KU Leuven Faculteit Bewegings- en Revalidatiewetenschappen Faculteit Wetenschappen. Introductieweek Faculteit Bewegings- en Revalidatiewetenschappen
|
|
- Marina de Koning
- 8 jaren geleden
- Aantal bezoeken:
Transcriptie
1 KU Leuven Faculteit Bewegings- en Revalidatiewetenschappen Faculteit Wetenschappen Introductieweek Faculteit Bewegings- en Revalidatiewetenschappen CHEMIE Koen Uytterhoeven, Katja Ver Heyen, Wim Schepers Augustus 2014
2 Inhoudsopgave 1 Basisbegrippen Atomen en moleculen Samenstelling en eigenschappen van een atoom Atoomnummer, Z Massagetal, A Weergave van een atoom Absolute atoommassa, m Relatieve atoommassa, m r Isotopen Mol als maat voor de hoeveelheid van stof Moleculen Stoffen rondom ons Zuivere stoffen Mengsels Concentratiegrootheden Enkele definities Molariteit of molaire concentratie Massaconcentratie Fractionele concentraties Molfractie Massadichtheid van stoffen Verbindingen in de gasfase De ideale gaswet Het molair gasvolume, V m Enkele toepassingen van de ideale gaswet Oefeningen Stoichiometrie Chemische reacties Stoichiometrische coëfficiënten Betekenis van de reactievergelijking Stoichiometrische berekeningen Oefeningen Het Periodiek Systeem van de Elementen De elementen Fysische eigenschappen Evenwichtsreacties Inleiding Het chemisch evenwicht
3 INHOUDSOPGAVE INHOUDSOPGAVE 4.3 De evenwichtsconstante Factoren die de ligging van het evenwicht beïnvloeden Invloed van een concentratieverandering van één stof Invloed van een temperatuursverandering Oefeningen Introductieweek FaBeR 2 Faculteit Wetenschappen
4 Hoofdstuk 1 Basisbegrippen 1.1 Atomen en moleculen Samenstelling en eigenschappen van een atoom Een atoom is het kleinste deeltje waaruit de materie is opgebouwd. Het is een elektrisch neutraal deeltje dat bestaat uit een positieve kern en negatief geladen elektronen. De kern bevat neutronen en protonen. De elektronen bewegen rond de kern in een ruimte die we de elektronenwolk noemen. Neutronen, protonen en elektronen noemen we subatomaire of elementaire deeltjes. ATOOM Kern Elektronenwolk Protonen Neutronen Elektronen Elementair deeltje Plaats in het atoom Elektrische lading Massa Absoluut Relatief Absoluut Relatief Proton (p + ) kern +1, C +1 e.l.e. 1, kg 1 Neutron (n 0 ) kern 0 e.l.e. 1, kg 1 Elektron (e ) wolk 1, C 1 e.l.e. 9, kg 0 e.l.e. = elementaire ladings-eenheid 3
5 1.1 Atomen en moleculen Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen Atoomnummer, Z Alle materie is opgebouwd uit een honderdtal atoomsoorten (elementen). In het periodiek systeem van de elementen (Tabel van Mendeleev) vind je al de elementen terug, gerangschikt volgens toenemend atoomnummer. Het atoomnummer (Z) geeft het aantal protonen in de kern van een atoom. Voor een neutraal atoom is Z eveneens gelijk aan het aantal elektronen. Voorbeeld 1.1 Het atoomnummer van het element magnesium is 12. Magnesium heeft dus 12 protonen in de kern. Het element zuurstof heeft 8 protonen in de kern. Het atoomnummer van zuurstof is dus gelijk aan Massagetal, A Het massagetal (A) is de som van het aantal protonen en neutronen in de kern. Voorbeeld 1.2 Helium heeft 2 protonen en 2 neutronen in de kern. Het massagetal, A, van helium is dus (2 + 2) = Weergave van een atoom De samenstelling van een atoom kan afgeleid worden uit het atoomnummer en het massagetal, zoals hieronder voorgesteld wordt. In deze figuur stelt X de symbolische naam van het atoom voor. Als symbool wordt een 1- of 2-letter afkorting gebruikt van de Latijnse naam. Elementen worden vernoemd naar personen die een belangrijke bijdrage hebben geleverd tot de chemie of fysica (Cm, Curium (Marie Curie)), plaatsen (Po, Polonium (Polen, geboorteland van Marie Curie)), planeten (Np, Neptunium) of een welbepaalde eigenschap van het atoom (Cl, Chloor (betekent groen gas)). Linksboven in de schematische weergave wordt het massagetal (A) aangegeven. Linksonder staat het atoomnummer (Z) vermeld. A X Z Introductieweek FaBeR 4 Faculteit Wetenschappen
6 1.1 Atomen en moleculen Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen Voorbeeld 1.3 Beryllium weergave: 9 4 Be symbool: Be aantal protonen: 4 aantal elektronen: 4 aantal neutronen: 5 Mangaan weergave: Mn symbool: Mn aantal protonen: 25 aantal elektronen: 25 aantal neutronen: Absolute atoommassa, m De absolute atoommassa (m) wordt berekend als de som van de absolute massa van alle protonen, alle neutronen en alle elektronen aanwezig in een atoom. Daar de massa van een elektron ongeveer 2000 maal kleiner is dan de massa van een proton of een neutron, mag de massa van het elektron in de berekening van de atoommassa verwaarloosd worden. Voorbeeld 1.4 Berekening van de absolute atoommassa van 7 3 Li. Z = 3 3 protonen en 3 elektronen A = = 4 neutronen Toepassen van de definitie: m( 7 3 Li) = ( 3 m proton ) + ( 4 mneutron ) + ( 3 melektron ) = ( 3 (1, kg) ) + ( 4 (1, kg) ) + ( 3 (1, kg) ) = (5, kg) + (6, kg) + (2, kg) = 1, kg Relatieve atoommassa, m r Zoals blijkt uit voorbeeld 1.4 is de absolute massa van een atoom zeer klein. Daarom maken we veelvuldig gebruik van de relatieve atoommassa veeleer dan van de absolute atoommassa. De relatieve atoommassa (m r ) is een onbenoemd getal dat uitdrukt hoeveel keer de massa van een atoom groter is dan de atomaire massa-eenheid. Introductieweek FaBeR 5 Faculteit Wetenschappen
7 1.1 Atomen en moleculen Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen De atomaire massa-eenheid (u) is gelijk aan 1/12 deel van de absolute massa van een koolstof-12 atoom ( 12 6 C) en is gelijk aan 1, kg. Voorbeeld 1.5 Berekening van de relatieve atoommassa van 7 3 Li. m r ( 7 3 Li) = m(7 3 Li) u = 1, kg 1, kg = 7, Isotopen Definitie Atomen van eenzelfde element die hetzelfde aantal protonen in de kern en hetzelfde aantal elektronen rond de kern hebben, maar een verschillend aantal neutronen bezitten in de kern, noemen we isotopen. Isotopen worden gekenmerkt door eenzelfde atoomnummer, maar een verschillend massagetal. Aangezien de chemische eigenschappen van een atoom bepaald worden door het aantal elektronen, hebben isotopen dezelfde chemische eigenschappen. Isotopen vertonen echter wel verschillende fysische eigenschappen. Voorbeeld 1.6 Stikstof (N) kent 2 isotopen: 14 7 N en 15 7 N Isotopenabundantie De isotopenabundantie van een element is het procentueel natuurlijk voorkomen van de verschillende isotopen van dit element. Voorbeeld 1.7 Isotopenabundantie van cerium (Ce) Ce: 0,19 % 58 Ce: 0,25 % Ce: 88,48 % Ce: 11,08 % Introductieweek FaBeR 6 Faculteit Wetenschappen
8 1.1 Atomen en moleculen Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen Gemiddelde relatieve atoommassa van een element, A r De gemiddelde relatieve atoommassa (A r ) van een element is gelijk aan de som van de relatieve atoommassa s van de verschillende isotopen van dit element, rekening houdend met de isotopenabundantie. Voorbeeld 1.8 Berekening van de gemiddelde relatieve atoommassa voor het element lithium. Li komt voor onder vorm van 2 isotopen: 6 3 Li(m r = 6, 02) en 7 3 Li(m r = 7, 06) De isotopenabundantie is: 6 3 Li: 7,5 % en 7 3Li: 92,5 % De gemiddelde relatieve atoommassa bereken we dan als volgt: A r (Li) = ( m r ( 6 3 Li) %(6 3 Li)) + ( m r ( 7 3 Li) %(7 3 Li)) = (6, 02 0, 075) + (7, 06 0, 925) = 6, 98 Het periodiek systeem vermeldt voor elk element de gemiddelde relatieve atoommassa (A r ). Kortweg spreekt men hier ook vaak van relatieve atoommassa Mol als maat voor de hoeveelheid van stof Definitie Zelfs kleine hoeveelheden materie bevatten een enorm aantal deeltjes. 1 gram water, bijvoorbeeld, bevat maar liefst 3, watermoleculen. Het is echter lastig om met deze zeer grote getallen te rekenen. Daarom werd het begrip mol ingevoerd. Eén mol (n) is de hoeveelheid van een stof die evenveel deeltjes bevat als er atomen aanwezig zijn in 12 gram 12 6 C. Dat getal is gelijk aan 6, en wordt het getal van Avogadro genoemd. 1 mol deeltjes = 6, deeltjes Merk de analogie op met het begrip dozijn uit het dagelijks leven: 1 dozijn = 12 stuks 1 mol = 6, stuks = stuks Voorbeeld mol natrium (Na) bevat 6, atomen natrium. Introductieweek FaBeR 7 Faculteit Wetenschappen
9 1.1 Atomen en moleculen Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen Molaire massa van een element, M De molaire massa (M(X)) is de massa van 1 mol atomen van het element X. De getalwaarde van M(X) is gelijk aan de relatieve atoommassa, A r (X), van het element X en draagt als eenheid g/mol. Voorbeeld 1.10 De molaire massa van Li = M(Li) = 6,98 g/mol Moleculen Door de aantrekkingskracht tussen atomen verenigen die atomen zich tot een molecule (verbinding). Voor atomen hebben we de begrippen relatieve atoommassa en molaire massa gedefinieerd. Dit kunnen we nu ook doen voor moleculen: Relatieve moleculemassa van een verbinding, M r De relatieve moleculemassa (M r ) van een verbinding is gelijk aan de som van de gemiddelde relatieve atoommassa s van de verschillende atomen aanwezig in de verbinding rekening houdend met het aantal atomen van elke atoomsoort. Voorbeeld 1.11 Bereken de relatieve moleculemassa van H 2 O. M r (H 2 O) = ( 2 A r (H) ) + ( 1 A r (O) ) = (2 1) + (1 16) = 18 Introductieweek FaBeR 8 Faculteit Wetenschappen
