Samenvatting Chemie van het Leven
Cambell
Hoofdstuk 2
Biologie is een multidisciplinair onderwerp waarbij het gaat om relaties binnen leven. Echter zijn er
wetten en regels van toepassing die invloed hebben scheikundige en natuurkundige regels.
2.1
Materie: bestaat uit chemische stoffen en verbindingen. Organismen zijn opgebouwd uit materie
(alles wat ruimte inneemt en massa heeft).
Elementen en verbindingen
Er zijn 92 elementen (Goud, Koper, koolstof) deze hebben allemaal afkortingen die gebaseerd zijn op
de Latijnse of Duitse naam. Een verbinding is een samenstelling tussen twee of meer elementen zoals
keukenzout NaCl of water (H2O).
Er zijn 4 hoofdstoffen namelijk: Stikstof, Zuurstof, Koolstof en Waterstof. Deze 4 stoffen zorgen voor
96% van alle stoffen op aarde die gebruikt worden. Andere stoffen zijn allemaal bijstoffen waarvan
een heel aantal wel noodzakelijk zijn om te leven maar dan in kleine hoeveelheid.
Sommige stoffen zijn giftig voor ons mens en dieren maar in verbinding met andere stoffen zijn ze
weer niet giftig.
2.2
Een element bestaat uit atomen hieruit is hij opgebouwd. Een atoom beschikt over neutronen /
protonen en elektronen. Een neutron is negatief geladen en een proton is positief geladen.
Dit moet je weten of een element een ander element wel of niet kan koppelen. Negatief trekt
positief aan. De neutronen en protonen bevinden zich in de kern en de elektron in de ring eromheen.
Je kunt bereken hoe zwaar elk element
(atoom) is, dit door de protonen /
neutronen op te tellen. De elektronen
hebben een verwaarloosbare massa.
Om te weten wat de massa is of het
aantal protonen / neutronen.
Het atoomgetal: zegt iets over het aantal
protonen (neutronen)
Als je het massagetal hebt is de totale
massa. Dus als je de totale massa -
aantal protonen doet heb je het aantal
neutronen.
Isotoop: de vorm waarin de stof in de natuur voorkomt.
Als een isotoop niet stabiel is, is hij radioactief en kan er een proton verloren gaan. Radioactieve
stoffen kunnen in de medische wereld erg handig zijn zoals röntgenstraling. Waarbij je lichaam
reageert op die extra proton en hierdoor een verkleuring weergeeft.
Ook kan het gebruikt worden bij behandelingen tegen bijvoorbeeld kanker, waarbij het schade
aanricht en cellen kapot maakt wat gunstig is maar ook risicovol en schadelijk kan zijn.
In fossielen wordt het radioactief verval gemeten om te kunnen onderzoeken hoe oud een fossiel is.
Isotopen vervallen namelijk niet onder druk, van temperatuur of andere stoffen maar alleen onder
tijd.
,Radiometrisch datering: berekening van de halveringstijd van een isotoop totdat er 50% van de
radioactieve gelaadheid verdwenen is.
Elektronen
Bij een chemische reactie zijn alleen de elektronen betrokken. De protonen en neutronen die in de
kern liggen veel te ver weg om met elkaar in reactie te komen. Een atoom kent namelijk heel veel
lucht.
Potentiële energie: energie die een elektron bezit door zijn locatie of structuur.
Materie heeft de neiging om van hoge potentiële energie naar lage energie te verplaatsen. De
hoogte van de potentiële energie wordt dus bepaald door de locatie, hoe verder van de kern de
elektron zit hoe hoger zijn energie. Er zijn verschillende schalen rondom de kern met allemaal een
andere waarde van energie. De elektron kan niet tussen de schalen zitten maar wel van schaal
veranderen. Dit door energie op te nemen of af te geven, dit kan alleen in de vaste waarde die nodig
is om in de andere schaal te komen.
Het gedrag wat elektronen vertonen is afhankelijk van de hoeveelheid en de schillen waarin de
elektronen zitten. Het simpelste atoom is waterstof met maar 1 elektron en proton. Waterstof kent
dan ook maar een schil en het elektron vertoond geen gedrag.
1e schaal: maximaal 2 elektronen
e
2 schaal: maximaal 8 elektronen
3e schaal:
De elektronen in de buitenste schaal worden valentieelektronen genoemd. Deze bepalen de
chemische energie en het gedrag wat er plaats vindt. Fluor en Chloor hebben beide 7 valentie
elektronen alleen een andere hoeveelheid totaal elektronen. Dat komt omdat alleen de buitenste
schil telt.
Als de schil helemaal vol zit, dan kan een atoom niet reageren omdat er geen ruimte meer is in de
schaal.
