Inhoudsopgave
Samenvatting..........................................................................................................................................2
Hoofdstuk 1 - Scheiden en reageren..................................................................................................2
Hoofdstuk 2 - Bouwstenen van stoffen..............................................................................................3
Hoofdstuk 3 - Moleculaire stoffen......................................................................................................5
Hoofdstuk 4 – Zouten.........................................................................................................................8
Hoofdstuk 5 – Reacties van zouten...................................................................................................10
Hoofdstuk 6 – Koolwaterstoffen.......................................................................................................13
Hoofdstuk 7 – Duurzaamheid...........................................................................................................17
Hoofdstuk 8 – Zuren.........................................................................................................................21
Hoofdstuk 9 – Basen.........................................................................................................................23
Hoofdstuk 10 – Analysetechnieken en onderzoeken........................................................................25
Hoofdstuk 11 – Redoxreacties..........................................................................................................27
Hoofdstuk 12 – Molecuulbouw en stofeigenschappen.....................................................................30
Hoofdstuk 13 – Kunststoffen............................................................................................................33
Hoofdstuk 14 – Chemie van het leven..............................................................................................35
Hoofdstuk 15 – Groene chemie........................................................................................................39
Hoofdstuk 16 – Buffers en enzymen.................................................................................................44
Hoofdstuk 17 – Accu’s en brandstofcellen.......................................................................................47
Hoofdstuk 18 – Nieuwe materialen..................................................................................................49
Hoofdstuk 19 – Van grijze stroom naar groene stroom....................................................................53
1
,Samenvatting
Hoofdstuk 1 - Scheiden en reageren
Een zuivere stof = 1 stof en heeft zijn eigen unieke combinatie van stofeigenschappen.
De meeste stoffen bestaan uit moleculen. Een zuivere stof heeft dezelfde smeltpunt en kookpunt.
Moleculen (combinaties van twee of meer atomen kunnen samen moleculen vormen.
Element = een zuivere stof die uit een soort atoom bestaat.
Verbinding = twee of meer soorten atomen (bijvoorbeeld: zwavel, goud, koolstof, stikstof en
zuurstof).
Een mengsel = verschillende stoffen.
Een mengsel heeft een smelttraject en kooktraject, de temperatuur loopt langzaam.
Een oplossing = mengsel van vloeistoffen of van een vaste stof en een vloeistof die tot aan de
bouwstenen zijn gemengd. Het is altijd helder.
Een suspensie = een mengsel van een vaste stof en een vloeistof, waarbij de vaste stof niet is opgelost.
Die zweeft in de vorm van kleine korreltjes in de vloeistof. Een suspensie is troebelen ondoorzichtig.
Een emulsie = een mengsel van twee vloeistoffen, die eigenlijk niet goed mengbaar zijn. Een emulsie
is altijd troebel. Met een emulgator zorg je ervoor dat de emulsie mengt. De emulgator heeft een
hydrofobe staart (C en H-atomen) en een hydrofiele kop (O-atomen).
Hydrofiel = wateraantrekkend
Hydrofoob = waterafstotend
Scheiden = een mengsel verdelen in zuivere stoffen.
Filteren = verschil in deeltjesgrootte. De vloeistof heet het filtraat en de vaste stof het residu.
Bezinken = verschil in dichtheid. De stof met de grootste dichtheid vormt de onderste laag.
Indampen = verschil in kookpunt.
Destillatie = verschil in kookpunt. De vloeistof die verdampt, wordt opgevangen. Het deel wat
overblijft heet het residu en het opgevangen vloeistof heet het destillaat.
Extraheren = verschil in oplosbaarheid. Aan het mengsel met vaste stoffen voeg je een oplosmiddel
toe, waar sommige stoffen uit het mengsel wel in oplossen en andere niet. Het oplosmiddel heet
extractiemiddel.
Adsorptie = verschil in adsorptievermogen. Kleur- geur en smaakstoffen kun je uit een oplossing
verwijderen door een behandeling met fijnverdeelde koolstof. De moleculen van de opgeloste kleur-,
geur- en smaakstoffen hechten zich aan het oppervlak. De koolstof noemen we het adsorptiemiddel.
Papierchromatografie = verschil in adsorptievermogen en oplosbaarheid. Een kleine hoeveelheid van
een mengsel kun je hiermee nagaan uit hoeveel stoffen het mengsel bestaat. Sommige stoffen
adsorberen sterker aan het papieroppervlak dan andere.
Chromotogram = RF-waarde a/ b
Afstand A = de afstand van het punt waar je kleurstof(fen) hebt opgebracht tot het punt waar een
kleurstof is blijven steken
Afstand B = de afstand van het punt waar je de kleurstof(fen) hebt opgebracht tot waar de
loopvloeistof is opgetrokken.