10 1.2 Stoffen rondom ons Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen Molaire massa van een verbinding, M De molaire massa (M) is de massa van 1 mol moleculen van de verbinding. De getalwaarde van M is gelijk aan de relatieve moleculemassa, M r, van de verbinding en draagt als eenheid g/mol. Voorbeeld 1.12 De molaire massa van H 2 O: M(H 2 O) = 18 g/mol Bereken de molaire massa van CO 2 als je weet dat 3 mol overeenkomt met 132 g CO 2. M(CO 2 ) = m(co 2 ) n(co 2 ) = 132 g 3 mol = 44 g/mol In dit laatste voorbeeld zien we dat we met behulp van de molaire massa gemakkelijk een massa kunnen omzetten in een aantal mol en omgekeerd: n = m M 1.2 Stoffen rondom ons Alles wat je rondom je ziet, alles wat tastbaar is en wat een zekere ruimte inneemt behoort tot de materie, tot de verschillende stoffen rondom ons. Stoffen zijn opgebouwd uit moleculen. De moleculen in een stof kunnen van dezelfde of van verschillende soort zijn. Een zuivere stof bevat slechts één soort moleculen. Bestaat de stof uit meer dan één soort moleculen dan spreken we van een mengsel Zuivere stoffen Bij een zuivere stof zijn de waarden van de fysische grootheden zoals smeltpunt, kookpunt, dichtheid, oplosbaarheid,... constant en karakteristiek, dus typisch voor de stof. Er bestaan twee soorten zuivere stoffen: Moleculen die bestaan uit atomen van dezelfde soort noemen we enkelvoudige zuivere stoffen. Introductieweek FaBeR 9 Faculteit Wetenschappen
11 1.3 Concentratiegrootheden Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen Voorbeeld 1.13 O 2 (dizuurstof), Fe (ijzer), P 4 (tetrafosfor) zijn voorbeelden van enkelvoudige zuivere stoffen. Moleculen die bestaan uit atomen van verschillende soorten noemen we samengestelde zuivere stoffen. Samengestelde zuivere stoffen kunnen verder ontleed worden in enkelvoudige zuivere stoffen. Voorbeeld 1.14 H 2 O (water), NaCl (natriumchloride, keukenzout), H 2 SO 4 (zwavelzuur) zijn voorbeelden van samengestelde zuivere stoffen Mengsels Bij een mengsel van zuivere stoffen zijn de waarden van de fysische grootheden afhankelijk van de samenstelling van het mengsel. Er bestaan twee soorten mengsels: Homogene mengsels zijn mengsels die in elk punt van het mengsel dezelfde fysische en chemische eigenschappen bezitten. Tot de homogene mengsels behoren oplossingen en gasmengsels. Voorbeeld 1.15 Een onverzadigde oplossing van NaCl in H 2 O vormt een homogeen mengsel. Heterogene mengsels zijn mengsels waarbij verschillende punten binnen het mengsel verschillende fysische en chemische eigenschappen bezitten. Heterogene mengsels bestaan bijgevolg uit verschillende fasen. Voorbeeld 1.16 Een mengsel van vast AgCl (zilverchloride) in H 2 O vormt een heterogeen mengsel. Mengsels kunnen fysisch gescheiden worden in hun afzonderlijke zuivere stoffen. 1.3 Concentratiegrootheden De samenstelling van een mengsel kan op verschillende manieren weergegeven worden. Hierna worden de voornaamste toegelicht. Introductieweek FaBeR 10 Faculteit Wetenschappen
12 1.3 Concentratiegrootheden Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen Enkele definities De opgeloste stof (A) is de vaste stof, de vloeistof of het gas, die in een tweede stof (meestal een vloeistof) wordt opgelost. Het oplosmiddel is de stof (meestal een vloeistof) waarin een tweede stof, de vaste stof, de vloeistof of het gas wordt opgelost. De opgeloste stof A en het oplosmiddel worden samen de oplossing (opl) genoemd. Voorbeeld 1.17 NaCl in water vormt een oplossing van de opgeloste stof NaCl en het oplosmiddel water. Onder concentratie (c) van een stof verstaat men de hoeveelheid opgeloste stof per eenheid van volume van de oplossing of van het oplosmiddel: concentratie = c = hoeveelheid opgeloste stof volume van de oplossing Voorbeeld g suiker per liter oplossing. 0,3 mol waterstofchloride in 100 ml water. Om de concentratie van een verbinding aan te geven, wordt de chemische formule vaak tussen vierkante haken geplaatst: [NaCl] = 0, 5 mol/l Molariteit of molaire concentratie De molariteit of molaire concentratie, wordt gedefinieerd als het aantal mol opgeloste stof (n A ) per liter oplossing (V opl ). De molariteit wordt uitgedrukt in mol/l of M, vaak ook molair genoemd. c = n A V opl Voorbeeld ,0 molair MgSO 4 (magnesiumsulfaat) of nog, 1 M MgSO 4 in water betekent 1,0 mol MgSO 4 per liter oplossing. Introductieweek FaBeR 11 Faculteit Wetenschappen
13 1.3 Concentratiegrootheden Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen Massaconcentratie De massaconcentratie wordt gedefinieerd als het aantal gram opgeloste stof (m A ) per liter oplossing (V opl ). De massaconcentratie wordt uitgedrukt in g/l. c = m A V opl Voorbeeld 1.20 De 1 molaire oplossing aan MgSO 4 uit voorbeeld 1.19 bevat 120,37 g MgSO 4 per liter oplossing. De massaconcentratie aan MgSO 4 is dus 120,37 g/l Fractionele concentraties Een fractionele concentratie geeft de fractie (deel) opgeloste stof in het gehele mengsel weer. Massaprocent Het massaprocent (m% A ) wordt gedefinieerd als de procentuele bijdrage van de massa van de opgeloste stof A (m A ) tot de totale massa van de oplossing (m tot ). Het massaprocent heeft een getalwaarde tussen 0 en 100% en is dimensieloos. m% A = m A m tot 100% Voorbeeld 1.21 Een waterige oplossing van 98 m% H 2 SO 4 (zwavelzuur) bevat per 100 g oplossing 98 g H 2 SO 4. Volumeprocent Het volumeprocent (V % A ) wordt gedefinieerd als de procentuele bijdrage van het volume van de opgeloste stof A (V A ) tot het totale volume van de oplossing (V tot ). Het volumeprocent heeft een getalwaarde tussen 0 en 100% en is dimensieloos. V % A = V A V tot 100% Introductieweek FaBeR 12 Faculteit Wetenschappen
14 1.3 Concentratiegrootheden Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen Voorbeeld ml van een waterige oplossing die 5 ml ethanol (C 2 H 5 OH) bevat heeft een concentratie van 5 V% ethanol in water. Massavolumeprocent Het massvolumeprocent (m/v % A ) wordt gedefinieerd als de procentuele bijdrage van de massa van de opgeloste stof A (m A ) tot het totale volume van de oplossing (V tot ). Het massavolumeprocent heeft een getalwaarde tussen 0 en 100% en is dimensieloos. m/v % A = m A V tot 100% Voorbeeld 1.23 In voorbeeld 1.18 heeft de oplossing van 8 g suiker per liter een massavolumeprocent van (8 g/1000 ml) 100% = 0, 8 m/v %. Merk opdat we voor de massa en het volume de getalwaarden nemen die overeekomen met de eenheden gram en milliliter. De fractionele concentratie kan zowel in procent (%) als in promille ( ), parts per million (ppm) of parts per billion (ppb) weergegeven worden. De promille, de ppm en de ppb zijn per definitie het aantal delen opgeloste stof respectievelijk per duizend (10 3 ), per miljoen (10 6 ) en per miljard (10 9 ) delen oplossing. Deze delen kunnen uitgedrukt worden in massadelen, in volumedelen of zelfs in massa- per volumedelen. Promille, ppm en ppb zijn per definitie dimensieloos. Voorbeeld 1.24 Ethyleenglycol (C 2 H 6 O 2 ) is dodelijk vanaf een dosis van 400 mg per kg lichaamsgewicht of nog, vanaf 0,4 promille of 400 ppm. Om het alcoholgehalte in je bloed aan te geven gebruikt men de hoeveelheid gram alcohol per liter bloed. In België mag een bestuurder van een voertuig op de openbare weg niet meer dan 0,5 promille (m/v ) alcohol in het bloed bezitten. Deze waarde stemt overeen met een maximale hoeveelheid van 0,5 g alcohol per liter bloed. Als leidingwater een loodgehalte heeft van 15 ppb betekent dit dat 1 liter leidingwater 15 µg Pb bevat. Introductieweek FaBeR 13 Faculteit Wetenschappen
15 1.3 Concentratiegrootheden Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen Molfractie De molfractie (X A ) wordt gedefinieerd als de verhouding van het aantal mol van één verbinding tot het totaal aantal mol (n tot ) van alle verbindingen van een oplossing. De molfractie heeft steeds een getalwaarde tussen 0 en 1 en is dimensieloos. X A = n A n tot Voorbeeld 1.25 Beschouw een oplossing van 5 g chloormethaan (CH 3 Cl) in 500 g benzeen (C 6 H 6 ). We berekenen eerst het aantal mol chloormethaan en benzeen: n(ch 3 Cl) = m(ch 3 Cl) M(CH 3 Cl) = n(c 6 H 6 ) = m(c 6 H 6 ) M(C 6 H 6 ) = 5 g = 0, 10 mol 50, 48 g/mol 500 g = 6, 40 mol 78, 11 g/mol Vervolgens berekenen we de molfractie van chloormethaan en benzeen: X(CH 3 Cl) = n(ch 3 Cl) n tot = X(C 6 H 6 ) = n(c 6 H 6 ) n tot = 0, 10 mol = 0, 015 0, 10 mol + 6, 40 mol 6, 40 mol = 0, 985 0, 10 mol + 6, 40 mol In de tabel hieronder zijn de voornaamste concentratiegrootheden samengevat: Concentratiegrootheid Symbool Definitie Eenheden molariteit c c = n A V opl mol/l of M massaconcentratie c c = m A V opl g/l massaprocent m% m% = m A 100% m tot % volumeprocent V % V % = V A V tot 100% % massavolumeprocent m/v % m/v % = m A V tot 100% % molfractie X X = n A n tot dimensieloos Introductieweek FaBeR 14 Faculteit Wetenschappen
16 1.4 Massadichtheid van stoffen Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen 1.4 Massadichtheid van stoffen De massadichtheid (ρ A ) wordt gedefinieerd als de verhouding van de massa van een stof A (m A ) tot het volume ingenomen door die stof A (V A ). De dichtheid wordt uitgedrukt in g/ml. ρ A = m A V A De massadichtheid mag niet verward worden met de massaconcentratie, c, van een oplossing (zie paragraaf 1.3.3) Voorbeeld 1.26 Zuiver water heeft een dichtheid van 1,00 g/ml. Dit betekent dat 1,00 g H 2 O een volume inneemt van 1 ml. 1.5 Verbindingen in de gasfase De ideale gaswet Om berekeningen van stoffen in de gasfase uit te voeren, maken we gebruik van de ideale gaswet. Deze wet geeft het verband tussen druk, volume, aantal mol en temperatuur van een (ideaal) gas weer. De wet is afgeleid van een aantal observaties van de fysische eigenschappen van gassen. We zullen de theorie achter de gaswet echter niet bespreken. Je moet de wet wel kunnen toepassen bij berekeningen waarbij gassen betrokken zijn. Voor een ideaal gas geldt: pv = nrt met: p = druk in Pa (Pascal) V = volume in m 3 n = aantal mol J R = gasconstante = 8, 315 K mol T = temperatuur in K (Kelvin) Indien in de ideale gaswet de druk in atmosfeer (atm) wordt uitgedrukt en het volume in liter (L) dan gebruikt men voor de gasconstante R de waarde 0, 082 L atm K mol. Introductieweek FaBeR 15 Faculteit Wetenschappen
