Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 13

Transcriptie

1 Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 13 Samenvatting door een scholier 3460 woorden 23 mei ,8 68 keer beoordeeld Vak Methode Scheikunde Pulsar chemie Samenvattingen van alle hoofdstukken behalve hoofdstuk 10 Door Max T. O.R.S Lek en Linge Naar: Pulsar-Chemie, HAVO Scheikunde Hoofdstuk 1 Elk atoomsoort heeft zijn eigen aantal protonen. De atoomnummers staan in Tabel 40A, Het atoomnummer geeft het aantal protonen in de kern aan. Atomaire massa-eenheid U = de massa van een proton en een neutron is gelijk aan 1U. De som van het aantal protonen en neutronen is het massagetal. Dit kun je achter het symbool zetten BV: Na-23 of 23Na. Hoe leid je uit het atoomnummer en het massagetal het aantal protonen, elektronen en neutronen af? 1. Zoek in tabel 40A het atoomnummer op 2. Aantal protonen = atoomnummer 3. Het aantal elektronen is gelijk aan het aantal protonen, (dit alleen als de stof neutraal is!) 4. Het massa getal is het aantal protonen + neutronen, of kijk in tabel 40A. 5. Aantal neutronen is massagetal aantal protonen. 6. Schrijf alles goed op. Stroomgeleiding Zouten zijn opgebouwd uit positieve en negatieve ionen. Tussen deze ionen is een sterke ionbinding. Bij het smelten van deze zouten, komen de bindingen los van elkaar en zorgen ze voor stroomgeleiding. Een atoom is opgebouwd uit positief geladen protonen, neutrale neutronen en negatief geladen elektronen. Een positief ion heeft een kleiner aantal elektronen dan het overeenkomstige atoom. Een negatief ion heeft een groter aantal elektronen dan het overeenkomstige atoom. Zoutformules Een ion is een geladen atoom, aangezien de protonen niet veranderen verandert alleen het aantal elektronen. Als een ion 2 elektronen meer bevat = het negatief dus -2, 2 elektronen minder is positief dus = +2. Pagina 1 van 9

2 De verhoudingsformule geeft aan in welke verhouding de ionen in een zout aanwezig zijn. Verhoudingsformule opstellen: IJzer(II)Chloride 1. Ga na welke ionen in het zout aanwezig zijn, Fe^2+ en Cl^- 2. Bepaal de verhouding om de stof neutraal te krijgen, in dit geval heb je 2 maal zoveel Chloor nodig. 3. Noteer de nieuwe formule: Fe^2+Cl2^- Samengestelde ionen Een samengesteld ion bestaat uit meerdere atomen, die samen een lading hebben. Hoe stel je de formule van een zout met samengestelde ionen op? Bijvoorbeeld bij: Calciumhydroxide 1. Ga na welke ionen in het zout aanwezig zijn, Calciumhydroxide bevat Ca^2+ en OH^- 2. Bepaal de verhouding: Ca^2+ en OH^- = 1 : Schrijf de verhoudingsformule op, wanneer het samen gestelde ion meer dan 2 keer voor komt, zet je het tussen haakjes: Ca^2+(OH^-)2, haakjes omdat de 2 anders alleen voor waterstof geld. Scheikunde Hoofdstuk 2 Fossiele Brandstoffen Fossiele brandstoffen zijn miljoen jaar oude planten die onder de grond gewonnen kunnen worden. Voorbeelden zijn: Steenkool, Aardolie en aardgas. Broeikaseffect = door de overvloed van CO2 uistoot, blijft een deel van de zonnestralen op aarde waardoor de temperatuur toeneemt. Dit kan nadelige gevolgen hebben, zoals smeltende ijskappen. Fotosynthese = Dat planten koolstofdioxide, waterdamp en zonlicht verbruiken, dit is een reactie waarbij zuurstof en glucose ontstaat. Bij de volledige verbranding van een koolwaterstof ontstaan koolstofdioxide en water. Bij de onvolledige verbranding is minder zuurstof beschikbaar. Om