TW Scheikunde H1234
Hoofdstuk 1 Scheiden en reageren
1.1 Zuivere stof en mengsel
Moleculen zijn gevormd uit 2 of meer atomen (H2O = molecuul, H, O = atomen)
Zuivere stof = Eén soort bouwstenen, atomen of moleculen
Element = Bouwstenen van zuivere stof uit één soort atomen
Verbinding = Bouwstenen van zuivere stof uit twee of meer soorten atomen
Oplossing = Helder mengsel van vloeistof(fen) met een vaste stof of gas, die tot op de kleinste
deeltjes (microniveau) zijn gemengd
Suspensie = Troebel mengsel van vaste stof en vloeistof, waarbij vaste stof niet is opgelost,
zweeft in vorm van kleine korreltjes, vaste stof zakt naar beneden door dichtheid
Emulsie = Troebel mengsel van 2 vloeistoffen die niet goed mengbaar zijn
Door verschil dichtheid zakt 1 vloeistof naar beneden 2 vloeistoffen op elkaar =tweelagensysteem
Emulgator = Hulpstof, zorgt ervoor dat een emulsie niet ontmengt
Katalysator = Stof die reactie sneller laat verlopen
Emulgatormolecuul heeft lange hydrofiele ‘staart’ die slecht met water
mengt en een kleine hydrofiele ‘kop’ die goed met water mengt.
Hydrofiele stof mengt goed met water (slecht met olie)
Hydrofobe stof mengt niet/slecht met water (goed met olie)
1.2 Scheidingsmethoden
Filtreren = Verschil in deeltjesgrootte, filtraat = vloeistof, residu = vaste stof (die achterblijft)
Bezinken = Verschil in dichtheid (bij suspensies), soms versnellen door centrifugeren
Indampen = Verschil in kookpunt
Destillatie = Verschil in kookpunt (destillatieopstelling), residu = mengsel dat niet verdampt,
destillaat = opgevangen vloeistof
Extraheren = Verschil in oplosbaarheid, oplosmiddel toevoegen (extractiemiddel)
Adsorptie = Verschil in adsorptievermogen, kleur-, geur- en smaakstoffen verwijderen uit
oplossing door koolstof, koolstof = adsorptiemiddel
Chromatografie= Verschil in aanhechtingsvermogen en oplosbaarheid, je kunt uitzoeken
hoeveel/welke stoffen het mengsel bestaat, papierchromatografie, ook mogelijk om
stoffen in mengsel te herkennen
,1.3 Chemische reacties
Algemene kenmerken chemische reacties:
̶ Beginstoffen verdwijnen, reactieproducten ontstaan
̶ Totale massa beginstoffen gelijk aan massa reactieproducten (wet van massabehoud)
̶ Stoffen reageren en ontstaan in vaste massaverhouding
̶ Minimale temperatuur nodig reactietemperatuur (elke keer anders)
̶ Energie-effect, soms komt energie vrij, soms energie nodig
Exotherme reactie = Reactie waarbij energie vrijkomt (verbrandingsreacties) (ex = uit, verkering)
Endotherme reactie = Reactie die voortdurend energie nodig heeft (meestal ontledingsreactie)
Om een reactie te starten moet je eerst energie toevoegen om de stoffen op de reactietemperatuur
te brengen activeringsenergie
Energie effect van een chemische reactie kun je weergeven in energiediagram
Reactie-energie = Het verschil tussen de hvlheid energie van beginstoffen en reactieproducten.
CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O (l) = reactievergelijking
2NH3 - = coëfficiënt , = index
Reactietypes:
̶ Ontledingsreactie = 1 stof meerdere stoffen
endotherm, bijv: 2H2O 2H2 + O2
Thermolyse = m.b.v. warmte
Fotolyse = m.b.v. licht
Elektrolyse = m.b.v. elektrische energie (stroom)
̶ Vormingsreactie = meerdere stoffen 1 stof
exotherm, bijv: N2 + 3H2 2NH3
̶ Verbrandingsreactie = Brandstof + O2 CO2 + H2O
exotherm, bijv: CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
Cl2 - Claire Waterstof wit
F2 - fietst Koolstof zwart
I2 - in Zuurstof rood
H2 - haar Stikstof blauw
O2 - onderbroek Jood paars
N2 - naar Chloor groen
Br2 - Bram Fosfor oranje
1.4 Snelheid van een reactie
Reactietijd = De tijd die is verstreken tussen begin en einde van reactie
Ook vorm bepaald hoe snel een stof reageert
Reactiesnelheid = Hoeveelheid stof die per seconde en per liter ontstaat/verdwijnt
, Reactiesnelheid hangt af van:
̶ Soort stof = Bijv. magnesium
̶ Verdelingsgraad = Hoe groter, hoe fijner stof is verdeeld, des te sneller verloopt
reactie. Grote verdelingsgraad zorgt voor groot contactoppervlak
tussen beginstoffen. Bij oplossingen verdelingsgraad maximaal, alle
deeltjes in contact.
̶ Concentratie = Hoeveelheid stof per mL oplossing. Reactiesnelheid groter als
concentratie van beginstoffen groter wordt.
̶ Temperatuur = Reactiesnelheid neemt toe als temperatuur hoger is.
̶ Katalysator = Stof die reactie sneller laat verlopen (hulpstof) en/of bij een lagere
temperatuur. Enzym = katalysator die biologische reactie versnelt.
Hoofdstuk 2 Bouwstenen van stoffen
2.1 Periodiek systeem
Protonen (p) positief 1u
Neutronen (n) neutraal 1u
Elektronen (e-) negatief ‘0’ u
Protonen Elektronen
Atoomnummer: Neutronen:
: :
1 H 1p 1 e- 1-1 = 0 n
2 He 2p 2 e- 4-2 = 2 n
-
3 Li 3p 3e 7-3 = 4 n
8 O 8p 8 e- 16-8 = 8 n
17 Cl 17 p 17 e- 35-17 = 18 n
17 Cl+ 17 p 16 e- 35-17 = 18 n
17 Cl- 17 p 18 e -
35-17 = 18 n
Protonen = Atoomnummer
Neutronen = Massagetal – atoomnummer (binas 25)
Elektronen = Protonen (behalve met positieve/negatieve lading)
Cl-35 of 3517Cl = Chlooratoom met massa 35 (binas 25A)
Cl-37 of 3717Cl = Chlooratoom met massa 37 (binas 25A)
Macroniveau = Dingen die je ziet (kleur, dichtheid, vast/vloeibaar)
Microniveau = Molecuul/atoomniveau (dingen die je niet ziet)
Rutherford atoommodel:
̶ Positief geladen atoomkern (p+n)
̶ Met daaromheen bewegende negatief geladen elektronen (e-)
̶ Deze elektronen vormen samen een elektronenwolk rond de kern
̶ Tussen atoomkern en elektronenwolk is grote lege ruimte
Aantal protonen = atoomnummer
Aantal neutronen in atoomkern soms gelijk aan protonen, soms groter
Massa neutron en proton vrijwel gelijk
Som van protonen en neutronen in atoomkern = massagetal
Elektrische lading van proton en elektron kun je uitdrukken in coulumb, lading van proton = 1,6 x
10^-19 coulumb (C)
Elementair ladingskwantum (e) = elektrische lading van proton en elektron (proton lading: +1e - ,
elektron lading: -1e-)
Negatieve lading elektronenwolk prc even groot als positieve lading kern
Voor elk atoom is aantal protonen gelijk aan elektronen