Een elektron bevindt zich 90% van de tijd in een driedimensionale ruimte rondom de kern dit wordt
de orbitaal ruimte genoemd.
2.3
Als atomen dicht bij elkaar komen kunnen ze binden met
elkaar. Dit gebeurd omdat de valantieschillen nog niet
voltooid zijn. Als er ruimte is in de valentieschil dan delen de
elektronen zich zodat beide atomen de schillen compleet
hebben en de atomen aan elkaar getrokken blijven.
De aantrekkingskracht van de ene atoom op de andere wordt
de covalente verbinding genoemd.
Niet - Polaire verbinding: wanneer ze atomen dezelfde
negativiteit hebben.
Polaire verbinding: wanneer de atomen verschillende
negativiteit hebben.
Positief geladen ion: Kation
Negatief geladen ion: Anion
Door de tegenovergestelde lading trekken ze elkaar aan. Dit wordt ionische binding genoemd.
,Bij natrium en chloor is het geval dat de
valentieschalen en ionische binding nodig
is. Natrium heeft 1 elektron in de
valentieschaal en chloor 7. De elektron van
natrium gaat naar chloor zodat deze een
volle schaal heeft en natrium hierdoor
ook. (de buitenste schaal verdwijnt).
Vervolgens kan de ionische binding
palatsvinden. Dit omdat natrium een
kation (positief) is en chloor een anion
(negatief).
natrium is positief geworden omdat het 11
protonen heeft en maar 10 elektronen
omdat er 1 naar chloor is gegaan.
En chloor is hierdoor negatief geworden
omdat het een elektron meer heeft
gekregen.
Stoffen die ontstaan door ionische binding
worden ook wel zouten genoemd.
Er zijn verbindingen die Zwakke verbindingen worden genoemd. Deze kunnen samenkomen en weer
snel uit elkaar vallen. Dit zie je vaak gebeuren in water door de waterstofbruggen.
Waterstof heeft als het gebonden is aan zuurstof een kleine positieve lading. Dit betekend dat het
kan binden met een negatief geladen ion. Dit worden waterstofbruggen genoemd.
, Van der waals interacties: Zelfs niet polaire verbindingen kunnen een lading hebben. De elektronen
zitten namelijk niet altijd evengoed verdeeld. Dit kan ervoor zorgen dat op een gegeven moment
gebieden ontstaan die positief of negatief geladen worden.
De vorm van een molecuul als het uit meerdere atomen bestaat krijgt ene bepaalde vorm. Deze vorm
wordt bepaald door de covalente bindingen van de schillen. Hierdoor willen de bindingen als een
soort van 3 dimensionale piramide uit elkaar staan. Bij water zorgt die voor v vorm en bij methaan
(CH4) voor de complete piramde.
2.4
Chemische reacties: is het maken en verbreken van stoffen en materie.
Om de reactie op te schrijven maak je een chemische reactie. Hierbij moeten het aantal atomen voor
en achter de pijl gelijk zijn. De pijl staat voor de reactie.
Zie hieronder het voorbeeld van fotosynthese
Als er een dubbele pijl staat betekend dat de reactie ook de andere kant op kan werken.
Dynamisch evenwicht: als er evenveel reactie beide kanten opgaan en er geen netto winst aan een
van de twee kanten gemaakt wordt.
Hoofdstuk 3
Water is voor 75% aanwezig in vloeibare vorm. Maar kan ook als vaste vorm (ijs) en gas (waterdamp)
voorkomen. Water is de enige stof die in alle vormen natuurlijk voorkomt op aarde. Verder is het
bijzonder dat vloeibaar water een kleinere dichtheid heeft dan ijs. Normaal zetten stoffen uit als ze
warmer worden. Dit doet water niet.
3.1
Water heeft een v structuur. Dit komt door het positief geladen waterstofatomen en negatief
geladen zuurstof atoom. Hierdoor gaan de waterstofatomen uit elkaar.
Water bindt tegen elkaar door waterstofbruggen te maken tussen de water moleculen. Dit kan door
de positieve en negatieve kant van beide moleculen aan elkaar te maken.
Polair: ongelijkmatige verhouding van de lading. (is zo bij water)
De waterstofbruggen in vloeibare vorm zijn heel zwak. Dit houdt in dat ze de hele tijd weer afbreken
en weer opnieuw verbinden met andere moleculen.
3.2
Water kent 4 bijzondere eigenschappen:
• Samenhangend gedrag
• Vermogen om de temperatuur te matigen
• Uitzetting bij bevriezing
• Veelzijdigheid als oplosmiddel
Samenhangend geheel
De waterstofbruggen zorgen ervoor dat water een gestructureerde vorm heeft.