17 1.5 Verbindingen in de gasfase Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen Het molair gasvolume, V m Gassen hebben de speciale eigenschap dat 1 mol van een ideaal gas bij een welbepaalde temperatuur T en een welbepaalde druk p steeds eenzelfde volume V inneemt, ongeacht de aard van het gas. Dit laat ons toe het molair gasvolume te definiëren: Het molair gasvolume (V m ) wordt gedefinieerd als het volume van 1 mol ideaal gas. Bij een temperatuur gelijk aan 0 C (of 273 K) en een druk gelijk aan 1,0 atm is dit steeds, ongeacht de aard van het gas, gelijk aan 22,4 L/mol. V m = V gas n De voorwaarden van 0 C (273 K) en 1,0 atm noemt men de standaardvoorwaarden voor temperatuur en druk voor een gas (ook normale omstandigheden genoemd, n.o.). Voorbeeld mol H 2 -gas (waterstofgas) neemt onder normale omstandigheden een volume in van: V m = V gas n V gas = V m n V (H 2 ) = 22, 4 L/mol 3 mol = 67, 2 L Enkele toepassingen van de ideale gaswet Bepaling van de molaire massa (M) van een gas 10 g van een onbekend diatomisch gas neemt onder normale omstandigheden een volume in van 7 liter. Bepaal de molaire massa van dit gas. We combineren de formule voor de molaire massa en de ideale gaswet: n = m p V = n R T } M {{ } M = m R T p V = 10 g 0, 082 L atm mol K 273 K 1 atm 7 L = 31, 98 g/mol Introductieweek FaBeR 16 Faculteit Wetenschappen
18 1.6 Oefeningen Hoofdstuk 1 - Basisbegrippen Om welk gas gaat het? diatomisch gas 32 g/mol O 2 -gas Berekening van de massadichtheid (ρ) van een gas Bepaal de massadichtheid van CH 4 -gas (methaangas of aardgas) onder standaardvoorwaarden. We combineren de formule voor de molaire massa, de ideale gaswet en de massadichtheid: n = m p V = n R T ρ = m } M {{ V } ρ = p M R T = 1 atm 16 g/mol 0, 082 L atm mol K 273 K = 0, 71 g/l = 7, g/ml 1.6 Oefeningen 1. Van koolstof bestaan er twee isotopen: 12 6 C (m r = 12,0000) en 13 6 C (m r = 13,0033). Bereken de abundantie van de isotopen. 2. Hoeveel elektronen bevat een stukje koper (Cu) van 3,0 gram? Wat is de totale massa van de elektronen in dit stukje koper? 3. Bereken de molaire massa van (NH 4 ) 2 SO Wat is de massa (in mg) van 0,1 mol NaCl? ml van een 30 m/v% HCl-oplossing wordt aangelengd met water tot 1 liter. Bereken de molariteit van de verdunde oplossing. 6. Bereken de molaire concentratie van 1,0 L 87 m% HNO 3 waarvan de massadichtheid 1,11 g/ml bedraagt. 7. Hypochlorigzuur, HClO, wordt gebruikt om zwembaden te ontsmetten. Als de concentratie aan HClO 1,0 ppm (= parts per million) moet bedragen voor een voldoende ontsmetting, hoeveel gram HClO moet dan toegevoegd worden aan een zwembad van 625 m 3? Introductieweek FaBeR 17 Faculteit Wetenschappen
19 Hoofdstuk 2 Stoichiometrie 2.1 Chemische reacties Elke chemische reactie kan voorgesteld worden door een reactievergelijking waarin alle stoffen als formules worden geschreven. De stoffen waarvan men vertrekt, worden in het linkerlid van de vergelijking geschreven. Men noemt ze de reagentia of beginproducten. De nieuw gevormde stoffen worden in het rechterlid geplaatst. Men noemt ze de reactieproducten of eindproducten. Tussen reagentia en reactieproducten schrijft men een pijl die de richting van de omzetting aangeeft. reagentia reactieproducten Bv. 2 H 2 + O 2 2 H 2 O Bij een chemische reactie worden bestaande moleculen afgebroken tot losse atomen en deze atomen komen weer samen in andere combinaties ter vorming van nieuwe moleculen met andere eigenschappen. Vermits er geen atomen verdwijnen of bijkomen is het aantal atomen van elke soort vóór de reactie gelijk aan het aantal atomen van elke soort na de reactie. Dit wordt verwoord in de Wet van behoud van massa (ook wel Wet van Lavoisier genoemd): Wet van behoud van massa. De totale massa van alle stoffen voor de reactie is gelijk aan de totale massa van alle stoffen na de reactie. De totale massa blijft behouden tijdens een chemische reactie. 2.2 Stoichiometrische coëfficiënten Om aan de eis van massabehoud te voldoen is het meestal nodig om in de reactievergelijking aan de chemische formules voorgetallen, stoichiometrische coëfficiënten, toe te voegen. Aangezien fracties van moleuclen als dusdanig niet bestaan moeten deze coëfficiënten gehele getallen zijn. Voor de eenvoud neemt men de kleinst mogelijke gehele getallen. De coëfficiënt 1 wordt niet vermeld. 18
20 2.2 Stoichiometrische coëfficiënten Hoofdstuk 2 - Stoichiometrie Voorbeeld 2.1 Als we onderstaande reactie willen laten voldoen aan de Wet van behoud van massa, N 2 + H 2 NH 3 moeten we deze stoichiometrische coëfficiënten toevoegen: N H 2 2 NH 3 Bij de juiste keuze van de stoichiometrische coëfficiënten is voor elke atoomsoort de atoombalans in evenwicht. Voor de meeste reacties kunnen de atoombalansen vlot in evenwicht worden gebracht en kunnen de coëfficiënten afgeleid worden door eenvoudig redeneren. Voorbeeld 2.2 We willen de atoombalans van deze reactie in evenwicht brengen: C 3 H 8 + O 2 CO 2 + H 2 O Bij het opstellen van de atoombalansen beginnen we best met de atoomsoort die slechts in één formule links en in één formule rechts voorkomt en de hoogste index heeft. In dit voorbeeld kiezen we dus voor waterstof (H). In het linkerlid komt dit element enkel voor in C 3 H 8 en in het rechterlid in H 2 O. Om zowel links als rechts evenveel H-atomen te bekomen (nl. 8) moeten we voor H 2 O de coëfficiënt 4 plaatsen. H-balans: C 3 H O 2 3 CO H 2 O Voor de andere atoomsoorten kunnen we bijgevolg de volgende balansen opstellen: C-balans: C 3 H O 2 3 CO H 2 O O-balans: C 3 H O 2 3 CO H 2 O De correcte vergelijking wordt dan: C 3 H O 2 3 CO H 2 O Een coëfficiënt moet steeds een geheel getal zijn. Indien bij het zoeken van de juiste coëfficiënten niet-gehele getallen vooromen dan vermenigvuldigt men elke coëfficiënt met eenzelfde getal zodat alleen de kleinst mogelijke gehele getallen overblijven. Voorbeeld 2.3 De volgende reactie: Na Cl 2 NaCl is niet in orde omwille van de breuk 1 2. Om de breuk weg te werken, vermenigvuldigen we elke coëfficiënt met 2, zodat de reactievergelijking wordt: 2 Na + Cl 2 2 NaCl Introductieweek FaBeR 19 Faculteit Wetenschappen
21 2.3 Betekenis van de reactievergelijking Hoofdstuk 2 - Stoichiometrie 2.3 Betekenis van de reactievergelijking Elke reactievergelijking heeft zowel een kwalitatieve als een kwantitatieve betekenis: Kwalitatief: een reactievergelijking geeft weer welke stoffen de reagentia zijn en welke de reactieproducten. Kwantitatief: een reactievergelijking drukt een verband uit tussen de hoeveelheden van de reagentia die worden omgezet en de hoeveelheden van de reactieproducten die worden gevormd. Dit is weergegeven in de stoichiometrische coëfficiënten. Voorbeeld 2.4 De verschillende onderdelen van een reactievergelijking en hun betekenis. 4 Al + 3 O 2 2 Al 2 O 3 kwalitatieve betekenis kwantitatieve betekenis Voor een volledige verbranding van magnesium geldt de volgende reactievergelijking: 2 Mg + O 2 2 MgO De reactievergelijking drukt uit dat 2 moleculen magnesium reageren met 1 molecule zuurstofgas ter vorming van 2 moleculen magnesiumoxide. Dit is de moleculaire interpretatie van de reactievergelijking: Dan geldt ook het volgende: 2 moleculen Mg + 1 molecule O 2 2 moleculen MgO 20 moleculen Mg + 10 molecule O 2 20 moleculen MgO Door de kleine massa s van de moleculen (10 27 kg) is het onmogelijk om enkele moleculen magnesium en zuurstofgas af te wegen om deze te laten reageren volgens de aantallen weergegeven in de reactievergelijking. In de praktijk zullen we gebruik maken van zeer grote aantallen moleculen om een meetbare hoeveelheid van de stoffen te bekomen. Daarom vermenigvuldigen we de coëfficiënten met een zeer groot getal, zoals het getal van Avogadro (6, ): 2 6, moleculen Mg + 1 6, molecule O 2 2 6, moleculen MgO Aangezien we de hoeveelheid van 6, deeltjes gedefinieerd hebben als een mol, kunnen we de reactievergelijking ook schrijven als: 2 mol Mg + 1 mol O 2 2 mol MgO Dit noemen we de molaire interpretatie van de reactievergelijking. Introductieweek FaBeR 20 Faculteit Wetenschappen
22 2.4 Stoichiometrische berekeningen Hoofdstuk 2 - Stoichiometrie 2.4 Stoichiometrische berekeningen In industriële processen en in laboratoria is het belangrijk te weten welke hoeveelheden reagentia op elkaar inwerken en welke hoeveelheid aan reactieproduct hierbij wordt verkregen, zonder dat er tekorten of overschotten zijn. Stoichiometrische berekeningen zijn berekeningen van de hoeveelheden weggereageerde reagentia of gevormde reactieproducten. In deze berekeningen worden verbanden gelegd tussen de hoeveelheden (in mol) omgezette reagentia en/of gevormde reactieproducten. Deze berekeningen gebeuren op basis van de stoichiometrische coëfficiënten van de reactievergelijking die het verband weergeven tussen het aantal mol van de reagentia en de reactieproducten. De meest algemene werkwijze bij stoichiometrische berekeningen baseert zich op het leggen van verbanden tussen het aantal mol van de reagentia en de reactieproducten. Algemene werkwijze 1. Opstellen van de chemische reactievergelijking met de juiste coëfficiënten en interpreteren in mol. 2. Herleiden van de gegevens (massa s, volumes, concentraties,... ) naar molhoeveelheden. 3. Nagaan of één van de reagentia in overmaat aanwezig is. 4. Afleiden van het aantal mol van de gevraagde stoffen door met behulp van de reactievergelijking een verband te leggen met het aantal mol van de gegeven stoffen. 5. Herleiden van de berekende molhoeveelheden naar de gevraagde grootheden. Voorbeeld 2.5 Stikstofgas (N 2 ) en waterstofgas (H 2 ) reageren met elkaar in gepaste omstandigheden tot ammoniak (NH 3 ). Bereken de massa die gevormd kan worden wanneer 50 g waterstofgas volledig wegreageert. N 2 + H 2 NH 3 1. Opstellen van de correcte reactievergelijking. We zien dat de coëfficiënten niet kloppen: in het linkerlid hebben we 2 atomen stikstof en 2 atomen waterstof, in het rechterlid hebben we slechts 1 atoom stikstof en 3 atomen waterstof. Door eenvoudig redeneren vinden we de juiste coëfficiënten: N H 2 2 NH 3 Als we de reactievergelijking interpreteren in mol, schrijven we: Introductieweek FaBeR 21 Faculteit Wetenschappen
