8,1. Samenvatting door een scholier 2527 woorden 27 oktober keer beoordeeld. Scheikunde. Hoofdstuk 1

Transcriptie

1 Samenvatting door een scholier 2527 woorden 27 oktober ,1 129 keer beoordeeld Vak Methode Scheikunde Chemie overal Hoofdstuk 1 Paragraaf 2 Een zuivere stof is 1 stof met een unieke combinatie stofeigenschappen. Een zuivere stof bestaat uit dezelfde bouwstenen, meestal moleculen. Er bestaan tientallen miljoenen stoffen en dus ook moleculen en ongeveer 110 soorten atomen. 2 of meer atomen vormen een molecuul. Elementen: stoffen die bestaan uit 1 atoomsoort. Verbindingen: stoffen die bestaan uit 2 of meer atoomsoorten. Een mengsel bestaat uit 2 of meer stoffen en dus 2 of meer soorten bouwstenen. Een zuivere stof heeft een kook- en smeltpunt. Een mengsel heeft een kook- en smelttraject. Hydrofiel > mengt goed met water Hydrofoob > mengt slecht met water Hydrofiel en hydrofiel > mengen goed Hydrofoob en hydrofoob > mengen goed Hydrofiel en hydrofoob > mengen slecht Oplossing: een mengsel dat helder/doorzichtig is. Mengsel van vloeistoffen en andere stoffen waarvan de moleculen doorelkaar gehusseld zijn. Een oplossing kan gekleurd of kleurloos zijn, maar nooit wit. Suspensie: een mengsel dat altijd troebel/ondoorzichtig is. Dit komt doordat de vaste stof niet oplost. De vaste stof zweeft in de vorm van kleine korreltjes in de vloeistof. Een suspensie kan wit of gekleurd zijn maar nooit kleurloos. Emulsie: een mengsel van twee vloeistoffen die niet goed met elkaar mengen. Druppels van de ene vloeistof zweven in de andere vloeistof. Altijd troebel/ondoorzichtig. Wit of gekleurd, nooit kleurloos. Een emulsie ontmengt vrij snel, de vloeistof met de grootste dichtheid zakt naar onder > tweelagensysteem. Om ervoor te zorgen dat een emulsie niet ontmengt gebruik je een emulgator. Een emulgator heeft een hydrofobe staart (C- en H-atomen) en een hydrofiele kop (O-atomen). Paragraaf 3 Je kunt mengsel scheiden op verschillende manieren: Pagina 1 van 8

2 Extraheren: verschil in oplosbaarheid. Je voegt aan een mengsel van vaste stoffen een oplosmiddel (extractiemiddel) toe waarin de ene stof wel oplost en de andere niet. Filteren: verschil in deeltjesgrootte. Om een vloeistof te scheiden van een vaste stof kun je gaan filteren. De vloeistof loopt door de filter heen (filtraat) en de vaste stof blijft achter (residu). Membraam filtratie: verschil in deeltjesgrootte. Om een vloeistof te scheiden van een vaste stof kun je ook een membraam gebruiken. Die gaatjes zijn zo klein dat alleen watermoleculen erdoor heen kunnen. Zo kun je drinkwater uit zeewater winnen. Weinig energie gebruik. Bezinken: verschil in dichtheid. Een mengsel van een niet-opgeloste vaste stof en een vloeistof. Door het mengsel een tijdje te laten staan zakt de stof met de grootste dichtheid naar de bodem. Indampen: verschil in vluchtigheid. Een mengsel van een opgeloste vaste stof en een vloeistof kun je scheiden door het mengsel in te dampen. Een oplosmiddel verdampt sneller dan een vaste stof. De vaste stof blijft achter in het indamschaaltje en het oplosmiddel verdampt. Destilleren: verschil in kookpunt. Een mengsel van vloeistoffen en opgeloste vaste stoffen kun je scheiden d.m.v. destillatie. De damp van elke component van je op en koel je af. Hierdoor condenseert de damp, waarna je de vloeistof kan opvangen. Stof die niet verdampt is het residu. De opgevangen vloeistof is het destillaat. Adsorptie: verschil in adsorptie vermogen. Kleur- geur- en smaakstoffen kun je uit water halen met behulp van een adsorptiemiddel (Norit). De kleur- geur- en smaakstoffen hechten zich aan de Norit, zo wordt het water schoon. Papierchromatografie: verschil in adsorptievermogen en oplosbaarheid. Een mengsel van opgeloste stoffen scheidt je d.m.v. papierchromatografie. Een stof die goed oplost in de loopvloeistof en zich slecht hecht aan het papier komt hoog op het chromatogram. Paragraaf 4 Een chemische reactie herken je aan het veranderen van stofeigenschappen. De beginstoffen veranderen in reactieproducten. Bij elke chemische reactie geldt de wet van Lavoisier > massa begin = massa eind. Een chemische reactie verloopt pas als de temperatuur even hoog of hoger is dan de reactietemperatuur. Bij elke chemische reactie treedt een energie-effect op. Exotherm: De beginstoffen geven energie af aan de omgeving. Endotherm: De beginstoffen nemen energie vanuit de omgeving op. Niet alleen bij chemische reacties treedt een energie-effect op, dit gebeurt ook tijdens fase-veranderingen en tijdens het oplossen. Elke reactie heeft een bepaalde activeringsenergie nodig om opgang te komen. Paragraaf 5 Reactietijd: de tijd de verstrijkt tussen het begin en het einde van de reactie. Een maat voor de reactiesnelheid is de hoeveelheid stof die per seconde en per liter reactiemengsel ontstaat of verdwijnt. De reactiesnelheid is afhankelijk van 5 factoren: 1. De soort stof. De ene stof reageert sneller dan de andere. 2. De temperatuur. Hoe hoger de temperatuur, hoe groter de reactiesnelheid. 3. De concentratie van de beginstoffen. Hoe groter de concentratie, hoe groter de Pagina 2 van 8

