Hoofdstuk 1: scheiden en reageren
§1.2 zuivere stoffen en mengsels
Een zuivere stof bestaat uit een soort moleculen, een mengsel bestaat uit verschillende soorten
moleculen. Een molecuul bestaat uit atomen. Wanneer een molecuul uit een soort atomen bestaat is
het een element en wanneer een molecuul uit verschillende soorten atomen bestaat is het een
verbinding.
Een zuivere stof heeft een smeltpunt en een kookpunt. Een mengsel heeft een smelttraject en een
kooktraject.
Verschillende soorten mengsels:
1. Oplossing, mengsel van vloeistoffen
2. Suspensie, mengsel van een vaste stof in een vloeistof
3. Emulsie, mengsel van twee niet goed mengbare stoffen.
Stoffen die goed mengen met water zijn hydrofiel en stoffen die niet goed mengen met water zijn
hydrofoob.
Een emulgator heeft een hydrofiele kop en een hydrofobe staart, dit zorgt ervoor dat een emulsie
zich kan mengen. Wanneer je geen emulgator hebt krijg je een tweelagensysteem.
§1.3 scheidingsmethoden
Bij het scheiden van een mengsel ben je bezig met het sorteren van de moleculen.
Bij het scheiden van een mengsel maak je gebruik van het verschil in stofeigenschappen:
• Deeltjesgrote → suspensie → filtreren (vloeistof filtraat, vaste stof residu)
• Oplosbaarheid → alle mengsels → extraheren (een stof lost op in het extractiemiddel)
• Kookpunt → oplossing → destilleren (niet verdampt residu, opgevangen destillaat)
→ suspensie → indampen
• Dichtheid → emulsie → bezinken
→ suspensie → centrifugeren
• Adsorptievermogen → mengsel → adsorberen (stof hecht zich aan adsorptiemiddel)
• Oplosbaarheid en Aanhechtingsvermogen → oplossing → chromatografie
afstand kleurstof
Bij papierchromatografie kan je de Rf-waarde berekenen. Die bereken je door:
afstand loopvloeistof
afstand kleurstof
§1.4 chemische reacties
Kenmerken chemische reacties:
1. Beginstoffen → reactieproducten
2. Massa voor en na de reactie gelijk
3. Stoffen reageren in een vaste massaverhouding
4. Reactietemperatuur nodig
5. Energie effect
Alle stoffen bezitten chemische energie. Bij een exotherme reactie komt er energie vrij. Bij een
endotherme reactie is er energie nodig om de reactie te laten verlopen.
,Bij faseveranderingen of bij het oplossen van stoffen treed er ook een energie-effect op.
Activeringsenergie = de benodigde energie om de temperatuur tot de reactietemperatuur te brengen
Het energie-effect van een
reactie kan je weergeven in
een energiediagram. Het
verschil tussen de energie
van de beginstoffen en de
energie van de
reactieproducten is de
reactie-energie. Hoe hoger
de activeringsenergie, hoe
trager de reactie.
§1.5 de snelheid van een reactie
Reactietijd is de tijd die verloopt tussen het begin en het eind van de reactie. Hoe korter de
reactietijd, hoe sneller de reactie verloopt. De reactiesnelheid meet je in de hoeveelheid stof die per
seconde en per liter stof verdwijnt of ontstaat.
Factoren die de reactiesnelheid vergroten:
• de soort stof
• hogere concentratie
• hogere temperatuur
• grotere verdelingsgraad
• toevoegen van een katalysator,
De katalysator zet je niet in de reactievergelijking. Een
enzym is een katalysator die een biologische reactie versnelt
§1.6 het botsende-deeltjesmodel
Een effectieve botsing tussen twee deeltjes leidt tot een reactie.
Hoe meer effectieve botsingen per seconde en per liter, hoe groter de reactiesnelheid.
Met het botsende-deeltjesmodel kunnen we de invloed van 3 factoren op reactiesnelheid verklaren:
• Invloed van de concentratie
→ bij een grotere concentratie neemt het aantal effectieve botsingen toe,
dit geldt bij homogene mengsels (bewegingsvrijheid: oplossingen, gassen)
• Invloed van de temperatuur
→ bij een hogere temperatuur bewegen de deeltjes sneller en neemt het aantal
effectieve botsingen toe. (per 10°C verdubbelt de reactiesnelheid)
• Invloed van de verdelingsgraad
→ bij een hogere verdelingsgraad is het reactieoppervlak groter en neemt het
aantal effectieve botsingen toe, dit geldt bij heterogene mengsels (grensvlak: vaste stof)
• Invloed van de soort stof
→ de energie om de geactiveerde toestand te bereiken verschilt per stof
• Invloed van een katalysator
→ een katalysator verlaagt de activeringsenergie van een reactie, reactie-energie blijft gelijk
, Hoofdstuk 2: bouwstenen van stoffen
§2.2 de bouw van een atoom
Atoommodel volgens Dalton
→ een atoom is een massief balletje met elk zijn eigen afmetingen
Atoommodel volgens Rutherford
→ een atoom heeft een positieve atoomkern met daaromheen negatief geladen bewegende
elektronen(-) die samen een elektronenwolk vormen.