23 2.4 Stoichiometrische berekeningen Hoofdstuk 2 - Stoichiometrie 1 mol N mol H 2 2 mol NH 3 2. Herleiden van de gegevens naar molhoeveelheden. Er is gegeven dat we over 50 g waterstofgas beschikken. Om een massa om te zetten naar een aantal mol gebruiken we de formule: n = m M Invullen geeft: n(h 2 ) = m(h 2 ) M(H 2 ) = 3. Overmaat controleren. 50 g = 25 mol 2 g/mol In dit voorbeeld is de hoeveelheid van slechts 1 reagens gegeven, er is dus geen reagens in overmaat. 4. Afleiden van de gevraagde hoeveelheden. Er is gevraagd hoeveel gram ammoniak we kunnen produceren. Uit de reactievergelijking leren we dat we met 3 mol waterstofgas 2 mol ammoniak kunnen produceren. 1 mol N mol H 2 2 mol NH 3 Tevens weten we uit de voorgaande berekening dat we niet over 3 mol H 2, maar over 25 mol H 2 beschikken. We kunnen dus de regel van drie toepassen om te bepalen hoeveel mol NH 3 we kunnen produceren: 3 mol H 2 2 mol NH mol H 2 16, 67 mol NH 3 Met 25 mol H 2 kunnen we dus 16,67 mol NH 3 produceren. 5. Herleiden van molhoeveelheden naar gevraagde grootheden. Er is gevraagd naar de massa van het geproduceerde ammoniak en niet de molhoeveelheid. We zetten de molhoeveelheid dus om in een massa: n = m M m = M n Invullen geeft: m(nh 3 ) = M(NH 3 ) n(nh 3 ) = 17 g/mol 16, 67 mol = 283 g Introductieweek FaBeR 22 Faculteit Wetenschappen
24 2.4 Stoichiometrische berekeningen Hoofdstuk 2 - Stoichiometrie Een mengsel van reagentia in de juiste verhouding voor een volledige omzetting van alle reagentia wordt een stoichiometrisch mengsel genoemd. Is er van één van de reagentia meer aanwezig dan nodig voor een volledige omzetting dan is dat reagens in overmaat en blijft er na de reactie een deel van die stof over. Het andere reagens is dan het beperkend reagens en zal volledig wegreageren. In dat geval moet de hoeveelheid van de gevraagde stof berekend worden aan de hand van het beperkend reagens. Voorbeeld 2.6 Men voegt 5,3 g zink toe aan 0,5 L van een 0,2 M HCl oplossing. Bereken de molariteit van de gevormde ZnCl 2 -oplossing aan het einde van de reactie. Zn + HCl ZnCl 2 + H 2 1. Opstellen van de correcte reactievergelijking. Om de atoombalans van waterstof en chloor in evenwicht te brengen moeten we de stoichiometrische coëfficiënt van HCl aanpassen: Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 Als we de reactievergelijking interpreteren in mol, schrijven we: 1 mol Zn + 2 mol HCl 1 mol ZnCl mol H 2 2. Herleiden van de gegevens naar molhoeveelheden. Er is gegeven dat we enerzijds over 5,3 g zink beschikken en anderzijds over een halve liter van een HCl oplossing met een concentratie van 0,2 mol/l. We zetten eerst de massa zink om in mol: Invullen geeft: n(zn) = m(zn) M(Zn) = n = m M 5, 3 g = 0, 081 mol 65, 4 g/mol Vervolgens berekenen we het aantal mol HCl dat in de oplossing aanwezig is: c = n V n = c V Invullen geeft: n(hcl) = c(hcl) V (HCl) = 0, 2 mol/l 0, 5 L = 0, 1 mol 3. Overmaat controleren. Als we de reactievergelijking interpreteren, zien we dat we voor elke mol zink, die we willen omzetten in ZnCl 2, 2 mol HCl nodig hebben. Zn + HCl ZnCl 2 + H 2 1 mol 2 mol 1 mol 1 mol In stap 2 hebben we berekend dat we beschikken over 0,081 mol Zn. Hoeveel mol HCl zouden we in theorie nodig hebben om de gegeven 0,081 mol zink te laten wegreageren? Introductieweek FaBeR 23 Faculteit Wetenschappen
25 2.5 Oefeningen Hoofdstuk 2 - Stoichiometrie Zn + HCl ZnCl 2 + H 2 1 mol 2 mol 1 mol 1 mol 0,081 mol 0,162 mol We hebben 0,162 mol HCl nodig. In stap 2 hebben we echter berekend dat we slechts over 0,1 mol HCl beschikken. We hebben dus niet voldoende HCl om al het zink te laten reageren. HCl is het beperkende reagens en zink is de overmaat. 4. Afleiden van de gevraagde hoeveelheden. Er is gevraagd om de molariteit van de gevormde ZnCl 2 -oplossing te berekenen. We leiden eerst af hoeveel mol ZnCl 2 we kunnen vormen. Omdat HCl het beperkende reagens is, zal dit bepalen hoeveel mol ZnCl 2 we kunnen vormen: Zn + HCl ZnCl 2 + H 2 1 mol 2 mol 1 mol 1 mol 0,1 mol 0, 05 mol We kunnen dus 0,05 mol ZnCl 2 vormen uitgaande van 0,1 mol HCl en 0,081 mol zink. 5. Herleiden van molhoeveelheden naar gevraagde grootheden. Tenslotte zetten we het aantal mol ZnCl 2 om in molariteit. Aangezien we 0,5 L HCl-oplossing gebruiken, zal het volume finaal ook 0,5 L bedragen: c = n V Invullen geeft: c(zncl 2 ) = n(zncl 2 ) V oplossing = 0, 05 mol 0, 5 L = 0, 1 M 2.5 Oefeningen 1. Hoeveel gram magnesiumoxide ontstaat er bij de volledige verbranding van 35,0 g magnesium? De reactievergelijking is: Mg + O 2 MgO 2. Bij de productie van ijzer (Fe) in een hoogoven wordt ijzererts onder meer behandeld met het gas koolstofmonoxide (CO) volgens de reactie: Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 Welke massa diijzertrioxide moet men verwerken om één ton vloeibaar ijzer te bekomen? Welke massa CO is hiervoor nodig? 3. Aspirine (C 9 H 8 O 4 ) kan bereid worden door het toevoegen van azijnzuuranhydride (C 4 H 6 O 3 ) aan een waterige oplossing van salicylzuur (C 7 H 6 O 3 ). In deze synthese is azijnzuur ook Introductieweek FaBeR 24 Faculteit Wetenschappen
26 2.5 Oefeningen Hoofdstuk 2 - Stoichiometrie een eindproduct. Indien 500 g salicylzuur gebruikt wordt met 1,0 kg azijnzuuranhydride, bereken dan het aantal gram aspirine dat kan worden bereid. 4. Om chloorgas (Cl 2 ) te maken kan je HCl (zoutzuur) laten reageren met natriumhypochloriet (javel): HCl + NaOCl H 2 O + NaCl + Cl 2 We beschikken over 500 ml NaOCl-oplossing met een concentratie van 0,1 mol/l en 85 ml HCl-oplossing met een concentratie van 36 m%. De massadichtheid van de HCl-oplossing bedraagt 1,18 g/cm 3. De reactie wordt uitgevoerd bij 25 C en 1 atm. Hoeveel kubieke meter chloorgas wordt er gevormd? Introductieweek FaBeR 25 Faculteit Wetenschappen
27 Hoofdstuk 3 Het Periodiek Systeem van de Elementen 3.1 De elementen Sinds november 2011 zijn er 118 elementen bekend: 92 komen er voor in de natuur, de overige elementen werden gesynthetiseerd in laboratoria in Berkeley (California, Verenigde Staten), Darmstadt (Duitsland) en Dubna (voormalige USSR, nu Rusland). Elk element wordt universeel voorgesteld door een symbool. Een symbool bestaat uit 1, 2 of 3 letters waarbij de eerste letter altijd een hoofdletter is. De naam van een element is afkomstig uit het Latijn (ferrum: ijzer) of Grieks (helium > helios: de zon), is genoemd naar een stad (Berkelium), land (Francium) of continent (Europium), naar een planeet (Pluto) of naar een geleerde (Einsteinium, Curium). 26
28 3.1 De elementen Hoofdstuk 3 - Het Periodiek Systeem van de Elementen alkalimetalen aardalkalimetalen scandiumgroep titaangroep vanadiumgroep GROEPEN chroomgroep mangaangroep ijzergroep cobaltgroep nikkelgroep kopergroep zinkgroep boorgroep koolstofgroep stikstofgroep zuurstofgroep halogenen edelgassen PERIODEN K L M N O P Q H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt lanthaniden actiniden La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lw Figuur Het Periodiek Systeem van de Elementen. De kleuren geven het metaalkarakter van de elementen weer: metalen, niet-metalen, metaalachtigen. Alle elementen zijn opgenomen in het Periodiek Systeem van de Elementen (PSE), ook wel de Tabel van Mendeleev genoemd (figuur 3.1). In het PSE zijn de elementen gerangschikt in een rooster. De horizontale rijen noemen we perioden en de verticale kolommen noemen we groepen. De elementen worden van links naar rechts in de tabel geplaatst volgens toenemend atoomnummer (Z, aantal protonen in de atoomkern). Het eerste element is waterstof (H) waarvan de atoomkern uit één proton bestaat en dus atoomnummer 1 heeft (linksboven in het PSE). Elementen met dezelfde chemische eigenschappen staan onder elkaar in het PSE en behoren dus tot dezelfde groep. Er zijn zeven perioden in het PSE en deze worden enerzijds aangeduid met een arabisch cijfer (1 t/m 7) en anderzijds met een letter (K, L, M, N, O, P, Q). De letters verwijzen naar de organisatie van de elektronen in een atoom. Rond de atoomkern zijn er een aantal energieniveaus aanwezig die we hoofdenergieniveaus of schillen noemen. De elektronen van een atoom zijn verdeeld over één of meer van deze schillen. Eerst worden de schillen die het dichtsbij de kern gelegen zijn opgevuld met elektronen en vervolgens de schillen die verder weg van de kern liggen. De elektronen die zich in de buitenste schil (verst verwijderd van de kern) bevinden noemen we de valentie-elektronen. Het zijn voornamelijk de valentie-elektronen die de chemische eigenschappen van een element bepalen. Elementen die tot dezelfde groep behoren hebben dan ook eenzelfde aantal valentie-elektronen. Voorbeeld 3.1 Omdat waterstof slechts één elektron heeft, is dit meteen ook het enige valentieelektron van waterstof. Het zal zich bevinden in de K-schil. Zwavel (S) heeft 16 elektronen. 2 elektronen bevinden zich in de K-schil, 8 in de Introductieweek FaBeR 27 Faculteit Wetenschappen