3 reactiesnelheid. 4. De verdelingsgraad van de beginstoffen. Hoe groter de verdelingsgraad, hoe groter de reactiesnelheid. 5. De katalysator. Zorgt ervoor dat de reactie sneller verloopt. Wordt wel gebruikt, maar raakt niet op. Een katalysator van natuurlijke oorsprong > enzym. Paragraaf 6 Een botsing tussen 2 deeltjes die tot een reactie leidt, noemen we een effectieve botsing. Hoe meer effectieve botsingen per seconde per liter, hoe groter de reactiesnelheid. Als je de concentratie van de beginstoffen vergroot, bevinden zich meer deeltjes in een bepaald volume. De kans dat de deeltjes tegen elkaar aan botsen wordt dan groter, dus de kans op een effectieve botsing ook. Tijdens de reactie neemt de reactiesnelheid dus af omdat de beginstoffen op raken en dus hun concentraties lager worden. Dit leidt tot minder effectieve botsingen. Als je de temperatuur van de beginstoffen verhoogt gaan de deeltjes sneller bewegen. Dit vergroot de kans dat ze tegen elkaar aan botsen. De botsingen zullen toenemen en heftiger worden. De kans op effectieve botsingen wordt hierdoor strek vergroot. Als je de verdelingsgraad van de beginstoffen vergroot wordt de kans op een botsing aan het oppervlak van de vaste stof groter en dus neemt het aantal effectieve botsingen toe. Werkt alleen als de beginstoffen niet op moleculaire schaalzijn gemengd. De aard van de beginstoffen heeft invloed op de activeringsenergie van een reactie en dus ook op de reactie snelheid. Een katalysator verlaagt de activeringsenergie waardoor de reactie sneller en/of bij een lagere temperatuur verloopt. De reactiewarmte blijft hetzelfde. Hoofdstuk 2 Paragraaf 2 Atoommodel van Dalton Een atoom is een massief bolletje. Elke atoomsoort heeft zijn eigen afmetingen. Atoommodel van Rutherford Een atoom bestaat uit een positief geladen kern en een negatief geladen elektronen wolk. De atoomkern bestaat uit positief geladen protonen en ongeladen neutronen. De elektronenwolk bestaat uit negatief geladen elektronen. Het aantal protonen en elektronen is gelijk aan het atoomnummer. Het aantal neutronen is gelijk aan het massagetal het aantal protonen. Atoommodel van Bohr Het atoommodel van Bohr komt overeen met die van Rutherford, alleen verdeelde Bohr de elektronenwolk in 3 schillen: Pagina 3 van 8