Kenmerken van een chemische reactie:
Verdwijnen van beginstoffen en ontstaan van reactieproducten.
De totale massage van de beginstoffen zijn gelijk aan de reactieproducten
Stoffen reageren en ontstaan in een vaste massaverhouding.
2
, Er is een minimale temperatuur nodig om een reactie te laten verlopen (reactietemperatuur).
Energie-effect (energie is nodig of ontstaat)
Het energie-effect van een reactie
Chemische energie = in elke stof aanwezig.
Exotherme reactie = energie vrijkomen
Endotherme reactie = reacties die voortdurend energie nodig hebben om te verlopen.
Reactieproducten bevatten meer chemische energie dan de beginstoffen.
Ontledingsreactie zijn endotherm.
Activeringsenergie = de energie die nodig is om de temperatuur van een stof op de reactietemperatuur
te brengen.
Geactiveerde toestand = wanneer er voldoende energie aanwezig is, dat de reactie kan starten.
Bij een energiediagram van een exotherme reactie ligt de energie van de beginstoffen hoger dan de
reactieproducten.
Bij een endotherme reactie ligt de energie van de reactieproducten hoger dan de beginstoffen.
Reactietijd = de tijd die is verstreken tussen het mengen van beide stoffen en het einde van de reactie.
Reactiesnelheid = de hoeveelheid stof die per seconde en per liter reactiemengsel ontstaat of
verdwijnt.
De reactiesnelheid wordt bepaald door 5 factoren
De verdelingsgraad van een stof
De soort stof
Temperatuur
Concentraties van de reagerende stoffen
De katalysator (een stof om de reactie sneller te laten lopen)
Effectieve botsing= als 2 botsende deeltjes een reactie met elkaar kunnen aangaan, zal die reactie
alleen optreden wanneer de botsing har genoeg is.
Homogene mengsels = dit zijn mengsels waarvan de stoffen tot op de kleinste deeltjes zijn gemengd
en waarbij die deeltjes een volledige bewegingsvrijheid hebben.
Heterogene mengsels = Meestal gaat het om reacties met een vaste stof en bevinden de reagerende
stoffen zich niet in dezelfde fase. Doordat een vaste stof uitsluitend aan het oppervlak kan reageren zal
de reactiesnelheid toenemen naarmate het contactoppervlak groter wordt. Dit heeft met de
verdelingsgraad te maken.
Hoofdstuk 2 - Bouwstenen van stoffen
3
,Wetenschapper Democritus leefde van 460 – 370 v. christus en ontdekte dat de wereld was
samengesteld uit hele kleine deeltjes, die niet meer kleiner konden worden gemaakt. Hij noemde deze
deeltjes atomen.
Wetenschapper Dalton introduceerde in 1808 dat een atoom bolvormig was. Elk atoom heeft zijn
eigen afmetingen.
Wetenschapper Rutherford in 1911 ontdekte dat bouw van een atoom een positief geladen atoomkern
met daaromheen bewegende negatief geladen elektronen. Deze elektronen vormen samen een
elektronenwolk rond de kern.
Uit later onderzoek van Rutherford bleek dat de atoomkern geen massief bolletjes is, maar bestaat uit
nog kleinere deeltjes, protonen en neutronen.
Protonen = p
Elektronen = e-
Neutronen = n
Het aantal protonen is gelijk aan het aantal elektronen.
Het aantal protonen bepaalt automatisch het atoomnummer. De massa kan verschillend zijn door het
aantal neutronen.
Lading coulomb Lading e Plaats Aantal
Proton +1,6 x 10 -19 +1 Kern Atoomnummer
Neutron 0 0 Kern Variabel
Elektron -1,6x 10 -18 -1 Buiten de kern Gelijk aan het
aantal protonen
Atoommodel van Bohr 1913 = de elektronen bevinden zich in elektronenschillen.
Schil Nummer (n) Maximale verdeling (2n2)
K 1 2
L 2 8
M 3 18
N 4 32
O 5 32
P 6 32
Q 7 32
Isotopen = het massagetal is anders, dit komt door het aantal neutronen in de kern.
Het periodiek systeem is een systeem waarin alle atoomsoorten zijn gerangschikt naar opklimmend
atoomnummer. Het bestaat uit horizontale perioden en verticale groepen. Doordat de atoomsoorten
van elementen die op elkaar lijken in een groep staan, is het een overzichtelijk geheel geworden.
De horizontale rij wordt de periode genoemd. Het periodiek systeem bestaat uit 7 periodes.
De verticale rij noem je een groep. Het periodiek systeem bestaat uit 18 groepen.