29 3.2 Fysische eigenschappen Hoofdstuk 3 - Het Periodiek Systeem van de Elementen L-schil en de overige 6 bevinden zich in de M-schil. De buitenste schil die elektronen bevat is dus de M-schil en de 6 elektronen van de M-schil zijn de valentie-elektronen van zwavel. Er zijn 18 groepen in het PSE. Deze worden officieël genummerd van 1 t/m 18. Naast deze officiële nummering zal je vaak een verouderde nummering met romeinse cijfers terugvinden. Sommige groepen worden ook vaak aangeduid met een officieuze naam, de voornaamste zijn de alkalimetalen (eerste groep), de aardalkalimetalen (tweede groep), de halogenen (voorlaatste groep) en de edelgassen (laatste groep). De tabel kan ook verdeeld worden in 4 blokken die we aanduiden met de letters s, p, d en f. Deze onderverdeling hangt eveneens samen met de structuur van de elektronenwolk. De eerste twee groepen en helium vormen het s-blok. De 10 volgende groepen vormen het d-blok en de 6 laatste groepen het p-blok. De twee perioden onderaan vormen het f-blok. In een volledig correcte weergave van het PSE moet het f-blok tussen het s- en d- blok worden geplaatst. Dit wordt echter zelden gedaan omdat de tabel dan onpraktisch breed wordt. M L K atoomkern elektron Figuur Elektronenconfiguratie van het zwavelatoom K H He L Li Be B C N O F Ne M N O P Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Q Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu AmCm Bk Cf Es Fm Md No Lw Rf Db Sg Bh Hs Mt Figuur Het PSE met de lanthaniden en actiniden op hun correcte plaats. De kleuren verwijzen naar de verschillende blokken: s-blok, p-blok, d-blok, f-blok. 3.2 Fysische eigenschappen De elementen kunnen onderverdeeld worden in twee grote groepen: metalen (blauw) en nietmetalen (groen) (zie figuur 3.1). Voor een aantal elementen is de indeling in metalen enerzijds en niet-metalen anderzijds te strikt. Deze elementen bezitten namelijk zowel een metaalkarakter als een niet-metaalkarakter: zij worden daarom metaalachtigen genoemd (roze). De metaalachtigen vormen een nagenoeg trapsgewijze overgang tussen elementen met een uitgesproken metaal- en niet-metaalkarakter (zie figuur 1). We kunnen de elementen ook onderverdelen op basis van hun aggregatietoestand bij kamertemperatuur (zie figuur 3.4). De meeste elementen komen voor als vaste stoffen bij kamertemperatuur met als voornaamste uitzondering de edelgassen (laatste groep in het PSE) en een beperkt aantal andere gassen (waterstof, stikstof, zuurstof, fluor en chloor). Slechts twee elementen zijn vloeibaar bij kamertemperatuur: het giftige kwik (Hg) dat een typische grijze metaalkleur Introductieweek FaBeR 28 Faculteit Wetenschappen
30 3.2 Fysische eigenschappen Hoofdstuk 3 - Het Periodiek Systeem van de Elementen heeft en het zeer reactieve broom (Br) dat voorkomt als een roodbruine vloeistof met een laag kookpunt. De meeste elementen komen in hun zuivere vorm voor als afzonderlijke atomen. Dergelijke elementen noemt men mono-atomisch, bijvoorbeeld al de metalen en de edelgassen. De atomen van sommige elementen binden evenwel met zichzelf en vormen zo een molecule bestaande uit twee atomen. Deze elementen zijn de diatomische gassen: H 2, N 2, O 2 en de halogenen: F 2, Cl 2, Br 2, I 2. Daarnaast zijn er de poly-atomische elementen P 4 (tetrafosfor) en S 8 (octazwavel). K L M N O P Q H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt lanthaniden actiniden La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lw Figuur De aggregatietoestand van de elementen bij kamertemperatuur. vast, gas, vloeistof. Introductieweek FaBeR 29 Faculteit Wetenschappen
31 Hoofdstuk 4 Evenwichtsreacties 4.1 Inleiding Tot nu beschouwden we alle reacties als aflopend. Dit wil zeggen dat de reactie doorgaat tot één of alle reagentia volledig omgezet zij in reactieproduct(en). De reactie stopt zodra één van de reagentia is opgebruikt. Zulke reacties stellen we in de reactievergelijking voor met een enkele pijl. Voorbeeld 4.1 Een aflopende reactie: Mg + 2 HCl MgCl 2 + H 2 Voor veel reacties geldt dit eenvoudig verloop niet. De reagentia kunnen ook onvolledig omgezet worden. Wanneer de reactie stopt is er in dit geval geen enkel reagens volledig weggereageerd maar is er een toestand ontstaan waarin zowel reagentia als reactieprdoucten aanwezig zijn: de evenwichtstoestand. Men spreekt dan van een evenwichtsreactie die in de reactievergelijking met een dubbele pijl wordt voorgesteld. Voorbeeld 4.2 Een evenwichtsreactie: H 2 + I 2 2 HI 4.2 Het chemisch evenwicht Een reactiemengsel in evenwicht bevindt zich in een toestand waarin zowel reagentia als reactieproducten aanwezig zijn. In een evenwichtsreactie: A + B C + D Zullen bij het begin van de reactie de reagentia A en B wegreageren ter vorming van de prodcuten C en D. De concentraties van A en B zullen in functie van de tijd afnemen, terwijl de concentraties van C en D zullen toenemen. De reactiesnelheid van de heenreactie, v, is dus maximaal bij het begin van de reactie en neemt af naarmate er meer reagentia verdwijnen. Na een zekere tijd veranderen de concentraties niet meer en blijven zowel de concentraties van de reagentia als van de reactieproducten constant. Schijnbaar stopt de reactie, dit noemt men 30
32 4.3 De evenwichtsconstante Hoofdstuk 4 - Evenwichtsreacties v A + B C + D v tijd de evenwichtstoestand. Alhoewel de concentraties van alle deeltjes niet meer veranderen, stopt de reactie niet als de evenwichtstoestand bereikt is. De omgekeerde reactie C + D A + B treedt echter ook op met een reactiesnelheid, v zoals weergegeven in onderstaande figuur. v C + D A + B v tijd In de evenwichtstoestand is de snelheid van de heen reactie gelijk aan de snelheid van de terugreactie. De reagentia A en B verdwijnen terwijl ze evenveel terug gevormd worden vanuit C en D. Het continu en gelijktijdig optreden van de heen- en terugreactie leidt tot een dynamisch evenwicht. v A + B C + D v = v t tijd 4.3 De evenwichtsconstante Een evenwichtsreactie is dus een reactie die nooit volledig opgaat of aflopend is. Deze onvolledigheid kunnen we uitdrukken met de evenwichtsconstante. Voor elke reactie wordt de samenstelling bij evenwicht gekarakteriseerd door een constante, de evenwichtsconstante K. Voor een algemene reactie: a A + b B c C + d D Introductieweek FaBeR 31 Faculteit Wetenschappen
33 4.3 De evenwichtsconstante Hoofdstuk 4 - Evenwichtsreacties wordt de evenwichtsconstante gegeven door: K = [C]c e [D]d e [A] a e [B]b e Enkele opmerkingen hierbij: De concentraties zijn evenwichtsconcentraties en worden uitgedrukt in molariteiten (M of mol/l). Zuivere vaste stoffen en zuivere vloeistoffen worden niet weergegeven in de uitdrukking van de evenwichtsconstante omdat de concentraties van deze stoffen nagenoeg ongewijzigd blijven. Dit is bijvoorbeeld van toepassing wanneer de reactie plaatsvindt in waterig milieu, zoals een zuur-base reactie. De concentratie van water wordt dan niet weergegeven in de uitdrukking van de evenwichtsconstante omdat de concentratie van water nagenoeg niet verandert. Voorbeeld 4.3 Als we azijnzuur CH 3 COOH oplossen in water dan treedt deze reactie op: CH 3 COOH + H 2 O CH 3 COO + H 3 O + Doorgaans lossen we relatief weinig azijnzuur op in een grote hoeveelheid water (bv. 100 ml azijnzuur in 1 L water). Slechts weinig water zal omgezet worden in H 3 O + dus zal de [H 2 O] quasi niet veranderen. Daarom laten we de [H 2 O] weg uit de uitdrukking voor de evenwichtsconstante: K = [CH 3 COO ] e [H 3 O + ] e [CH 3 COOH] e De eenheid van de evenwichtsconstante wordt bepaald door het aantal concentratiefactoren in teller en noemer. Bijgevolg kan de eenheid van de evenwichtsconstante verschillen van reactie tot reactie. Meestal wordt de eenheid van de evenwichtsconstante weggelaten. Voorbeeld 4.4 Beschouw de volgende twee evenwichtsreacties: CH 3 COOH + H 2 O CH 3 COO + H 3 O + K = [CH 3 COO ] e [H 3 O + ] e [CH 3 COOH] e De eenheid van de evenwichtsconstante is mol/l. N H 2 2 NH 3 K = [NH 3 ]2 e [N 2 ] e [H 2 ] 3 e De eenheid van de evenwichtsconstante is (mol/l) 2. De evenwichtsconstante is afhankelijk van de temperatuur. Als je eenzelfde reactie uitvoert op twee verschillende temperaturen zal de evenwichtsconstante verschillen. Introductieweek FaBeR 32 Faculteit Wetenschappen
34 4.4 Factoren die de ligging van het evenwicht beïnvloeden Hoofdstuk 4 - Evenwichtsreacties De grootte van de evenwichtsconstante is een maat voor de ligging van het evenwicht. Immers, indien de evenwichtsconstante een hoge waarde heeft wil dit zeggen dat de teller van de breuk groter is dan de noemer. In de teller van de uitdrukking voor de evenwichtsconstante staan de concentraties van de producten. Bij een hoge waarde voor de evenwichtsconstante zijn er bij evenwicht dus veel producten aanwezig en slechts weinig reagentia. We hebben dan een nagenoeg aflopende reactie. Indien de evenwichtsconstante een lage waarde heeft dan is de noemer van de breuk groter dan de teller. Aangezien de concentraties van de reagentia in de noemer staan wil dit zeggen dat er bij evenwicht veel reagentia aanwezig zijn, maar slechts weinig producten. Er is dan nagenoeg geen reactie opgetreden. Als de waarde van de evenwichtsconstante in de buurt van 1 ligt, wil dit zeggen dat teller en noemer ongeveer gelijk zijn aan elkaar. In zo n geval zijn er van zowel reagentia als producten behoorlijke hoeveelheden aanwezig en kunnen we spreken over een echte evenwichtsreactie. In de figuur hieronder vind je een indeling van chemische reacties op basis van de waarde van de evenwichtsconstante. Merk op dat deze indeling arbitrair is. Bij zuur-base reacties, bijvoorbeeld, komen vaak evenwichtsconstanten voor die kleiner zijn dan Deze reacties worden dan toch gezien als evenwichtsreacties. Waarde evenwichtsconstante nagenoeg geen reactie evenwicht ligt naar kant van reagentia evenwicht ligt naar kant van producten nagenoeg aflopende reactie evenwichtsreactie 4.4 Factoren die de ligging van het evenwicht beïnvloeden Het principe van Le Châtelier laat toe te voorspellen in welke richting de ligging van het evenwicht zal evolueren bij wijziging van een parameter. Bij het aanbrengen van een verandering aan het evenwichtssysteem, zal de ligging van het evenwicht verschuiven in die richting waarin de aangebrachte verandering zoveel mogelijk wordt tegengewerkt. De factoren die invloed hebben op het evenwicht zijn: de concentratie de druk de temperatuur Introductieweek FaBeR 33 Faculteit Wetenschappen
Deel 2. Basiskennis chemie
Deel 2. Basiskennis chemie Achteraan vind je een periodiek systeem van de elementen. Gebruik dit waar nodig. Vraag 21 Koolstofmonoxide (C) kan gesynthetiseerd worden door stoom met methaan (CH4 ) te laten
Nadere informatiegelijk aan het aantal protonen in de kern. hebben allemaal hetzelfde aantal protonen in de kern.
