−27
x=62,930 . 1,66 .10−24 g=1,0446 .10−22 g
d) Hoe berekent men de relatieve atoommassa van een element. Wat is de relatieve
atoommassa van het element A als er in de natuur 12.4% 201A, 0.6% 202A,
48% 203A, 5% 205A en 34% 209A voorkomen.
Atoommassa van A: 12,4% 201A; 0,6% 202A; 48% 203A; 5% 205A en 34% 209A
= 0,124 x 201 + 0,006 x 202 + 0,48 x 203 + 0,05 x 205 +0,34 x209
= 204,89
e) 1) Geef de definitie van het begrip mol?
Mol = De eenheid van hoeveelheid stof: Het is die hoeveelheid die evenveel specifieke
entiteiten bevat als er atomen zijn in 12g koolstof-12, namelijk 6,02 . 1023 entiteiten. Dit
getal, voorgesteld als NA wordt de Avogadroconstante genoemd
2) Wat is het getal van Avogadro?
Het getal van Avogadro = Het aantal atomen in 12g 12C bekomen door deze massa (12g) te
delen door de massa van één 12C atoom. De massa van één 12C atoom bedraagt 12*1,6605 .
10-27kg.
1 mol = Verzameling van 6,02 . 1023 deeltjes
3) Wat is de relatie tussen het getal van Avogadro en de atoommassa-eenheid?
, Het getal van Avogadro is het omgekeerde van de atoommassa-eenheid. Als je 1 deelt door het
getal van Avogadro dan heb je 1 atoommassa-eenheid, omgekeerd hetzelfde. Als je beide
getallen samen vermenigvuldigt dan is het gelijk aan 1.
1
1 u= g=1,66∗10−27 kg
NA
4) Wat is de molaire massa van een stof? In welke eenheid wordt deze
uitgedrukt?
Molaire massa M van een stof = Het aantal gram per mol van die stof eenheid: g/mol
5) Waarom is de molaire massa van een verbinding gelijk aan de som van
de relatieve atoommassas van de elementen waaruit de verbinding bestaat
uitgedrukt in gram?
Omdat 1 mol 6,02 * 1023 deeltjes bevat. De molaire massa voor een molecule is gelijk aan
NA * Mr * a.m.e.
6) Wat is de moleculemassa van H 2O (in g) en de molaire massa van H 2O
(in g/mol).
Molaire massa H2O = NA . Mr . u = 6,02 . 1023 moleculen/mol . 18 . 1,66 . 10-24 g = 18 g/mol
Molecuulmassa H2O = 18 u * 1,66 * 10-24 g = 2,98 * 10-23 g
Hoofdstuk 2. Atoombouw en Periodiek Systeem
a) Wat verstaan we onder hoofdkwantumgetal, nevenkwantumgetal, magnetrische
kwantumgetal en spinkwantumgetal? Opnieuw bekijken.
Hoofdkwantumgetal n = Nummering voor de 7 verschillende schillen of hoofdenergie niveau van
de orbitalen. Deze zijn genummerd vanaf de kern naar buiten en genoemd van K tot Q, of
genummerd van 1 tot 7.
Ook een parameter voor de afstand tot de kern
Nevenkwantumgetal l = Nummer van het subniveau en kan alle gehele waarden tussen 0 en (n-1)
hebben.
Ook een parameter voor de vorm van het orbitaal
Magnetische kwantumgetal ml = Nummering voor het aantal banen dat afhangt van het
nevenkwantumgetal van het subniveau en worden genummerd van –l tot +l.
Ook een parameter voor de richting van het orbitaal in de ruimte
Spinkwantumgetal ms = In elke baan zijn er maximaal twee elektronen die bewegen. Die twee
elektronen hebben een tegengestelde spin en krijgen een nummer (+1/2 of -1/2)
Ook een parameter voor de draairichting van het elektron
Door tollende bewegingen rond hun eigen as onstaan namelijk zeer zwakke
magneetveldjes. De magneetveldjes van 2 elektronen met tegengestelde zin trekken elkaar
aan, zodat de onderlinge afstoting tussen de twee negatieve ladingen overwonnen wordt.
Hierdoor kunnen eleketronen in eenzelfde baan t.o.v. elkaar slechts twee oriëntaties
aannemen parallel en antiparallel. De elektronen vormen een elektronenpaar of doublet.