4 K-schil: max 2 elektronen L-schil: max 8 elektronen M-schil: max 18 elektronen Isotopen zijn atomen met hetzelfde aantal protonen, maar met een verschillend aantal neutronen. Isotopen kun je weergeven op 2 manieren: - Symbool met daarachter het massagetal - Symbool met linksboven het massagetal en linksonder het atoomnummer Paragraaf 3 Het periodieksysteem is een systeem waarin alle atoomsoorten zijn gerangschikt naar opklimmend atoomnummer. Het bestaat uit horizontale perioden en verticale groepen. Atoomsoorten van elementen die op elkaar lijken staan in één groep. Groep 1: alkalimetalen Groep 2: aardalkalimetalen Groep 17: halogenen Groep 18: edelgassen Paragraaf 4 Een ion is een deeltje met een positieve of negatieve lading. Positieve en negatieve ionen trekken elkaar erg aan. Een ion ontstaat doordat een atoom 1 of meer elektronen uit zijn buitenste schil afstaat of erin opneemt. Atomen uit de groepen 1,2,13,15,16,17 vormen dan ionen met een edelgasconfiguratie. Een positief ion ontstaat doordat een atoom een elektron afstaat. Een negatief ion ontstaat doordat een atoom een elektron opneemt. De elektrovalentie van een atoom komt overeen met het aantal elektronen dat het atoom moet opnemen of afstaan om een ion te worden. Naam positief ion: naam van het metaal gevolgd door ion. Als een metaal meerdere ladingen heeft staat achter de naam een Romeins cijfer. Naam negatief ion: naam van het niet-metaal gevolgd door ide. Paragraaf 5 Een grootheid is iets wat je kunt meten. Een grootheid geef je weer met een getal gevolgd door de bijpassende eenheid. Massa van een proton een neutron: 1,0 u Massa van een elektron: verwaarloosbaar De massa van een atoom is dus de som van de massa s van de protonen en neutronen. De relatieve atoommassa (Ar) van een atoomsoort is de gemiddelde atoommassa van het isotopenmengsel zoals dat in de natuur voorkomt. Ionmassa is gelijk aan atoommassa. Molecuulmassa is de som van de massa s van de atomen waaruit het bestaat. Pagina 4 van 8

5 Paragraaf 6 De massa van een hoeveelheid stof reken je uit m.b.v. de dichtheid van de stof. Gebruik hiervoor een kruisingstabel. De molaire massa van een stof is in g, de molecuul- of atoommassa is in u. De massa van een hoeveelheid stof kun je omrekenen in mol m.b.v. de molaire massa van de stof. Gebruik hiervoor een kruisingstabel. Paragraaf 7 Een percentage is een getal dat het aantal delen per 100 delen aangeeft. Het massapercentage van een atoomsoort in een verbinding geeft aan hoeveel u van die atoomsoort voorkomt per 100 u van de verbinding. Hoofdstuk 3 Paragraaf 2 Een stof geleidt elektrische stroom als: 1. de stof bestaat uit geladen deeltjes 2. de geladen deeltjes vrij kunnen bewegen Moleculaire stoffen Geleiden nooit elektrische stroom en bestaan uit ongeladen deeltjes. Bv: suiker, water en kaarsvet. Zouten Zouten geleiden alleen in de vloeibare fase maar in de vaste fase niet want dan kunnen de geladen deeltjes ( + en ionen) niet vrij bewegen. Bv: natriumchloride en natriumfluoride. Metalen Metalen geleiden zowel in de vloeibare als vaste fase. Ze bevatten in beide fasen beweeglijke geladen deeltjes. In de vloeibare fase bewegen zowel de elektronen als positieve ionen. In de vaste fase bewegen alleen de vrije elektronen en blijven de positieve ionen op hun plaats. Bv: zink en ijzer. Molecuulroosters In een moleculaire stof zijn de moleculen volgens een vast patroon gerangschikt. Dit patroon noemen we een molecuulrooster. Het hangt van de molecuulstructuur van de stof af welk patroon het rooster aanneemt. Ionroosters In een zout zijn positieve en negatieve ionen naast elkaar geplaatst. Die trekken elkaar aan waardoor een zout stevig in elkaar zit. De regelmatige bouw van een zout wordt een ionrooster genoemd. Het hangt van de grootte en de lading van de ionen af welke vorm het ionrooster aanneemt. Metaalroosters Een metaalrooster ontstaat doordat de metaalatomen elektronen loslaten waardoor ze veranderen in positieve ionen. De vrije elektronen bewegen langs de positieve ionen waardoor er aantrekkingskracht ontstaat tussen de Pagina 5 van 8

6 positief en negatief geladen deeltjes. Daardoor zit het metaalrooster stevig in elkaar. Een zout breekt doordat de ionen verschuiven ten opzichte van elkaar. Daardoor komen positieve ionen naast positieve en negatieve ionen naast negatieve. Deeltjes met gelijke lading stoten elkaar af en het zout zal breken. In het metaalrooster verschuiven de positieve ionen ook ten opzichte van elkaar, maar er verandert niets aan het patroon. De positieve ionen en de vrije elektronen trekken elkaar nog even sterk aan. Het metaal breekt dus niet. Laag percentage koolstof > staal Hoog percentage koolstof > gietijzer Moleculaire stoffen > niet-metalen Zouten > niet-metalen en metalen Metalen > metalen Paragraaf 3 Een binding tussen 2 atomen van een niet-metaal heet een atoombinding en bestaat uit 2 gedeelde bindingselektronen. Beide atomen leveren elk 1 elektron per binding. Het verschil in elektronegativiteit tussen de beide atomen bepaalt of de atoombinding wel of niet polair is: - wel polair: verschil in elektronegativiteit tussen de 0,4 en 1,7. - niet polair: verschil in elektronegativiteit tussen de twee atomen kleiner of gelijk aan 0,4. De covalentie van een atoom van een niet-metaal komt overeen met het aantal bindingen dat het atoom kan vormen. De structuurformule van een moleculaire stof geeft aan welke atomen in een molecuul van die stof aanwezig zijn en hoe ze met elkaar zijn verbonden. Elke moleculaire stof heeft een systematische naam die je afleidt uit de structuurformule. De indexen van elke atoomsoort vertaal je in voorvoegsels die je voor de naam van de atoomsoort zet. Paragraaf 4 Een reactievergelijking is een verkorte weergave van een reactie in formules. Bij het opstellen van een reactievergelijking pas je de coëfficiënten zo aan dat links en rechts van de pijl het aantal atomen van elke soort even groot is. Paragraaf 5 De coëfficiënten uit een reactievergelijking geven ook de molverhouding aan. De vormingswarmte van een verbinding is de hoeveelheid warmte die vrijkomt bij, of nodig is voor het vormen van één mol van de verbinding uit de elementen. De vormingswarmte van een element is 0. De reactiewarmte bereken je door alle vormingswarmten uit de reactievergelijking op te tellen. Vormingswarmte x coëfficiënt. Let op: - wordt + en andersom. Hoofdstuk 4 Pagina 6 van 8