Groep 1 = de alkalimetalen, zachte metalen
Groep 2 = aardalkalimetalen, zijn harder dan de alkalimetalen en reageren minder heftig.’
Groep 17 = halogenen, deze groep komt in de natuur voor als twee-atomige moleculen. Ze reageren
gemakkelijk met andere elementen.
Groep 18 = edelgassen, hebben een zeer geringe reactiviteit.
Positieve ionen = meer protonen als elektronen. Heeft een elektron afgestaan.
Negatieve ionen = meer elektronen dan protonen. Heeft een elektron opgenomen.
Elektrovalentie = Het aantal elektronen wat opgenomen of afgestoten kan worden.
Het geeft de grootte van de lading aan van het ion dat uit het atoom kan ontstaan.
4
,Metalen zijn positief geladen en niet metalen zijn negatief geladen.
Valentie-elektronen = zijn elektronen die in de buitenste schil van een atoom zitten. Ze bepalen de
chemische eigenschappen van een groep.
Octetregel = de buitenschil is volledig gevuld met elektronen. Dit wordt ook wel een
edelgasconfiguratie.
Atoommassa = de massa van een atoom in A, de eenheid is de atomaire massa-eenheid (u)
Massa in g Massa in u Massa afgerond u
Proton 1,672622 x 10-24 1,007276 1
Neutron 1,674927 x 10-24 1,008665 1
Elektron 9,109382 x 10-28 5,485799 x 10-4 0
De ionmassa (Mr) is gelijk aan de som van de gemiddelde atoommassa van alle atomen die in het
molecuul voorkomen.
Een grootheid is een gegeven of verschijnsel dat meetbaar is. Als zo’n meetbaar gegeven in een
getalwaarde wordt uitgedrukt, moet achter het getal de eenheid staan die bij dit getal hoort.
Basisgrootheid Grondeenheid
Naam Symbool Naam Symbool
Lengte L Meter m
Massa M Kilogram kg
Tijd T Seconde s
Temperatuur T Kelvin K
Hoeveelheid stof N Mol mol
Voorvoegsel Symbool Factor
Mega M 10^6
Kilo K 10^3
Milli M 10^-3
Micro Omgekeerde y 10^-6
Nano N 10^-9
Een mol = is een hoeveelheidstof, uitgedrukt in het aantal deeltjes. 1 mol = 6,02214x 10^23 deeltjes
Hoofdstuk 3 - Moleculaire stoffen
Stroomgeleiding
5
, 1. Stoffen die zowel in de vaste als in de vloeibare fase stroom geleiden
2. Stoffen die alleen in de bloeibare fase elektrische stroom geleiden
3. Stoffen die niet in de baste en ook niet in de vloeibare fase elektrische stroom geleiden
3 genoemde groepen
1. Alle stoffen uit groep 1 hebben formules waarin alleen metaalatomen voorkomen. We noemen
deze stoffen metalen
2. Alle stoffen uit groep 2 hebben formules waarin een combinatie van een metaalatoom met
atomen van een of meer niet-metalen voorkomen. We noemen deze stoffen zouten
3. Alle stoffen uit groep 3 hebben formules waarin alleen niet-metaalatomen voorkomen. We
noemen deze stoffen moleculaire stoffen.
Metalen
Metalen zijn de metaalatomen gestapeld in een kristalrooster dat dat metaalrooster wordt genoemd. De
positieve metaalionen en de negatieve vrije elektronen trekken elkaar aan. De binding die zo ontstaat,
noemen we de metaalbinding.
Zouten
Een zout geleid tin de bloeibare fase de elektrische stroom. Deze positieve en negatieve ionen trekken
elkaar aan en vormen zo de ionbinding. Het kirstaalrooster dat ontstaat, heet een ionrooster.
Moleculaire stof
Een moleculaire stof geleidt in de vaste en in de vloeibare fase geen elektrische stroom. De moleculen
in het kristalrooster van een moleculaire stof trekken elkaar aan en deze aantrekkingskracht, de
vanderwaalskracht, vormt zo de vanderwaalsbinding. Het kristalrooster dat ontstaat heet een
molecuulrooster.
1 Mono
2 Di
3 Tri
4 Tetra
5 Penta
6 Hexa
7 Hepta
8 Octa
Covalentie
Het aantal elektronen dat een atoom beschikbaar heeft voor de atoombinding.
De atoombinding bevindt zich tussen de atomen in de moleculen. De atoombinding wordt gevormd
door een gemeenschappelijk elektronenpaar. De covalentie van een atoom geeft het aantal
atoombindingen aan dat een atoom kan vormen. Je kunt de covalentie van een atoomsoort afleiden uit
het atoommodel van Bohr en uit de plaats in het periodiek systeem.