, b) Om de electronenconfiguratie te kunnen opstellen heeft men de relatieve ligging
van de energieniveaus van de orbitalen nodig. Geef een figuur welke de
energieniveaus rangschikt zoals we ze in een atoom zullen opvullen.
c) Hoeveel elektronen kunnen er per orbitaal plaatsnemen en waarom? Hoeveel
elektronen kunnen er maximaal plaatsvinden op energieniveau’s gekenmerkt door
volgende hoofd-en nevenkwantumgetallen?
4s: 2 4p: 6 4d: 10 4f: 14
Uit spectroscopisch onderzoek bleek dat in elk subenergieniveau de elektronen een bepaald
aantal banen ter beschikking hebben (s-niveau : 1 baan; p-niveau : 3 banen; d-niveau : 5
banen; f-niveau : 7 banen). We hebben ook gezegd dat er maximaal 2 elektronen per baan zijn,
vandaar dat het maximaal aantal elektronen op energieniveau’s gekenmerkt worden door
volgende hoofd- en nevenkwantumgetallen.
d) Hoe worden de electronen verdeeld wanneer electronentoestand met gelijke
energie beschikbaar zijn? Hoe verdeel je bijvoorbeeld 4 elektronen over de p-
orbitalen?
In een bepaald subniveau wordt eerst één elektron in elke baan geplaatst (de verschillende banen
hebben immers dezelfde energie) alvorens elektronenparen te vormen (twee elektronen in dezelfde
baan plaatsen vergt energie). Ongepaarde elektronen die de deelniveaus van eenzelfde subniveau
bezetten, hebben gelijke spin.
4 elektronen over een p orbitaal verdelen doe je eerst door eerst in elke baan 1 elektron te plaatsen. Het
laatste elektron zal dan een elektronenpaar vormen met het elektron uit de eerste paar.
, e) Schrijf de electronenstructuur van Fe (of andere nuclide). Volgens welke regels
worden de electronen opgevuld in de schillen en orbitalen? Regel van Pauli,
Hund, Aufbauproces? Teken de energieniveau’s van de verschillende subschalen
( s, p, d, f, …) van Fe en vul ze op. Hoeveel valentie-elektronen heeft Fe en
hoeveel ongepaarde elektronen? Wat is de elektronenconfiguratie van Fe 2+ en
Fe3+?
Elektronenstructuur van 5626Fe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 [Ar] 3d6
Afbau principe = De energieniveaus van een atoom worden met elektronen opgevuld volgens
toenemende energiewaarde te beginnen met de laagste (zie vraag 2). De laagste energieniveaus
worden eerst opgevuld. Men moet rekening houden met overlapping van energieniveaus (d
orbitaal heeft hoger energieinhoud dan s orbitaal van de volgende schil). Halfgevulde of volledige
gevulde subniveaus veroorzaken extra stabiliteit: s 2, d4 (één volledig gevuld) wordt s 1 d5 (beiden
halfgevuld = stabieler)
Verbodsregel van Pauli = In een atoom komen geen twee elektronen voor met vier gelijke
kwantumgetallen en als 2 elektronen hetzelfde orbitaal bezetten, hebben ze noodzakelijk een
tegengestelde spin (gepaard).
Regel van Hund = In een bepaald subniveau wordt eerst één elektron in elke baan geplaatst (de
verschillende banen hebben immers dezelfde energie) alvorens elektronenparen te vormen (twee
elektronen in dezelfde baan plaatsen vergt energie). De laagste energie voor een atoom is deze met
een maximum aantal ongepaarde elektronen in
gelijksoortige orbitalen en met dezelfde spin.
26 Fe heeft 2 of 3 valentie-elektronen en 4 ongepaarde elektronen.
Fe Fe2+ + 2e- met Fe2+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4
Fe Fe3+ + 3e- met Fe3+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3
De groep van Fe is een nevengroepelement (8) en zijn transitiemetalen met onvolledig gevulde d-
orbitalen. Ijzer behoort tot periode 4 of de b-groep.
f) Wat verstaan we onder groepen en perioden in het periodiek systeem
(1)? Welke hoofdgroepen zijn er en wat zijn hun eigenschappen betreffende
electronenconfiguratie (2)? Hoe onderscheiden de overgangselementen zich van
de hoofdgroepelementen(3)?
(1) In het periodiek systeem zijn de elementen gerangschikt volgens stijgend
atoomnummer/# protonen in kern of volgens toenemend # elektronen in het