Cohesie: aantrekking door moleculen van dezelfde stof
Cambell
Hoofdstuk 2
Biologie is een multidisciplinair onderwerp waarbij het gaat om relaties binnen leven. Echter zijn er
wetten en regels van toepassing die invloed hebben scheikundige en natuurkundige regels.
2.1
Materie: bestaat uit chemische stoffen en verbindingen. Organismen zijn opgebouwd uit materie
(alles wat ruimte inneemt en massa heeft).
Elementen en verbindingen
Er zijn 92 elementen (Goud, Koper, koolstof) deze hebben allemaal afkortingen die gebaseerd zijn op
de Latijnse of Duitse naam. Een verbinding is een samenstelling tussen twee of meer elementen zoals
keukenzout NaCl of water (H2O).
Er zijn 4 hoofdstoffen namelijk: Stikstof, Zuurstof, Koolstof en Waterstof. Deze 4 stoffen zorgen voor
96% van alle stoffen op aarde die gebruikt worden. Andere stoffen zijn allemaal bijstoffen waarvan
een heel aantal wel noodzakelijk zijn om te leven maar dan in kleine hoeveelheid.
Sommige stoffen zijn giftig voor ons mens en dieren maar in verbinding met andere stoffen zijn ze
weer niet giftig.
2.2
Een element bestaat uit atomen hieruit is hij opgebouwd. Een atoom beschikt over neutronen /
protonen en elektronen. Een neutron is negatief geladen en een proton is positief geladen.
Dit moet je weten of een element een ander element wel of niet kan koppelen. Negatief trekt
positief aan. De neutronen en protonen bevinden zich in de kern en de elektron in de ring eromheen.
Je kunt bereken hoe zwaar elk element
(atoom) is, dit door de protonen /
neutronen op te tellen. De elektronen
hebben een verwaarloosbare massa.
Om te weten wat de massa is of het
aantal protonen / neutronen.
Het atoomgetal: zegt iets over het aantal
protonen (neutronen)
Als je het massagetal hebt is de totale
massa. Dus als je de totale massa -
aantal protonen doet heb je het aantal
neutronen.
Isotoop: de vorm waarin de stof in de natuur voorkomt.
Als een isotoop niet stabiel is, is hij radioactief en kan er een proton verloren gaan. Radioactieve
stoffen kunnen in de medische wereld erg handig zijn zoals röntgenstraling. Waarbij je lichaam
reageert op die extra proton en hierdoor een verkleuring weergeeft.
Ook kan het gebruikt worden bij behandelingen tegen bijvoorbeeld kanker, waarbij het schade
aanricht en cellen kapot maakt wat gunstig is maar ook risicovol en schadelijk kan zijn.
In fossielen wordt het radioactief verval gemeten om te kunnen onderzoeken hoe oud een fossiel is.
Isotopen vervallen namelijk niet onder druk, van temperatuur of andere stoffen maar alleen onder
tijd.
,Radiometrisch datering: berekening van de halveringstijd van een isotoop totdat er 50% van de
radioactieve gelaadheid verdwenen is.
Elektronen
Bij een chemische reactie zijn alleen de elektronen betrokken. De protonen en neutronen die in de
kern liggen veel te ver weg om met elkaar in reactie te komen. Een atoom kent namelijk heel veel
lucht.
Potentiële energie: energie die een elektron bezit door zijn locatie of structuur.
Materie heeft de neiging om van hoge potentiële energie naar lage energie te verplaatsen. De
hoogte van de potentiële energie wordt dus bepaald door de locatie, hoe verder van de kern de
elektron zit hoe hoger zijn energie. Er zijn verschillende schalen rondom de kern met allemaal een
andere waarde van energie. De elektron kan niet tussen de schalen zitten maar wel van schaal
veranderen. Dit door energie op te nemen of af te geven, dit kan alleen in de vaste waarde die nodig
is om in de andere schaal te komen.
Het gedrag wat elektronen vertonen is afhankelijk van de hoeveelheid en de schillen waarin de
elektronen zitten. Het simpelste atoom is waterstof met maar 1 elektron en proton. Waterstof kent
dan ook maar een schil en het elektron vertoond geen gedrag.
1e schaal: maximaal 2 elektronen
e
2 schaal: maximaal 8 elektronen
3e schaal:
De elektronen in de buitenste schaal worden valentieelektronen genoemd. Deze bepalen de
chemische energie en het gedrag wat er plaats vindt. Fluor en Chloor hebben beide 7 valentie
elektronen alleen een andere hoeveelheid totaal elektronen. Dat komt omdat alleen de buitenste
schil telt.
Als de schil helemaal vol zit, dan kan een atoom niet reageren omdat er geen ruimte meer is in de
schaal.
