Atomen en moleculen samenvatting
1. Historische ontwikkeling van de chemie
Demokritos: Het universum bestaat uit 2 dingen : atomen en het niets. Alle lichamen worden
gevormd door atomen van éénzelfde oerstof. De atomen zijn voortdurend in beweging.
Aristoteles: Alles is opgebouwd uit 4 elementen in verschillende verhoudingen, nl. lucht, water, vuur
en aarde.
Elk element is drager van de 2 aanliggende eigenschappen. Water (nat,koud) kan bvb. door
verwarming omgezet worden tot "lucht" (nat,warm). Dit is een transmutatie.
Georg Ernst Stahl werkte de phlogistontheorie uit. Bij verbranding van een stof zou het brandbare
principe (phlogiston) ontsnappen.
vb. hout as + phlogiston, waardoor mas < mhout.
Maar als men een metaal verbrandt, heeft het gevormde product een grotere massa...
Joseph Priestly ontdekte het bestaan van zuurstof, een gas dat noodzakelijk is voor de ademhaling.
Antoine Laurent Lavoisier verhitte een hoeveelheid kwik in aanwezigheid van een afgesloten
hoeveelheid lucht.
Verbranding van een lichaam in lucht is reageren met zuurstof uit de lucht. Lucht is een mengsel van
(minstens) 2 gassen : zuurstof en stikstof. Een chemisch verschijnsel is een hergroepering van
onveranderlijke atomen. Zulk proces treedt op met behoud van massa
,John Dalton
• atomen zijn kleine, massieve bollen, onveranderlijk en onvernietigbaar.
• atomen van éénzelfde element zijn identiek en hebben dezelfde massa.
• atomen van verschillende elementen verschillen in grootte en massa.
• atomen van verschillende elementen kunnen zich onderling in een bepaalde verhouding
verbinden tot moleculen.
Door combinatie van een elektrisch en een magnetisch veld bepaalde Joseph John Thomson de
verhouding lading/massa voor elektronen.
q/m = 1,76.1011 C.kg-1
Robert Andrews Millikan slaagde er uiteindelijk in de lading van het elektron te bepalen, nl. 1,6.10-19
C, waaruit volgt :
m = 9,1.10-31 kg.
2. Bouw van het atoom: indeling der stoffen
Elementaire deeltjes (= subatomaire deeltjes)
Een atoom is een elektrisch neutraal geheel, opgebouwd uit kleinere deeltjes. Het is opgebouwd uit
een kern, waarin nucleonen voorkomen (protonen en neutronen), omgeven door een
elektronenwolk.
• *de massa wordt uitgedrukt in a.m.e. (atomaire massa-eenheden) of Dalton (Da).
1 a.m.e. = 1 u = 1 Da = 1,66053904.10-27 kg = 1,66053904.10-24 g
• **de lading is uitgedrukt in e.l.e. ("elementaire ladingen" of "elektronladingseenheid")
1 e.l.e. = 1,602.10-19 C
𝑎𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑛
R= 𝑎𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑝
Voor lichte nucliden is R ongeveer 1.
Voor zware nucliden is R ongeveer 1,5.
Het begrip elementen
Aantal p noemt men ook het atoomnummer (Z) , ladingsgetal of protonenaantal van het element.
,Isotopen (isos= gelijk, topos= plaats)
In een element kunnen nog meerdere nucliden voorkomen. Zulke nucliden noemt men isotopen van
dat element.
Het aantal protonen plus neutronen (p + n) van een nuclide noemt men het massagetal A van de
isotoop.
Isotopen hebben dus zelfde atoomnummer, verschillend massagetal.
Bindinsenergie van een kern
Het massaverlies dat optreedt bij de vorming van een atoomkern komt dus overeen met een verlies
aan energie.
Een kern is dus stabieler dan de afzonderlijke nucleonen.
De energie die vrijkomt bij de vorming van een kern noemt men de bindingsenergie van de kern.
a. Als men zware kernen splitst in lichtere brokstukken komt er energie vrij. (= kernsplijting)
toepassing : atoombom, kernreactoren.
b. Als men 2 lichte kernen laat versmelten tot een zwaardere komt er ook energie vrij. (=
kernfusie)
toepassing: H-bom, zonne-energie, thermonucleaire reactoren.
Definitie
indeling volgens de aard der groepering van de deeltjes
• Losse atomen
• Beoerkte groepjes samenhangende atomen = moleculen
• Een regelmatige schikking van deeltjes in een rooster.
Indeling volgend de aard van de deeltjes
• enkelvoudige stoffen : de structuur is opgebouwd uit 1 of meer atomen van eenzelfde
element.
vb. Cl2 , O2 , O3 , Ar , He
Enkelvoudige stoffen worden verder nog onderverdeeld in metalen en niet-metalen.
Metalen zijn vaste stoffen, vertonen een metaalglans, zijn rek-plet- en buigbaar, het zijn
goede geleiders voor warmte en elektriciteit.
, Niet-metalen zijn vast, vloeibaar of gasvormig, zijn dof, zijn bros en zijn slechte geleiders voor
warmte en elektriciteit.
• samengestelde stoffen of verbindingen : de structuur is opgebouwd uit 2 of meer
elementen.
vb. NaCl , H2SO4 , H2O
Enkelvoudige stoffen kan men door synthese samenstellen tot verbindingen.
Samengestelde stoffen kan men door analyse omzetten tot enkelvoudige stoffen.
Naargelang de gebruikte energiebron spreekt men van elektrolyse, fotolyse of thermolyse.
Indeling volgens het aantal voorkomende structuren
• Zuivere stoffen bevatten slechts 1 structuur
Een zuivere stof is gekenmerkt door welbepaalde fysische en chemische eigenschappen
• Mengsels bevatten meerdere structuren, dus meerdere zuivere stoffen.
vb. zeewater: H2O + NaCl
lucht: O2 + N2 + CO2 + H2O + Ar + ...
In een mengsel behouden de bestanddelen hun eigenschappen.
Door fysische scheidingsmethodes kan men een mengsel scheiden in zuivere stoffen.
Aggregatietoestand
Men onderscheidt 3 aggregatietoestanden : vast, vloeibaar en gasvormig.