het broeikaseffect tegen te gaan word er gebruik gemaakt van biogas, wat ontstaat door rotting van organisch afval. Bio alcohol, is alcohol dat uit biologische producten word gehaald. Omdat bij de productie van biogas en bioalcohol CO2 word verbruikt, draagt het verbranden niet bij aan het broeikaseffect. Bij de gefractioneerde destillatie van aardolie wordt aardolie gescheiden in een aantal mengsels van stoffen (Fracties). De kookpunten van de stoffen in een mengsel liggen dicht bij elkaar. De fracties worden gebruikt als brandstof of smeermiddelen, het residu wordt voor asfalt gebruikt.. Een moleculaire stof geleid in geen enkele toestand stroom! Bij de atoombinding houdt een gemeenschappelijk negatief elektronenpaar de twee positieve atoomresten bij elkaar. De covalentie van een stof is, het aantal atoombindingen dat een atoom kan vormen. In een structuurformule geven we de atoombindingen weer met streepjes tussen de elementsymbolen. Kraken Als de structuurformule alleen maar enkele bindingen heeft is het een verzadigde koolwaterstof, als de formule 1 of meerdere C=C bindingen heeft is het een onverzadigde koolwaterstof. Bij het kraken van een koolwaterstof ontstaan uit grote moleculen meerdere soorten kleinere moleculen. Het reactieproduct is altijd een mengsel van verzadigde en onverzadigde koolwaterstoffen. Scheikunde Hoofdstuk 3 koolstofverbindingen Pagina 2 van 9

3 Een homologe reeks is een reeks die steeds opklimt, dit is het geval bij alkanen. De algemene formule van een alkaan is CnH2n+2. Deze alkanen moet je kennen: CH4 = Methaan C2H6 = Ethaan C3H8 = Propaan C4H10 = Butaan C5H12 = Pentaan C6H14 = Hexaan Isomeren zijn verschillende structuurformules van een stof, de formule blijft wel hetzelfde je krijgt BV: 2- butaan of 1-butaan. Systematische naamgeving: Op grond van de structuurformule geef je een stof een systematische naam. Bij een systematische naam let je op: 1. De stamnaam. 2. De karakteristieke groepen, bijvoorbeeld een halogeenatoom. 3. De plaats van een karakteristieke groep, het plaatsnummer moet zo laag mogelijk zijn. Alkenen Een stof waar een of meer C=C binding(en) in zit(ten) is onverzadigd. De algemene formule hiervoor is CnH2n. Ook moet je een plaatsnummer geven voor waar de C=C binding zit, een isomeer dus. De formule is dus gewoon standaard 2 H atomen minder. Additiereacties bij alkenen Een additiereactie is dat uit twee moleculen een nieuw molecuul word gevormd, bij een alkeen gaat de dubbele binding open zodat de er meerdere bindingen gevormd kunnen worden. Additie betekent toevoeging. Alcoholen en carbonzuren Als een stof een OH atoom bevat, heet het een alcohol, als er maar een OH groep tussen zit is het een alkanol. Meerdere OH groepen, dan is het een alcohol. De algemene formule is CnH2n+1OH. Je hebt ook nog de carboxylgroep, deze groep heeft een OH-C=O binding, is er een COOH groep dan is het een alkaanzuur, meerdere dan is het een Carbonzuur. Scheikunde Hoofdstuk 4 Zouten in Water Ionen waaruit een zout is opgebouwd komen bij het oplossen los van elkaar te zitten. Het oplossen van een calciumchloride kun je als volgt weergeven: Ca^2+Cl2^- (water) Ca^2+ + 2Cl^- Door de vrije ionen geleidt de oplossing stroom. Indampen is scheidingsmethode, waarbij een oplossing van een zout, daar het water van verdampen en dan blijft het zout over. Tijdens het indampen gebeurt het omgekeerde van het oplossen, dus: Ca^2+ + 2Cl^- (verwarmen) Ca^2+Cl2^- De ionen gaan dan op een vaste plaats zitten, dat heet kristalliseren. Als je 2 zoutoplossingen bij elkaar doet, kan er neerslag ontstaan. Er is dan een combinatie van ionen die een slecht oplosbaar zout oplevert. Met behulp van tabel 45A kan je zien welke combinaties je een slecht Pagina 3 van 9