Een elektron bevindt zich 90% van de tijd in een driedimensionale ruimte rondom de kern dit wordt
de orbitaal ruimte genoemd.
2.3
Als atomen dicht bij elkaar komen kunnen ze binden met
elkaar. Dit gebeurd omdat de valantieschillen nog niet
voltooid zijn. Als er ruimte is in de valentieschil dan delen de
elektronen zich zodat beide atomen de schillen compleet
hebben en de atomen aan elkaar getrokken blijven.
De aantrekkingskracht van de ene atoom op de andere wordt
de covalente verbinding genoemd.
Niet - Polaire verbinding: wanneer ze atomen dezelfde
negativiteit hebben.
Polaire verbinding: wanneer de atomen verschillende
negativiteit hebben.
Positief geladen ion: Kation
Negatief geladen ion: Anion
Door de tegenovergestelde lading trekken ze elkaar aan. Dit wordt ionische binding genoemd.
,Bij natrium en chloor is het geval dat de
valentieschalen en ionische binding nodig
is. Natrium heeft 1 elektron in de
valentieschaal en chloor 7. De elektron van
natrium gaat naar chloor zodat deze een
volle schaal heeft en natrium hierdoor
ook. (de buitenste schaal verdwijnt).
Vervolgens kan de ionische binding
palatsvinden. Dit omdat natrium een
kation (positief) is en chloor een anion
(negatief).
natrium is positief geworden omdat het 11
protonen heeft en maar 10 elektronen
omdat er 1 naar chloor is gegaan.
En chloor is hierdoor negatief geworden
omdat het een elektron meer heeft
gekregen.
Stoffen die ontstaan door ionische binding
worden ook wel zouten genoemd.
Er zijn verbindingen die Zwakke verbindingen worden genoemd. Deze kunnen samenkomen en weer
snel uit elkaar vallen. Dit zie je vaak gebeuren in water door de waterstofbruggen.
Waterstof heeft als het gebonden is aan zuurstof een kleine positieve lading. Dit betekend dat het
kan binden met een negatief geladen ion. Dit worden waterstofbruggen genoemd.
, Van der waals interacties: Zelfs niet polaire verbindingen kunnen een lading hebben. De elektronen
zitten namelijk niet altijd evengoed verdeeld. Dit kan ervoor zorgen dat op een gegeven moment
gebieden ontstaan die positief of negatief geladen worden.
De vorm van een molecuul als het uit meerdere atomen bestaat krijgt ene bepaalde vorm. Deze vorm
wordt bepaald door de covalente bindingen van de schillen. Hierdoor willen de bindingen als een
soort van 3 dimensionale piramide uit elkaar staan. Bij water zorgt die voor v vorm en bij methaan
(CH4) voor de complete piramde.
2.4
Chemische reacties: is het maken en verbreken van stoffen en materie.
Om de reactie op te schrijven maak je een chemische reactie. Hierbij moeten het aantal atomen voor
en achter de pijl gelijk zijn. De pijl staat voor de reactie.
Zie hieronder het voorbeeld van fotosynthese
Als er een dubbele pijl staat betekend dat de reactie ook de andere kant op kan werken.
Dynamisch evenwicht: als er evenveel reactie beide kanten opgaan en er geen netto winst aan een
van de twee kanten gemaakt wordt.
Hoofdstuk 3
Water is voor 75% aanwezig in vloeibare vorm. Maar kan ook als vaste vorm (ijs) en gas (waterdamp)
voorkomen. Water is de enige stof die in alle vormen natuurlijk voorkomt op aarde. Verder is het
bijzonder dat vloeibaar water een kleinere dichtheid heeft dan ijs. Normaal zetten stoffen uit als ze
warmer worden. Dit doet water niet.
3.1
Water heeft een v structuur. Dit komt door het positief geladen waterstofatomen en negatief
geladen zuurstof atoom. Hierdoor gaan de waterstofatomen uit elkaar.
Water bindt tegen elkaar door waterstofbruggen te maken tussen de water moleculen. Dit kan door
de positieve en negatieve kant van beide moleculen aan elkaar te maken.
Polair: ongelijkmatige verhouding van de lading. (is zo bij water)
De waterstofbruggen in vloeibare vorm zijn heel zwak. Dit houdt in dat ze de hele tijd weer afbreken
en weer opnieuw verbinden met andere moleculen.
3.2
Water kent 4 bijzondere eigenschappen:
• Samenhangend gedrag
• Vermogen om de temperatuur te matigen
• Uitzetting bij bevriezing
• Veelzijdigheid als oplosmiddel
Samenhangend geheel
De waterstofbruggen zorgen ervoor dat water een gestructureerde vorm heeft.
Cohesie: aantrekking door moleculen van dezelfde stof