1 Atoombouw 1.1 Atoomnummer en massagetal Er bestaan vele miljoenen verschillende stoffen, die allemaal zijn opgebouwd uit ongeveer 100 verschillende atomen. Deze atomen zijn zelf ook weer opgebouwd uit
Nadere informatieSEPTEMBERCURSUS CHEMIE HOOFDSTUK 3: STOICHIOMETRIE
SEPTEMBERCURSUS CHEMIE HOOFDSTUK 3: STOICHIOMETRIE 1 OVERZICHT 1. Basisgrootheden en eenheden 2. Berekening van het aantal mol 3. Berekening in niet-normale omstandigheden 4. Oplossingen 5. Berekeningen
Nadere informatieAlgemene en Technische Scheikunde
Algemene en Technische Scheikunde Naam en voornaam: Examennummer: Reeks: Theorie: Oefeningen: Totaal: 1A 2A 3B 4B 5B 6B 7B 8B 1B 2B 3A 4A 5A 6A 7A 8A 1 1 H 1.008 2 He 4.003 2 3 Li 6.941 4 Be 9.012 5 B
Nadere informatieCursus Chemie 5-1. Hoofdstuk 5: KWANTITATIEVE ASPECTEN VAN CHEMISCHE REACTIES 1. BELANGRIJKE BEGRIPPEN. 1.1. Relatieve Atoommassa (A r)
Cursus Chemie 5-1 Hoofdstuk 5: KWANTITATIEVE ASPECTEN VAN CHEMISCHE REACTIES 1. BELANGRIJKE BEGRIPPEN 1.1. Relatieve Atoommassa (A r) A r = een onbenoemd getal dat de verhouding weergeeft van de atoommassa
Nadere informatieZUIVERE STOF één stof, gekenmerkt door welbepaalde fysische constanten zoals kooktemperatuur, massadichtheid,.
PARATE KENNIS CHEMIE 4 e JAAR SCHEMA ZUIVERE STOF één stof, gekenmerkt door welbepaalde fysische constanten zoals kooktemperatuur, massadichtheid,. MENGSEL bestaat uit meerdere zuivere stoffen, de kooktemperatuur,
Nadere informatieINTRODUCTIECURSUS BOUWCHEMIE HOOFDSTUK 1: INLEIDING MOLECULEN EN ATOMEN
INTRODUCTIECURSUS BOUWCHEMIE HOOFDSTUK 1: INLEIDING MOLECULEN EN ATOMEN 1 OVERZICHT 1. Zuivere stof, moleculen en atomen 1. Moleculeformules 2. Elementen 3. Atoomtheorie 4. Atoommassa 5. Moleculemassa
Nadere informatie5 Formules en reactievergelijkingen
5 Formules en reactievergelijkingen Stoffen bestaan uit moleculen en moleculen uit atomen (5.1) Stoffen bestaan uit moleculen. Een zuivere stof bestaat uit één soort moleculen. Een molecuul is een groepje
Nadere informatieHoofdstuk 4 Kwantitatieve aspecten
Hoofdstuk 4 Kwantitatieve aspecten 4.1 Deeltjesmassa 4.1.1 Atoommassa De SI-eenheid van massa is het kilogram (kg). De massa van een H-atoom is gelijk aan 1,66 10 27 kg. m(h) = 0,000 000 000 000 000 000
Nadere informatieSamenvatting Scheikunde H3 Door: Immanuel Bendahan
Samenvatting Scheikunde H3 Door: Immanuel Bendahan Inhoudsopgave 1 Atoommodel... 1 Moleculen... 1 De ontwikkeling van het atoommodel... 1 Atoommodel van Bohr... 2 Indicatoren van atomen... 3 2 Periodiek
Nadere informatieSamenvatting Scheikunde Hoofdstuk 3
Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 3 Samenvatting door K. 1467 woorden 5 maart 2016 5,5 2 keer beoordeeld Vak Scheikunde Scheikunde Samenvatting H3 3V 3.1 Energie Fossiele brandstoffen -> nu nog er afhankelijk
Nadere informatie1. Elementaire chemie en chemisch rekenen
In onderstaande zelftest zijn de vragen gebundeld die als voorbeeldvragen zijn opgenomen in het bijhorend overzicht van de verwachte voorkennis chemie. 1. Elementaire chemie en chemisch rekenen 1.1 Grootheden
Nadere informatieChemie 4: Atoommodellen
Chemie 4: Atoommodellen Van de oude Grieken tot het kwantummodel Het woord atoom komt va, het Griekse woord atomos dat ondeelbaar betekent. Voor de Griekse geleerde Democritos die leefde in het jaar 400
Nadere informatieOpgave 1. n = m / M. e 500 mg soda (Na 2CO 3) = 0,00472 mol. Opgave 2. m = n x M
Hoofdstuk 8 Rekenen met de mol bladzijde 1 Opgave 1 n = m / M a 64,0 g zuurstofgas (O 2) = 2,00 mol (want n = 64,0 / 32,0) enz b 10,0 g butaan (C 4H 10) = 0,172 mol c 1,00 g suiker (C 12H 22O 11) = 0,00292
Nadere informatieAtoommodel van Rutherford
Samenvatting scheikunde havo 4 hoofdstuk 2 bouwstenen van stoffen 2.2 de bouw van een atoom Atoommodel val Een atoom is een massief bolletje. Elk atoomsoort heeft zijn eigen Dalton afmetingen Ook gaf hij
Nadere informatie1. Elementaire chemie en chemisch rekenen
In onderstaande zelftest zijn de vragen gebundeld die als voorbeeldvragen zijn opgenomen in het bijhorend overzicht van de verwachte voorkennis chemie 1. Elementaire chemie en chemisch rekenen 1.1 Grootheden
Nadere informatieDeze Informatie is gratis en mag op geen enkele wijze tegen betaling aangeboden worden
Vraag 1 Welke van volgende formules stemt overeen met magnesiumchloriet? MgCl Mg(ClO 2 ) 2 Mg(ClO 3 ) 2 Mg3(ClO 3 ) 2 Optie A: Hier is wat kennis over het periodiek systeem der elementen
Nadere informatieHelium atoom = kern met 2 protonen en 2 neutronen met eromheen draaiend 2 elektronen
Cursus Chemie 1-1 Hoofdstuk 1 : De atoombouw en het Periodiek Systeem 1. SAMENSTELLING VAN HET ATOOM Een atoom bestaat uit: een positief geladen kern, opgebouwd uit protonen en neutronen en (een of meer)
Nadere informatieRekenen aan reacties (de mol)
Rekenen aan reacties (de mol) 1. Reactievergelijkingen oefenen: Scheikunde Deze opgaven zijn bedoeld voor diegenen die moeite hebben met rekenen aan reacties 1. Reactievergelijkingen http://www.nassau-sg.nl/scheikunde/tutorials/deeltjes/deeltjes.html
Nadere informatieScheikunde Samenvatting H4+H5
Scheikunde Samenvatting H4+H5 Hoofdstuk 4 4.2 Stoffen worden ingedeeld op grond van hun eigenschappen. Er zijn niet-ontleedbare stoffen en ontleedbare stoffen. De niet-ontleedbare stoffen zijn verdeeld
Nadere informatieSamenvatting Scheikunde H3 Reacties
Samenvatting Scheikunde H3 Reacties Samenvatting door L. 710 woorden 7 december 2016 6,8 24 keer beoordeeld Vak Methode Scheikunde Chemie overal Scheikunde Hoofdstuk 3: Reacties 3.2 Kenmerken van een chemische
Nadere informatieHOOFDSTUK 11. Kwantitatieve aspecten van reacties
HOOFDSTUK 11. Kwantitatieve aspecten van reacties Nadat je dit hoofdstuk verwerkt heb, kun je de volgende vragen beantwoorden: - Wat is de massa van een molecule H 2 SO 4? Van een Fe 2+ -ion? - Hoeveel
Nadere informatie1. Elementaire chemie en chemisch rekenen
In onderstaande zelftest zijn de vragen gebundeld die als voorbeeldvragen zijn opgenomen in het bijhorend overzicht van de verwachte voorkennis chemie. 1. Elementaire chemie en chemisch rekenen 1.1 Grootheden
Nadere informatieElementen; atomen en moleculen
Elementen; atomen en moleculen In de natuur komen veel stoffen voor die we niet meer kunnen splitsen in andere stoffen. Ze zijn dus te beschouwen als de grondstoffen. Deze stoffen worden elementen genoemd.
Nadere informatieModule 2 Chemische berekeningen Antwoorden
2 Meten is weten 1 Nee, want bijvoorbeeld 0,0010 kg is net zo nauwkeurig als 1,0 gram. 2 De minst betrouwbare meting is de volumemeting. Deze variabele bepaald het aantal significante cijfers. 3 IJs: 1,5
Nadere informatieAr(C) = 12,0 u / 1 u = 12,0 Voor berekeningen ronden we de atoommassa s meestal eerst af tot op 1 decimaal. Voorbeelden. H 1,0 u 1,0.
5. Chemisch rekenen 1. Atoommassa De SI-eenheid van massa is het kilogram (kg). De massa-eenheid die we voor atomen gebruiken is u (unit). 1 27 1 u 1,66 10 kg m 6 C-nuclide m(h) = 1,0 u m(o) = 16,0 u m(c)
Nadere informatieStoffen, structuur en bindingen
Hoofdstuk 1: Stoffen, structuur en bindingen Scheikunde vwo 2011/2012 www.lyceo.nl Onderwerpen Scheikunde 2011 2012 Stoffen, structuur en binding Kenmerken van Reacties Zuren en base Redox Chemische technieken
Nadere informatie7. Chemische reacties
7. Chemische reacties 1. Definitie Bij een chemische reactie verdwijnen één of meer stoffen en ontstaan één of meer nieuwe stoffen. De stoffen die verdwijnen noemen we de uitgangsstoffen of reagentia.
Nadere informatietoelatingsexamen-geneeskunde.be Vraag 2 Wat is de ph van een zwakke base in een waterige oplossing met een concentratie van 0,1 M?
Chemie juli 2009 Laatste wijziging: 31/07/09 Gebaseerd op vragen uit het examen. Vraag 1 Geef de structuurformule van nitriet. A. B. C. D. Vraag 2 Wat is de ph van een zwakke base in een waterige oplossing
Nadere informatieWednesday, 28September, :13:59 PM Netherlands Time. Chemie Overal. Sk Havo deel 1
Chemie Overal Sk Havo deel 1 Website van de methode www.h1.chemieoveral.epn.nl Probeer thuis of het werkt. Aanbevolen browser: internet explorer Neem onderstaande tabel over en rond af Atoomsoort Zuurstof
Nadere informatie1. Elementaire chemie en chemisch rekenen
In onderstaande zelftest zijn de vragen gebundeld die als voorbeeldvragen zijn opgenomen in het bijhorend overzicht van de verwachte voorkennis chemie. 1. Elementaire chemie en chemisch rekenen 1.1 Grootheden
Nadere informatieNatuurlijk heb je nu nog géén massa s berekend. Maar dat kan altijd later nog. En dan kun je mooi kiezen, van welke stoffen je de massa wil berekenen.
Hoofdstuk 17: Rekenen in molverhoudingen 17.1 Rekenen aan reacties: een terugblik én een alternatief In hoofdstuk 11 hebben we gerekend aan reacties. Het achterliggende idee was vaak, dat je bij een reactie
Nadere informatie7.4.3 - de ph-schaal van 0 tot 14 in verband brengen met zure, neutrale en basische oplossingen en met de concentratie van H+-ionen en OH--ionen;
Leergebied: concentratie Leerplannen LP Chemie 2e gr KSO GO 5.5.2 - de massaconcentratie van een oplossing definiëren als het aantal gram opgeloste stof per 100 ml oplossing; de oplosbaarheid van een stof
Nadere informatieNiet-metalen + metalen. Uit welk soort atomen is een ionbinding opgebouwd? Geef de chemische formule van gedemineraliseerd water.
Uit welk soort atomen is een ionbinding opgebouwd? Niet-metalen + metalen. Geef de chemische formule van gedemineraliseerd water. H2O. Wat is de structuur van een metaalbinding? Metaalrooster. Geef een
Nadere informatie1) Stoffen, moleculen en atomen
Herhaling leerstof klas 3 1) Stoffen, moleculen en atomen Scheikundigen houden zich bezig met stoffen. Betekenissen van stof zijn onder andere: - Het materiaal waar kleding van gemaakt is; - Fijne vuildeeltjes;
Nadere informatieSamenvatting Chemie Overal 3 havo
Samenvatting Chemie Overal 3 havo Hoofdstuk 3: Reacties 3.1 Energie Energievoorziening Fossiele brandstoffen zijn nog steeds belangrijk voor onze energievoorziening. We zijn druk op zoek naar duurzame
Nadere informatieWat is de verhouding tussen de aantallen atomen van de elementen Mg, P en O in magnesiumfosfaat?