4 oplosbaar zout krijgt. Je kunt een slecht oplosbaar zout maken door 2 zoutoplossingen bij elkaar te voegen, waarbij het te maken zout als neerslag ontstaat. Waneer je deze neerslag, filtreert, moet het slecht oplosbare zout het residu zijn. Neerslagrecties Hoe stel je een neerslagreactie op: 1. Schrijf op welke ionen in de oplossing voorkomen. 2. Ga na bij welke combinatie van ionen een slecht oplosbaar zout optreedt. 3. Schrijf, als er een neerslag ontstaat, de reactievergelijking op. Voor de pijl de ionen die verdwijnen en achter de pijl de formule van dit neerslag. Denk aan de coëfficiënten. 4. Schrijf de tribune-ionen op, en streep ze daarna door zodat de berekening zichtbaar is. Het maken van een goed oplosbaar zout: Gooi 2 zoutoplossingen bij elkaar in water, filtreer het, je haalt de neerslag in feite er uit. Je houd het filtraat, deze damp je in en viola, je hebt een goed oplosbaar zout. - Je kunt sommige ionen en stoffen herkennen aan de kleur, in tabel 65B staan de kleuren van een aantal chemicaliën. - Om onderscheid tussen 2 ionsoorten te maken, kun je een zoutoplossing toevoegen die met de ionsoort wel, en met de andere ionsoort geen neerslag vormt. - Vaak kun je een verontreiniging aantonen door aan de te onderzoeken vaste stof water toe te voegen. Indien nodig voeg je daarna een zoutoplossing toe die alleen met de verontreiniging een neerslag vormt. - MAC waarde = Maximaal aanvaarde concentratie, dit zegt iets over de giftigheid van een stof. Scheikunde Hoofdstuk 5 Zouten in water Periodiek systeem: Horizontale regels heten Perioden Verticale regels heten Groepen Elementen in een groep vertonen sterke overeenkomsten met elkaar. Elementen worden verdeeld in metalen en niet-metalen. Stoffen kun je verdelen in 3 groepen als het gaat om stroomgeleiding: 1. Metalen: Stoffen die zowel in vaste als in vloeibare fase de stroom geleiden. Alleen metalen. 2. Moleculaire stoffen: Stoffen die in geen van beide fasen stroom geleiden. Alleen niet-metalen. 3. Zouten: Stoffen die stroom niet in vaste fase maar wel in vloeibare fase geleiden. Ionen, 1 metaal 1 niet. Ionbinding = als in een vast zout positieve en negatieve ionen elkaar aantrekken. Metaalbinding = Binding tussen metaaldeeltjes. Atoombinding = binding tussen moleculaire atomen = sterk. Moleculen trekken elkaar aan, deze aantrekkingskracht vormt een binding die de Vanderwaalsbinding heet. Het is dus een binding tussen moleculen, het is een zwakke binding. Atoommassa en moleculemassa: Omdat een atoommassa in gram heel klein is, is de atomaire massa eenheid ingevoerd, deze wordt aangegeven met U. U = gelijk aan 1,67 * 10^-24 gram. Pagina 4 van 9