7 Paragraaf 2 Dichtheden van gassen zijn veel kleiner dan van vloeistoffen en vaste stoffen. Dat komt doordat in vloeistoffen en vaste stoffen meer moleculen zitten per dm3. De vanderwaalskrachten tussen moleculen zorgen ervoor dat een binding tussen de moleculen ontstaat: vanderwaalsbinding. De vanderwaalsbinding wordt verbroken als een stof verdampt of sublimeert. Hoe groter de molecuulmassa, hoe sterker de vanderwaalsbinding tussen de moleculen en hoe hoger het kookpunt van de stof. Als een stof oplost worden vanderwaalsbindingen tussen de moleculen van de stof verbroken. Er ontstaan nieuwe vanderwaalsbindingen tussen de moleculen van de opgeloste stof en de moleculen van het oplosmiddel. Paragraaf 3 Waterstofbruggen zijn bindingen die ontstaan tussen moleculen waarin OH-groepen en/of NH-groepen aanwezig zijn. Dat komt doordat tussen de O en de H en de N en de H een polaire binding aanwezig is. Negatieve O of N vormt een binding met een positieve H van het andere molecuul. Waterstofbruggen zijn veel sterker dan vanderwaalsbindingen die ook aanwezig zijn. Daardoor hebben stoffen met waterstofbruggen een relatief hoog kookpunt. Naarmate een molecuul meer OH- en/of NH-groepen bevat, ontstaan er meer waterstofbruggen per molecuul en is het kookpunt van de stof hoger. Paragraaf 4 Stoffen met OH- en/of NH-groepen in hun moleculen lossen op in water als er in de moleculen geen lange staart van C- en H-atomen zitten. Deze stoffen vormen waterstofbruggen met watermoleculen. De oplosbaarheid van een stof geeft aan hoeveel gram van die stof maximaal kan oplossen in 100 gram water van een bepaalde temperatuur. Doe je precies die hoeveelheid > verzadigd Doe je minder dan de oplosbaarheid > onverzadigd De oplosbaarheid van een vaste stof wordt meestal groter als de temperatuur stijgt. De oplosbaarheid van een gas wordt kleiner als de temperatuur stijgt. Schuim: een mengsel van een gas en een vloeistof. Belletjes van het gas zweven in de vloeistof. Nevel: een mengsel van een gas en een vloeistof. Druppels vloeistof zweven in het gas. Rook: een mengsel van een vaste stof en een gas. Kleine deeltjes van de vaste stof zweven in het gas. Je kunt een hydrofobe opgeloste stof verwijderen uit een waterige oplossing door extractie met een hydrofoob oplosmiddel. Het verdelingsevenwicht heeft zich ingesteld als de verhuissnelheden van de opgeloste stof van de waterlaag naar de hydrofobe vloeistof en omgekeerd gelijk aan elkaar zijn. Paragraaf 5 Procenten: oer 100 Promillage: per Pagina 7 van 8

8 Ppm: per Voor een berekening met percentage, promillage of ppm heb je nodig: - het volume of de massa van één van de stoffen uit het mengsel - het volume of de massa van het mengsel zelf - een kruisingstabel De grenswaarde of MAC-waarde van een stof geeft aan hoeveel mg van deze stof maximaal aanwezig mag zijn in 1,0 m3 lucht. De ADI-waarde is de aanvaardbare dagelijkse inname. Hoeveel mg van een stof je maximaal per dag per kg lichaamsgewicht binnen mag krijgen. De LD50 is de hoeveelheid stof in microgram per kg die in een bepaalde tijd de dood veroorzaakt van de helft van de proefdieren. Pagina 8 van 8