Chemie Vraag 1 Wat is de verhouding tussen de aantallen atomen van de elementen Mg, P en O in magnesiumfosfaat? 1 : 1 : 4 2 : 1 : 4 2 : 3 : 12 3 : 2 : 8 Chemie: vraag 1 Chemie Vraag 2 Welke
Nadere informatieWat is de verhouding tussen de aantallen atomen van de elementen Mg, P en O in magnesiumfosfaat?
Chemie Vraag 1 Wat is de verhouding tussen de aantallen atomen van de elementen Mg, P en O in magnesiumfosfaat? 3 : 2 : 8 2 : 3 : 12 2 : 1 : 4 1 : 1 : 4 Chemie: vraag 1 Chemie Vraag 2 Welke
Nadere informatieSamenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1
Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1 Samenvatting door W. 1173 woorden 23 juni 2016 6,9 16 keer beoordeeld Vak Methode Scheikunde Nova Scheikunde Samenvatting H1 1 t/m 7 1 Atoombouw: Atoom: Opgebouwd uit
Nadere informatieSamenvatting Scheikunde Hoofdstuk 2 stoffen en reacties
Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 2 stoffen en reacties Samenvatting door F. 1622 woorden 22 mei 2015 6,1 40 keer beoordeeld Vak Methode Scheikunde Nova Paragraaf 1 Gloeien, smelten en verdampen Als je
Nadere informatieVoorkennis chemie voor 1 Ba Geografie
Onderstaand overzicht geeft in grote lijnen weer welke kennis er van je verwacht wordt bij aanvang van een studie bachelor Geografie. Klik op een onderdeel om een meer gedetailleerde inhoud te krijgen
Nadere informatieI. Basiskennis. Zuivere stof*: Is materie die uit 1 stof bestaat en niet meer gescheiden kan worden door fysische scheidingstechnieken.
Basiskennis 5 chemie 3 de graad, 1 ste jaar = 5avv, 5av, 5bv 1 1.1 Opbouw van de materie I. Basiskennis Zuivere stof*: Is materie die uit 1 stof bestaat en niet meer gescheiden kan worden door fysische
Nadere informatieOplossingen oefeningenreeks 1
Oplossingen oefeningenreeks 1 4. Door diffractie van X-stralen in natriumchloride-kristallen stelt men vast dat de eenheidscel van dit zout een kubus is waarvan de ribbe een lengte heeft van 5.64 10-10
Nadere informatieSamenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1 + 2
Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1 + 2 Samenvatting door K. 1077 woorden 22 maart 2016 6,1 9 keer beoordeeld Vak Scheikunde Impact 3 vwo Scheikunde hoofdstuk 1 + 2 Paragraaf 1: Stoffen bijv. Glas en hout,
Nadere informatieSCHEIKUNDE VOOR BEGINNERS
SCHEIKUNDE VOOR BEGINNERS Ing. Sc. Frank Lakiere Cursus Chemie Inleiding - 2 INHOUDSTAFEL INLEIDING 1. Enkele begrippen inzake materie en aggregatietoestand inl - 6 1.1. Heterogene systemen 1.2. Homogene
Nadere informatieSamenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1 en 2
Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1 en 2 Samenvatting door een scholier 918 woorden 13 januari 2005 6,3 193 keer beoordeeld Vak Methode Scheikunde Chemie overal Hoofdstuk 1 1.2: De bouw van een atoom.
Nadere informatieSamenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1, 2, 3
Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1, 2, 3 4 Samenvatting door Syb 1176 woorden 4 keer beoordeeld 4 maart 2018 Vak Scheikunde Methode Chemie overal Scheikunde H1/H2/H3 Samenvatting PARAGRAAF 1.1 Een stof
Nadere informatieChemie 2001 Vraag 1 Je wil 1 liter van een 0,010 M oplossing van glucose (C6H1206) bereiden, door een geschikt volume van een meer geconcentreerde oplossing over te brengen in een maatkolf van 1,0 liter
Nadere informatieHoofdstuk 2: Kenmerken van reacties
Hoofdstuk 2: Kenmerken van reacties Scheikunde VWO 2011/2012 www.lyceo.nl Onderwerpen Scheikunde 2011 20122012 Stoffen, structuur en binding Kenmerken van Reacties Zuren en base Redox Chemische technieken
Nadere informatieCurie Hoofdstuk 6 HAVO 4
Rekenen aan reacties Curie Hoofdstuk 6 HAVO 4 6.1 Rekenen met de mol 6.2 Rekenen met massa s 6.3 Concentratie 6.4 SPA en Stappenplan 6.1 Rekenen met de mol Eenheden en grootheden 1d dozijn potloden 12
Nadere informatie2 Concentratie in oplossingen
2 Concentratie in oplossingen 2.1 Concentratiebegrippen gehalte Er zijn veel manieren om de samenstelling van een mengsel op te geven. De samenstelling van voedingsmiddelen staat op de verpakking vermeld.
Nadere informatieKlas 4 GT. Atomen en ionen 3(4) VMBO-TG
Klas 4 GT Atomen en ionen 3(4) VMBO-TG De kracht van het atoom Een atoom bevat enorme krachten proefwerkstof Proefwerk 14-10-05 Nask2 3(4) VMBO TG deel B hoofdstuk3 Hoofdstuk 4 atomen en ionen blz2 tot
Nadere informatieAtoombinding structuurformules nader beschouwd (aanvulling 2.4)
Atoombinding structuurformules nader beschouwd (aanvulling 2.4) 1. Atoommodel van Bohr Uitgaande van het atoommodel van Rutherford (kern bestaande uit protonen en neutronen met daaromheen een elektronenwolk)
Nadere informatieSamenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1 + 2
Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1 + 2 Samenvatting door T. 1440 woorden 1 oktober 2014 4,7 4 keer beoordeeld Vak Scheikunde Hoofdstuk 1 1.2 Zuivere stoffen en mengsels Er bestaan tientallen miljoenen
Nadere informatieAntwoorden deel 1. Scheikunde Chemie overal
Antwoorden deel 1 Scheikunde Chemie overal Huiswerk 2. a. Zuivere berglucht is scheikundig gezien geen zuivere stof omdat er in lucht verschillende moleculen zitten (zuurstof, stikstof enz.) b. Niet vervuild
Nadere informatieOefen opgaven rekenen 4 HAVO bladzijde 1
Oefen opgaven rekenen 4 HAVO bladzijde 1 Opgave 1 uitrekenen en afronden Bij +/- rond je af op het kleinste aantal DECIMALEN, bij x/ rond je af op het kleinste aantal SIGNIFICANTE CIJFERS. Bij gecombineerde
Nadere informatieEXAMEN MIDDELBAAR ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN Dit examen bestaat voor iedere kandidaat uit 5 OPGAVEN
MAVO-4 I EXAMEN MIDDELBAAR ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN 1974 MAVO-4 Woensdag 8 mei, 9.00 11.00 NATUUR-EN SCHEIKUNDE II (Scheikunde) OPEN VRAGEN Dit examen bestaat voor iedere kandidaat uit 5 OPGAVEN
Nadere informatieIn de natuur komen voor Cu en Cl respectievelijk de isotopen 63 Cu, 65 Cu en 35 Cl, 37 Cl voor.
Chemie Vraag 1 In de natuur komen voor Cu en Cl respectievelijk de isotopen 63 Cu, 65 Cu en 35 Cl, 37 Cl voor. Nuclide Nuclidemassa (u) 63 Cu 62,93 65 Cu 64,93 35 Cl 34,97 37 Cl 36,95 Wat is de verhouding
Nadere informatieLater heeft men ook nog een ongeladen deeltje met praktisch dezelfde massa als een proton ontdekt (1932). Dit deeltje heeft de naam neutron gekregen.
Atoombouw 1.1 onderwerpen: Elektrische structuur van de materie Atoommodel van Rutherford Elementaire deeltjes Massagetal en atoomnummer Ionen Lading Twee (met een metalen laagje bedekte) balletjes,, die
Nadere informatieFosfor kan met waterstof reageren. d Geef de vergelijking van de reactie van fosfor met waterstof.
1 Een oplossing van zwavelzuur en een oplossing van bariumhydroxide geladen beide elektriciteit. Wordt bij de zwavelzuuroplossing een oplossing van bariumhydroxide gedruppeld, dan neemt het elektrisch
Nadere informatieuniversele gasconstante: R = 8,314 J K -1 mol -1 Avogadroconstante: N A = 6,022 x 10 23 mol -1 normomstandigheden:
Nuttige gegevens: universele gasconstante: R = 8,314 J K -1 mol -1 vogadroconstante: N = 6,022 x 10 23 mol -1 normomstandigheden: θ = 0 p = 1013 hpa molair volume van een ideaal gas onder normomstandigheden:
Nadere informatieEXAMEN MIDDELBAAR ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN Dit examen bestaat voor iedere kandidaat uit 5 OPGAVEN
MAVO-4 II EXAMEN MIDDELBAAR ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN 1974 MAVO-4 Dinsdag 11 juni, 9.00 11.00 NATUUR-EN SCHEIKUNDE II (Scheikunde) OPEN VRAGEN Dit examen bestaat voor iedere kandidaat uit 5 OPGAVEN
Nadere informatie6. Oplossingen - Concentratie
6. Oplossingen - Concentratie 1. Opgeloste stof Oplosmiddel Oplossing Een oplossing is een homogeen mengsel (oplossing) van een vloeistof (oplosmiddel of solvent) en een (of meer) andere stoffen (opgeloste
Nadere informatieEXAMEN MIDDELBAAR ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN Dit examen bestaat voor iedere kandidaat uit 8 OPGAVEN
MAVO-4 I EXAMEN MIDDELBAAR ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN 1973 MAVO-4 Woensdag 9 mei, 9.00 11.00 NATUUR-EN SCHEIKUNDE II (Scheikunde) OPEN VRAGEN Dit examen bestaat voor iedere kandidaat uit 8 OPGAVEN
Nadere informatieDeel 1. Basiskennis wiskunde met oplossingen
IJkingstoets Basiskennis wiskunde juni Deel. Basiskennis wiskunde met oplossingen Vraag Een reservoir bevat x liter water. Men verbruikt % van dat water waarna men liter water toevoegt aan het reservoir.
Nadere informatiewoensdag 14 december 2011 16:06:43 Midden-Europese standaardtijd
INLEIDING Geef de reactievergelijking van de ontleding van aluminiumoxide. 2 Al 2 O 3 4 Al + 3 O 2 Massaverhouding tussen Al en O 2 1,00 : 0,889 Hoeveel ton Al 2 O 3 is er nodig om 1,50 ton O 2 te produceren?
Nadere informatieDefinitie. In deze workshop kijken we naar 3 begrippen. Massa, Volume en Mol. Laten we eerst eens kijken wat deze begrippen nu precies inhouden.