5 Molecuulmassa berekenen: 1. Formule van de stof opzoeken 2. De atoommassa s opzoeken 3. Deze bij elkaar voegen, antwoorden in U. - De ionmassa is gelijk aan de Atoommassa. Het berekenen van het massapercentage: 1. Wat is de formule van de stof 2. Hoe groot is de molecuulmassa in U 3. Bepaal van het gevraagde element hoeveel U hiervan aanwezig is 4. Bepaal het massapercentage als volgt: Massa gevraagde / massa totaal * 100% Significante cijfers Significante cijfers zijn cijfers die betekenis hebben voor de nauwkeurigheid van de meting. Nullen aan het eind van een getal tellen wel mee las sig. Cijfers. Nullen voor het eerste cijfer niet. 8,30 is bijvoorbeeld 3 cijfers en 0,00830 ook. Het antwoord van een vermenigvuldiging of deling mag in niet meer sig. Cijfers worden gegeven dan de meetwaarde met het kleinste aantal sig. Cijfers dat bij de berekening is gebruikt. Bij het optellen en aftrekken word het antwoord in niet meer decimalen geschreven dan het bij de berekening betrokken meetresultaat met het kleinste aantal decimalen. Rekenen met dichtheid De dichtheid geeft het verband weer tussen het volume en de massa van een stof. Formule dichtheid = massa / volume. De dichtheid van stoffen kun je opzoeken in tabel 10,11 en 12. Let goed op de eenheid, bij vloeistoffen en vaste stoffen staat daar nog een 10^3 bij. Met dichtheid kun je massa in volume of volume in massa omrekenen: 1. Zoek de dichtheid in binas op 2. reken de dichtheid om in de eenheden van de opgave met een verhoudingstabel 3. Vul de gegevens in, in de tabel 4. Bereken het gevraagde 5. Geef het antwoord in de juiste significante cijfers. Scheikunde hoofdstuk 6 Water Fotosynthese = Chlorofyl dient als katalysator, planten maken van water en koolstofdioxide glucose ( C6H12O6). Een polaire atoombinding wil zeggen dat het gemeenschappelijke elektronenpaar iets is verschoven. Waterstofbruggen komen voor tussen moleculen met OH of NH groepen. Bij een waterstofbrug is het H atoom (+ kant) van de ene OH groep gebonden aan het O atoom (- kant). Voor de waterstofbrug tussen NH groepen geldt iets soortgelijks. Stoffen zijn oplosbaar als de moleculen van deze stoffen met de water moleculen waterstofbruggen kunnen vormen. Er bestaan 2 soorten moleculaire stoffen: - Stoffen waarvan de moleculen waterstofbruggen vormen kunnen. - Stoffen waarvan de moleculen geen waterstofbruggen kunnen vormen. Pagina 5 van 9

6 - De 1e mengt goed en de 2e mengt slecht met water. Een zout kan oplossen in water door middel van hydratie. Er word zo hard door de watermoleculen aan de ionen in het ionrooster getrokken, dat deze losraken uit het ionrooster. Bij hydratie worden in een zoutoplossing de losse ionen door water moleculen omringd. Kristalwater = is een combinatie van zout met water. Zeep De moleculen van een zeep bestaan uit 2 gedeelten, het ene is oplosbaar in water, de hydrofiele kop, het andere gedeelte is niet oplosbaar in water, de hydrofobe staart. De zeepdeeltjes vormen in water micellen, de hydrofobe staarten kruipen bij elkaar, de hydrofiele koppen zijn naar buiten gekeerd en houden de micel in water opgelost. Scheikunde Hoofdstuk 7 Met lakmoespapier kun je bepalen of een oplossing zuur, neutraal of basisch is. Zuur = rood en basisch = blauw. Ph Als een Ph onder de 7 zit, is het een zure oplossing, hoe lager de Ph, hoe zuurder de oplossing. Bij basische oplossingen, is de Ph groter dan 7, hoe hoger hoe basischer. Als de Ph 7 is, is de oplossing neutraal. Als de Ph van een oplossing kleiner dan 2 is of groter dan 12, dan is de oplossing agressief. Als je een stof verdund zal de Ph richting de 7 gaan. Zure oplossingen bevatten H^+ ionen. Zuren zijn deeltjes die een H^+ ion kunnen afstaan. Een basische oplossing ontstaat als je een base met water mengt. Basen zijn deeltjes die een H^+ ion kunnen opnemen. De volgende bazen en