De atoomkern bestaat uit protonen(+) en neutronen(.). Het aantal protonen bepaalt het
atoomnummer en dus ook welk atoom het is.
De elektrische lading van een elektron druk je uit in coulumb met als eenheid elementaire
ladingseenheid of elementair ladingskwantum.
Atoommodel volgend Bohr
→ de elektronen(-) bewegen in elektronenschillen rond de kern. In schil K passen 2 elektronen en in
schil L passen er 8, dit heet de elektronenconfiguratie.
Isotopen zijn atomen met hetzelfde aantal protonen, maar met een verschillend aantal neutronen. Je
24
geeft ze op deze manier weer: Mg-24 → 12 𝑀𝑔 (12 protonen, 12 neutronen)
§2.3 het periodiek systeem
In het periodiek systeem (Binas tabel 99) staan alle atoomsoorten gerangschikt. Een horizontale rij
wordt een periode genoemd. Een verticale rij wordt een groep genoemd:
• Groep 1: alkalimetalen (niet H), zachte metalen, reageren heftig
• Groep 2: aardalkalimetalen, reageren minder heftig
• Groep 17: halogenen, 2-atomige moleculen, reageren makkelijk
• Groep 18: edelgassen, reageren nauwelijks
De elektronenschillen heten (K,L,M,N,O,P,Q). Het aantal elektronen kan je bepalen door: 2𝑛2
(n= schilnummer). Het maximale aantal is 32.
§2.4 ionen, deeltjes met een lading
Een atoom wil graag een volle buitenste schil, hiervoor moet hij atomen opnemen of afstaan.
• Een atoom kan elektronen uit zijn buitenste schil afstaan. Dan is de positieve lading vanuit de
kern groter en krijg je een positief ion.
• Een atoom kan elektronen in zijn buitenste schil opnemen. Dan is de negatieve lading van de
elektronen groter en krijg je een negatief ion.
Je noteert de ionen als 𝑁𝑎2+ of als 𝐶𝑙 −
, De lading van het ion hangt af van het aantal elektronen dat een atoom kan opnemen of afstaan, dat
heet de elektrovalentie.
Bij een positieve elektrovalentie zijn de ionen altijd positief geladen: 𝑁𝑎2+
Bij een negatieve elektrovalentie zijn de ionen altijd negatief geladen: 𝐶𝑙 −
De valentie-elektronen zitten in de buitenste schil en zijn betrokken bij het vormen en verbreken van
verbindingen. In het periodiek systeem kan je aflezen hoeveel valentie-elektronen een atoom heeft.
In rij 2 is het (1)+ en in rij 16 is het 2-.
Een atoom wil 8 elektronen in zijn buitenste schil: een octet of een edelgasconfiguratie. Volgens de
octetregel zullen atomen door het opnemen en afstaan van elektronen een volle buitenste schil
krijgen.
§2.5 Massa van atomen, moleculen en ionen
De massa van een atoom is de atoommassa A met als eenheid de atomaire massa-eenheid u. De
massa van een proton en een neutron zijn 1,00 u. Vergeleken hierbij kan je de massa van een
elektron verwaarlozen.
Massagetal = aantal protonen + aantal neutronen (heel getal)
Atomaire massa-eenheden = atoommassa (geen heel getal)
Gemiddelde atoommassa wordt bepaald door (bij meerdere isotopen in de natuur):
1. Massa van afzonderlijke isotopen
2. Percentages waarin verschillende isotopen voorkomen
Ionmassa = atoommassa omdat je de elektronen kan verwaarlozen
Molecuulmassa (M) = som van de verschillende atoommassa’s uit de molecuulformule
§2.6 Een nieuwe eenheid: de mol
Een grootheid meet je in een eenheid. In het internationaal stelsel van eenheden (SI) staan de
grootheden en eenheden die over de hele wereld gebruikt worden. Naast grondeenheden heb je ook
nog afgeleide eenheden die zijn afgeleid van de SI-eenheden.
De grootheid hoeveelheid stof (n) meet je in de eenheid mol.
1,00 mol = 6,02214 ⋅ 1023 deeltjes. Dit is het getal van Avogadro (NA).
De massa van 1 mol stof is de molaire massa (M).