Definitie In deze workshop kijken we naar 3 begrippen. Massa, Volume en Mol. Laten we eerst eens kijken wat deze begrippen nu precies inhouden. Massa In je tabellenboek vindt je dat de SI eenheid van massa
Nadere informatie1 Algemene begrippen. THERMOCHEMIE p. 1
TERMOCEMIE p. 1 1 Algemene begrippen De chemische thermodynamica bestudeert de energieveranderingen en energieuitwisselingen bij chemische processen. Ook het voorspellen van het al of niet spontaan verloop
Nadere informatieVerbetering Chemie 1997 juli
www. Verbetering Chemie 1997 juli Vraag 1 Reactievergelijking: Fe 2 O 3 + 2 Al Al 2 O 3 + 2 Fe Molaire massa s: Fe 2 O 3 : ( 2 x 55,9) + (3 x 16,0) = 159,8 g mol -1 Al: 27 g mol -1 Hoeveelheid stof: Fe
Nadere informatieI. Basiskennis. ijs. Een chemisch verschijnsel is het verschijnsel waarbij wel nieuwe stoffen ontstaan.
Basiskennis 4 chemie 2 de graad, 2 de jaar = 4avv & 4bav 1 1. Natuurwetenschappen I. Basiskennis De studie van de natuurverschijnselen kan je ruwweg onderverdelen in: Biologie: Studie van de levende materie.
Nadere informatieScheikunde Chemie overal Week 1. Kelly van Helden
Scheikunde Chemie overal Week 1 Kelly van Helden 1.1 Chemie om je heen Scheikunde is overal Scheiden of zuiveren van stoffen Veranderen van grondstoffen in bruikbare stoffen Drinkwater uit zeewater Poetsen
Nadere informatieScheikunde Vraag 1. Vraag 1: <A> <B> <C> <D>
Scheikunde Vraag 1 Je wil 1 liter van een 0,010 M oplossing van glucose (C 6 H 12 O 6 ) bereiden, door een geschikt volume van een meer geconcentreerde oplossing over te brengen in een maatkolf van 1,0
Nadere informatieToets HAVO 4 Chemie Hfdst. 2 Schatkamer aarde
Toets HAVO 4 Chemie Hfdst. 2 Schatkamer aarde Opgave 1 Op het etiket van een pot pindakaas staat als een van de ingrediënten magnesium genoemd. Scheikundig is dit niet juist. Pindakaas bevat geen magnesium
Nadere informatieChemisch rekenen, zo doe je dat!
1 Chemisch rekenen, zo doe je dat! GOE Opmerkingen vooraf: 1. Belangrijke schrijfwijzen: 100 = 10 2 ; 1000 = 10 3, enz. 0,1 = 1/10 = 10-1 ; 0,001 = 1/1000 = 10-3 ; 0,000.000.1 = 10-7, enz. gram/kg = gram
Nadere informatieOEFENOPGAVEN VWO EVENWICHTEN
OPGAVE 1 OEFENOPGAVEN VWO EVENWICHTEN In een ruimte van 5,00 liter brengt men 9,50 mol HCl(g) en 2,60 mol O 2 (g). Na evenwichtsinstelling is 40,0% van de beginstoffen omgezet en is er Cl 2 (g) en H 2
Nadere informatieInhoud LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN. De leerlingen kunnen
Inhoud 1. Inleiding... 2 2. Het spectrum van waterstof en het atoommodel van Bohr... 5 3. Het atoommodel van BohrSommerfeld... 8 4. Elektronenconfiguratie... 10 5. Het periodiek systeem... 11 5.1. Historiek...
Nadere informatieOefenvragen Hoofdstuk 3 Bouwstenen van stoffen antwoorden
Vraag 1 Geef het symbool van: Oefenvragen Hoofdstuk 3 Bouwstenen van stoffen antwoorden I. IJzer Fe Aluminium Al Koolstof C IV. Lood Pb V. Chloor Cl VI. Silicium Si Vraag 2 Geef de naam van de atoomsoort.
Nadere informatieVoorstelling van moleculen en atomen in chemische symbolentaal
Voorstelling van moleculen en atomen in chemische symbolentaal 1 Atoomsoorten of chemische elementen De verschillende soorten atomen worden elementen genoemd. Momenteel zijn er 116 chemische elementen
Nadere informatie5-1 Moleculen en atomen
5-1 Moleculen en atomen Vraag 1. Uit hoeveel soorten moleculen bestaat een zuivere stof? Vraag 2. Wat is een molecuul? Vraag 3. Wat is een atoom? Vraag 4. Van welke heb je er het meeste: moleculen of atomen?
Nadere informatieOEFENOPGAVEN MOLBEREKENINGEN
OEFENOPGAVEN MOLBEREKENINGEN * = voor VWO Salmiak, NH 4 Cl(s), kan gemaakt worden door waterstofchloride, HCl(g), te laten reageren met ammoniak, NH 3 (g) 01 Wat is de chemische naam voor salmiak? 02 Geef
Nadere informatieWeet je het nog? Welke bewerking moet in afbeelding 21.1 langs elke pijl staan?
Hoofdstuk 21 Chemisch rekenen (4) bladzijde 1 Opgave 1 Weet je het nog? Welke bewerking moet in afbeelding 21.1 langs elke pijl staan? Opgave 2 We lossen op: 25,0 g NaCl in een maatkolf tot 100 ml. De
Nadere informatieSamenvatting Scheikunde Scheikunde Chemie overal H1 3 vwo
Samenvatting Scheikunde Scheikunde Chemie overal H1 3 vwo Samenvatting door een scholier 1193 woorden 30 oktober 2012 5,8 23 keer beoordeeld Vak Methode Scheikunde Chemie overal Samenvatting Scheikunde
Nadere informatieEen reactie blijkt bij verdubbeling van alle concentraties 8 maal zo snel te verlopen. Van welke orde zou deze reactie zijn?
Hoofdstuk 19 Reactiesnelheid en evenwicht bladzijde 1 Opgave 1 Voor de volgende reactie: 4 NH 3(g) + 5 O 2(g) 4 NO(g) + 6 H 2O(g) blijkt onder bepaalde omstandigheden: S = 2,5 mol/l s. Hoe groot zijn:
Nadere informatieHet smelten van tin is géén reactie.
3 Reacties Reacties herkennen (3.1 en 3.2 ) Een chemische reactie is een gebeurtenis waarbij stoffen verdwijnen en nieuwe stoffen ontstaan. Bij een reactie verdwijnen de beginstoffen. Er ontstaan nieuwe
Nadere informatieEen neutraal atoom van een element bezit 2 elektronen in de K-schil, 8 elektronen in de L-schil en 8 elektronen in de M-schil.
Chemie Vraag 1 Een neutraal atoom van een element bezit 2 elektronen in de K-schil, 8 elektronen in de L-schil en 8 elektronen in de M-schil. Waarover kun je op basis van deze gegevens GEEN éénduidige
Nadere informatieEen neutraal atoom van een element bezit 2 elektronen in de K-schil, 8 elektronen in de L-schil en 8 elektronen in de M-schil.
Chemie Vraag 1 Een neutraal atoom van een element bezit 2 elektronen in de K-schil, 8 elektronen in de L-schil en 8 elektronen in de M-schil. Waarover kun je op basis van deze gegevens GEEN éénduidige
Nadere informatiePeriodiek Systeem en Nuttige gegevens zie achteraan in deze bundel.
Periodiek Systeem en Nuttige gegevens zie achteraan in deze bundel. 1 In welke omzetting ondergaat stikstof een oxidatie? A N 2 2 NH 3 B N 2 O 4 2 NO 2 C - 2 NO 3 N 2 O 5 D - NO 2 - NO 3 2 Begin negentiende
Nadere informatie29ste VLAAMSE CHEMIE OLYMPIADE EERSTE RONDE
Actieve steun Vlaamse Chemie Olympiade UAntwerpen K.U.Leuven K.U.Leuven Kulak UGent UHasselt VUB BNV KVCV VOB KBIN VeLeWe 29ste VLAAMSE CHEMIE OLYMPIADE EERSTE RONDE Sponsors 16 november 2011 Gewest Brussel
Nadere informatieInhoud LEERPLANDOELSTELLINGEN LEERINHOUDEN. De leerlingen kunnen
Inhoud Hoofdstuk1: Atoombouw... 1. Inleiding.... Het spectrum van waterstof en het atoommodel van Bohr... 5 3. Het atoommodel van BohrSommerfeld.... 9 4. Elektronenconfiguratie... 1 5. Het periodiek systeem...
Nadere informatieRelatieve massa. t.o.v. de atoommassaeenheid. m(kg) ,66 10 kg
. Atoombouw. Atoom Sommige Griekse filosofen (Democritus 4 v.c.) waren er al van overtuigd dat alle materie opgebouwd is uit massieve niet meer te delen bollen, de atomen. Dalton (88) kon op wetenschappelijke
Nadere informatieAntwoorden deel 1. Scheikunde Chemie overal
Antwoorden deel 1 Scheikunde Chemie overal Huiswerk 2. a. Zuivere berglucht is scheikundig gezien geen zuivere stof omdat er in lucht verschillende moleculen zitten (zuurstof, stikstof enz.) b. Niet vervuild
Nadere informatie3. Welke van onderstaande formules geeft een zout aan? A. Al 2O 3 B. P 2O 3 C. C 2H 6 D. NH 3
Toelatingsexamens en Ondersteunend Onderwijs VOORBLAD EXAMENOPGAVEN Toetsdatum: n.v.t. Vak: Scheikunde voorbeeldexamen 2015 Tijdsduur: 2 uur en 30 minuten De volgende hulpmiddelen zijn toegestaan bij het
Nadere informatießCalciumChloride oplossing
Samenvatting door R. 1673 woorden 17 februari 2013 8 1 keer beoordeeld Vak Methode Scheikunde Pulsar chemie Additiereactie Bij een reactie tussen hexeen en broom springt de C=C binding open. Aan het molecuul
Nadere informatieHoofdstuk 4. Chemische reacties. J.A.W. Faes (2019)
Hoofdstuk 4 Chemische reacties J.A.W. Faes (2019) Hoofdstuk 4 Chemische reacties Paragrafen 4.1 Kenmerken van een reactie 4.2 Reactievergelijkingen 4.3 Rekenen aan reacties Practica Exp. 1 Waarnemen Exp.
Nadere informatie07 MOLECUULFORMULES & CHEMISCHE BINDINGEN PROCESTECHNIEK
PROCESTECHNIEK Wat leer je? het verschil uitleggen tussen symbolenformules en molecuulformules; molecuulformules opstellen aan de hand van tekeningen van moleculen; het aantal en de soort atomen van een
Nadere informatiewww. Chemie 1997 juli Vraag 1 Bij de zogenaamde thermietreactie wordt vast Fe 2 O 3 via een reactie met aluminium omgezet tot Al 2 O 3 en ijzer. Veronderstel dat je beschikt over 25,0 g aluminium en 85,0
Nadere informatieEXAMEN MIDDELBAAR ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN Dit examen bestaat uit twintig vragen
MAVO -C I EXAMEN MIDDELBAAR ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN 1985 MAVO -C Vrijdag 10 mei, 9.00-11.00 uur SCHEIKUNDE- meerkeuzevragen Dit examen bestaat uit twintig vragen Bij het examen scheikunde wordt
Nadere informatieDe waterconstante en de ph
EVENWICHTEN BIJ PROTOLYSEREACTIES De waterconstante en de ph Water is een amfotere stof, dat wil zeggen dat het zowel zure als basische eigenschappen heeft. In zuiver water treedt daarom een reactie van
Nadere informatieHet is echter waarschijnlijker dat rood kwik bestaat uit Hg 2+ ionen en het biantimonaation met de formule Sb2O7 4.
Lyceum Oudehoven Hoefslag 4 4205 NK Gorinchem Schoolexamen Leerjaar: 4 Vak: Scheikunde Datum: 26-06-2013 Tijd: 13.00 14.30 uur Uitdelen: opgavenvellen + proefwerkpapier Toegestaan: rekenmachine, potlood,
Nadere informatie