zuren moet je kennen: HCl = WaterstofChloride CH3COOH = Ethaanzuur HNO3 = salpeterzuur H2CO3 = koolzuur H2SO4 = zwavelzuur H3PO4 = fosforzuur Bij een carbonzuur, zoals ethaanzuur, kan alleen de carboxylgroep, COOH, een H^+ ion afsplitsen. OH^- = hydroxide HCO3^- = waterstofcarbonaat CH3COO- = ethanoaat NH3 = ammoniak O^2- = oxide CO3^2- = carbonaat De zuurgraad, Ph, word bepaald door de hoeveelheid H^+ ionen. Concentratie = mol L^-1 Dit wordt ook wel met vierkante haken genoteerd [H^+]. Ph berekenen: 1. Bereken de concentratie H+ ionen in mol per liter, dit doe je met behulp van een kruistabel en/of het berekenen van het massapercentage. Pagina 6 van 9

7 2. Bereken de ph met behulp van je rekenmachine, gebruik de logfunctie met ph = - log [H+]. De [H+] berekenen uit de ph, de ph is gegeven, gebruik de toets second Log, dus eigenlijk 10^-pH. Rond af op goede sig. Cijfers. Er is ook een basegraad, die hangt af van de concentratie OH-, de poh bereken je met: poh = -log[oh-] en [OH-] = 10^-pOH. ph + poh = 14,00, altijd! Bij een zuur-base reactie wordt een H+ ion van het zuur overgedragen aan de base. Het opstellen van zo n reactie doe je als volgt: 1. Noteer de formules van de gegeven stoffen 2. Zoek welke zuren, en welke basische deeltjes aanwezig zijn 3. Noteer deze naast elkaar 4. Maak een goed kloppende reactievergelijking. Neutraliseren: Als je een base bij een zure oplossing doet, reageert dat, de zure oplossing wordt minder zuur. Andersom is dit ook zo. Scheikunde Hoofdstuk 9 Als bij een reactie elektronen worden afgestaan, is de stof die dat doet een reductor, De stof die deze elektronen opneemt is een oxidator. Een reactie waarbij die gebeurd heet een Redoxreactie. Als je wilt weten of een deeltje een oxidator of een reductor is, moet je kijken of dat deeltje elektronen opneemt of afstaat. Bijvoorbeeld: Bij zwavel heb je het atoom S en het ion S^-2, een zwavel atoom moet dus 2 elektronen opnemen om een zwavelion te worden. Het is dus een oxidator. Dit geef je weer in een halfreactie. S + 2 e- S^2- of S^2- S + 2e- Het opstellen van een redoxreactie: 1. Je begint met de halfreactie van de reductor 2. Dan de halfreactie oxidator 3. Het aantal elektronen afgestaan moet gelijk zijn aan het aantal elektronen opgenomen. Dit doe je door middel van vermenigvuldigen als het nog niet klopt. 4. Dan hoef je alleen maar alles samen te voegen. Bij een redox reactie zijn de oxidatoren en reductoren na de pijl zwakker dan voor de pijl, dit wil zeggen dat bij metalen een redoxreactie maar een keer voor kan komen. Het voorspellen van een Redoxreactie: 1. Kijk welke deeltjes in de oplossing zitten 2. Zoek de sterkste oxidator 3. Zoek de sterkste Reductor 4. Halfreactie oxidator 5. Halfreactie reductor 6. Samenvoegen Bij een elektrochemische cel, reageert een reductor op afstand met een oxidator. Een elektrochemische cel moet aan sommige voorwaarden voldoen: - Er is een reductor + oxidator die reageren - Deze zijn gescheiden - Er is een gesloten stroomkring Pagina 7 van 9