De atoombinding is een sterke binding.
In een lewisstructuur worden alle atoombindingen getekend en ook de valentie-elektronen die geen
binding vormen. Bij de structuurformule van een molecuul worden alleen de atoombindingen
getekend. Deze worden aangegeven met een streepje. De atoombinding is een sterke binding.
Polaire en apolaire atoombindingen
6
,Het atoom met de hoogste elektron negativiteit trekt harder aan de elektronen en wordt daardoor een
beetje negatief geladen, het andere atoom wordt een beetje positief geladen. Een atoombinding is
apolair als het verschil in elektron negativiteit 4 of kleiner is. En polair als het verschil in elektron
negativiteits tussen de 0,4-0,7 ligt. Als het verschil in elektron negativiteit groter is dan 1,7 dan spreek
je van een ionbinding.
Faseovergangen en vanderwaalsbinding
1. De aantrekkingskracht tussen de moleculen zorgt voor de vanderwaalsbinding
2. Een hogere temperatuur houdt in dat moleculen heftiger bewegen, de zogenaamde
temperatuurbeweging
Moleculaire stoffen
Hoe groter de molecuulmassa van de moleculen van een stof, hoe sterker de vanderwaalsbinding is en
hoe hoger het smelt- en kookpunt van de stof. Bij een groter contactoppervlak tussen de moleculen
wordt de vanderwaalsbinding sterker.
Moleculaire stoffen waarvan de moleculen een OH of NH-binding bevatten hebben een hoger
kookpunt dan je op grond van hun molecuulmassa zou verwachten.
Moleculen die een ladingsverdeling hebben, noemen we polair. Het zijn dipoolmoleculen. De binding
heet de dipool-dipoolbinding.
Polaire atoombindingen in een molecuul kunnen leiden tot een molecuul met een ladingsverdeling. Dit
wordt dipoolmoleculen genoemd. De binding tussen deze moleculen heet de dipool-dipoolbinding.
Deze binding treedt naast de vanderwaalsbinding. Dipool-dipoolbinding is zwak.
Tussen de moleculen met NH of OH groepen treedt behalve de vanderwaalsbinding, een extra binding
op de waterstofbrug. De waterstofbrug is een redelijk sterke binding.
Moleculen die geen ladingsverdeling hebben, zijn apolair. Een apolair molecuul kan wel polaire
atoombindingen hebben, maar het totale molecuul heeft door de bouw dan geen ladingsverdeling.
Tussen deze moleculen is er alleen een vanderwaalsbinding.
Bij het oplossen van een stof worden de bindingen tussen de moleculen van deze stof verbroken. De
moleculen vormen nieuwe bindingen met moleculen van het oplosmiddel.
Apolaire (hydrofoob) stoffen lossen goed op in apolaire oplosmiddelen. Polaire (hydrofiel) stoffen
lossen goed op in polaire oplosmiddelen.
Evenwichten
Als beide transportsnelheden gelijk zijn, dan verandert de concentratie niet meer, noem je een
evenwicht.
Indien er evenveel moleculen van de ene naar de andere laag wordt gegaan per tijdseenheid noem je
dat een dynamisch evenwicht.
Als ze een stof zich kan verdelen over meerdere oplosmiddelen ontstaat uiteindelijk een
verdelingsevenwicht.
Wet van Avogadro
7
, De verschillende moleculen nemen dus in de gasfase evenveel ruimte in. Omdat de moleculen dan een
erg grote afstand tot elkaar hebben, heeft de grootte van het molecuul geen invloed meer op het aantal
moleculen dat in een bepaalde ruimte past. Dit blijkt te geleden voor alle gassen.
Bij constante temperatuur en druk bevatten gelijke volumes van verschillende gassen evenveel
moleculen en dus evenveel mol.
Significante cijfers
Je kunt gemeten waarden met elkaar vermenigvuldigen of op elkaar delen. De uitkomst van zo’n
berekening heeft evenveel significante cijfers als de gemeten waarde met het kleinste aantal
significante cijfers. Nullen waarmee een getal begint zijn nooit significant.
Volume
Het volume van 1 mol is voor alle gassen hetzelfde, bij gelijke temperatuur en druk. Het volume van 1
mol gas noem je het: molair volume.
Het volume van 1 mol gas is 24,5 dm3/ per mol (293K) en 22,4 dm3/ per mol (273K).
Formules
Percentage stof = hoeveelheid stof/ hoeveelheid mengsel x 100%
Promillage stof = hoeveelheid stof/ hoeveelheid mengsel x 1000%o
PPM (parts per million) = hoeveelheid stof/ hoeveelheid mengsel x 1 miljoen 1000000 ppm
Hoofdstuk 4 – Zouten
8