8 Scheikunde hoofdstuk 11 De snelheid van een reactie (reactiesnelheid) hangt af van verschillende dingen: - De soort stof - De concentratie, aantal deeltjes in een bepaald volume - De Temperatuur, de temperatuur waarin de reactie verloopt - De verdelingsgraad (oppervlak) Endotherm = Als je energie moet toevoegen aan een reactie Exotherm = Als er energie vrijkomt Botsende deeltjes model gaat uit van de volgende punten: - De concentratie, hoe meer deeltjes in een bepaald volume hoe groter de kans is dat ze botsen/reageren. - De verdelingsgraad: Als de verdelingsgraad groter is neemt het aantal effectieve botsingen toe. - De temperatuur, de snelheid van de deeltjes neemt toe en dus ook het aantal botsingen. Omdat de snelheid groter is zijn de botsingen ook effectiever. Een blokschema geeft een stelsel weer, de lijntjes met pijlen stellen buizen voor en de blokken ertussen geven aan wat er met de stof gebeurt. Het rendement geeft aan hoeveel procent van de maximale hoeveelheid stof ontstaat, dit bereken je met: Rendement = Werkelijke opbrengst / theoretische opbrengst * 100%. De MAC waarde staat voor maximaal aanvaarde concentratie, dit geeft aan hoeveel van de stof per M^3 aanwezig mag zijn in de lucht. (tabel 97A) De ADI waarde staat voor aanvaarde dagelijkse inname, uitgedrukt in Mg per kilo lichaamsgewicht. (tabel 95B). Toxiciteit Acute toxiteit = kort erna giftig effect. Chronische toxiteit = na een langere periode, giftig effect. Scheikunde Hoofdstuk 12 Macromoleculaire stoffen zijn grote molecuulmassa s oplopend tot wel 1 miljoen U. Dit is bij plastics vaak het geval, maar ze bestaan steeds uit dezelfde brokstukken. Veel plastics kun je maken uit een eenvoudige beginstof, een monomeer. Bij een polymerisatiereactie koppelen heel veel moleculen van het monomeer aan elkaar, er ontstaat een polymeer. De naam van dit polymeer is afgeleid van het monomeer dus etheen word polyetheen. Hoe stel je zon reactie op: 1. Schrijf de structuurformule van het monomeer op, C=C en de rest boven of onder Monomeer bindingen springen open, je krijg dus 3 alkanen naast elkaar. 3. Maak het af, met aan de uiteinden een ~ teken, dit omdat de stof zo groot is om op te schrijven. ~ geeft aan en verder. Scheikunde Hoofdstuk 13 Als een reactie omgekeerd verloopt en ook heen, geef je dat aan met een pijl naar links en een pijl naar rechts boven elkaar. Als de kleur niet meer verandert en als de temperatuur constant is, kun je zeggen dat een stof in evenwichtstand is. De snelheid van de heen en teruggaande reacties verlopen dan even snel. Pagina 8 van 9

9 Een dynamisch evenwicht = dit wil zeggen dat het aantal stoffen die verdwijnen gelijk is aan de stoffen die ontstaan. Snelheden heen en terug zijn gelijk, alle stoffen zijn nog aanwezig en de concentratie van de stoffen verandert niet meer. Chemische evenwichten kun je verdelen, dit ligt aan de fase van de stoffen. Homogeen: Alle stoffen zijn in dezelfde fase Bv: alle stoffen zijn gas of opgelost inwater. Heterogeen evenwicht: hierbij zijn de stoffen in verschillende fase aanwezig. Verdelingsevenwicht: dit is 1 stof opgelost in 2 verschillende stoffen. BV jood in water en wasbenzine. Bij een aflopende reactie, haal je een stof weg uit de evenwichtsreactie, de reactie blijft doorgaan tot dat de stof verdwenen is, dit noem je aflopen, en dit kan naar links of naar rechts. Zuren die volledig ioniseren zijn sterke zuren, zuren die in water niet volledig ioniseren, zijn zwakke zuren. Ioniseren is dat de stoffen los van elkaar worden. In tabel 49 staan zuren gerangschikt naar afnemende sterkte. Je hebt met een sterk base te maken als het opnemen van H+ ionen van water moleculen een aflopende reactie is. Bij een zwak base nemen niet alleen base deeltjes een H+ ion op, er stelt zich ook een evenwicht in. Pagina 9 van 9