Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1, 2.4, 4, 5.1 t/m 5.3 Samenvatting door een scholier 1619 woorden 9 oktober 2005 7,2 12 keer beoordeeld Vak Methode Scheikunde Pulsar chemie Scheikunde, hoofstuk 1, 2.4, 4 en 5.1 t/m 5.3 Hoofdstuk 1 Par 1.1 Atoombouw Stoffen zijn opgebouwd uit moleculen, die weer zijn opgebouwd uit atomen. Tijdens een reactie hergroeperen de atomen van de beginstoffen zich tot nieuwe moleculen. Die atomen bestaan weer uit nog kleinere deeltjes, de elektronen (de negatief geladen deeltjes), de protonen zijn de positief geladen deeltjes. Een stof bevat evenveel negatieve als positieve deeltjes, en is dus neutraal geladen. De protonen bevinden zich in de atoomkern. Op grote afstand daaromheen zitten de elektronen in een elektronenwolk. Het atoomnummer geeft het aantal protonen in de kern aan, dit komt overeen met de kernlading. De atoomkern bevat ook nog neutronen. De massa van een proton en neutron is 1 u. Het massagetal geeft het aantal protonen en neutronen in de kern aan. De massa van de elektronen is te verwaarlozen. Isotopen hebben hetzelfde atoomnummer, maar een verschillend massagetal. De eigenschappen worden voornamelijk bepaald door het atoomnummer, daarom hebben isotopen bijna dezelfde eigenschappen. Par 1.2 Stroomgeleiding Wanneer de deeltjes een gelijksoortige lading hebben, stoten ze elkaar af, wanneer ze andere ladingen hebben, trekken ze elkaar aan. Zouten geleiden de stroom alleen in vloeibare toestand. Dat komt doordat ze in deze fase, door het smelten, losse ionen bevatten. Er bestaan twee soorten ionen: positief geladen ionen en negatief geladen ionen. Een ion is een geladen atoom. Positieve ionen hebben minder elektronen. En negatieve ionen hebben meer elektronen. De kracht die de deeltjes in een vaste stof bij elkaar houdt, heet de bindingskracht of binding. Tussen moleculen is dat de molecuulbinding, vanderwaalsbinding. Tussen ionen in een vast zout is dat de ionbinding. Een ionbinding is vaak sterker dan een vanderwaalsbinding, door het hoge smeltpunt. Par 1.3 Zoutformules Een stof is altijd elektrisch neutraal. Bij een zout spreek je van een verhoudingsformule. In deze fromule is de verhouding tussen de positieve en negatieve ionen zo, dat de formule een elektrisch neutrale stof Pagina 1 van 5
weergeeft. Par 1.4 Samengestelde ionen Een samengesteld ion bestaat uit meerdere atomen, die samen een lading hebben. Er bestaan systematische en triviale namen. De ionen: Positieve ionen negatieve ionen 1+ K Kaliumion 1- F Fluor-ion Na Natriumion Cl Chloor-ion Ag Zilverion Br Broom-ion NH4 ammoniumion I Jood-ion OH Hydroxide-ion NO3 nitraat-ion NO2 nitriet-ion HCO3 waterstofcarbonaation CH3COO ethanoaation 2+ Ba Bariumion 2- O oxide-ion Ca Calciumion S sulfide-ion Cu koperion CO3 carbonaation Fe ijzer(ll)ion SO4 sulfaation Mg magnesiumion SO3 sulfietion Pb loodion SiO3 silicaation Hg kwikion Sn tinion Zn zinkion 3+ Al Aluminiumion 3- PO4 fosfaation Fe ijzer(lll)ion Par 1.5 Zouten in water Een oplossing van een zout in water geleidt de stroom door vrije ionen. Hoe meer vrije ionen in een oplossing aanwezig zijn, hoe groter de stroomgeleiding is. Een zout opgelost in water, geef je als volgt aan: K+Cl- (s) -> K+ (aq) + Cl- (aq) Je moet zouten altijd in losse ionen noteren. De volgende namen moet je kennen: Natronloog: Na+ (aq) + OH- kalkwater: Ca2+ (aq) + 2 OH- (aq) Kaliloog: K+ (aq) + OH- In binas 103A kun je de systematische namen met hun triviale namen vinden. In binas 45A kun je opzoeken of een zout oplost in water. Hoofdstuk 2 Par. 2.4 Atoombinding Moleculaire stoffen zijn opgebouwd uit moleculen, ze geleiden de stroom in de vaste èn de vloeibare toestand niet. Een molecuul is een aantal atomen die aan elkaar zijn gebonden. De molecuulformule geeft aan welke atoomsoorten en hoeveel atomen van elke soort in een molecuul aanwezig zijn. Het atoomnummer één betekent dat een waterstofatoom bestaat uit één proton en één elektron. Pagina 2 van 5
Waterstofgas, H2, bestaat uit moleculen waarin twee waterstofatomen aan elkaar zijn gebonden. Positieve ladingen stoten elkaar af. Negatieve en positieve ladingen trekken elkaar aan. Een binding tussen atomen heten atoombindingen. Bij de atoombinding houdt een gemeenschappelijk negatief elektronenpaar de twee positieve atoomresten bij elkaar. Het aantal elektronen dat een atoom beschikbaar heeft voor de atoombinding heet de covalentie van een atoom. Deze covalentie is voor elke atoomsoort karakteristiek. Een ander woord voor atoombinding is covalente binding. Een structuurformule is een formule waarin de atoombindingen met streepjes tussen de elementsymbolen zijn weergegeven. In een structuurformule kun je dus aflezen welke atomen op welke manier aan elkaar vastzitten. Dit is een ruimtelijke voorstelling. Er bestaan ook dubbele bindingen. De covalentie van: is: H, Cl, F, Br en I 1 O en S 2 P en N 3 C 4 Hoofdstuk 4 Par 4.1 Zouten in water Als een zout oplost, verlaten de ionen hun vaste plaats en kunnen dan vrij bewegen in de vloeistof. Door de vrije ionen kan de oplossing stroom geleiden. De reactievergelijking: Ca2+Cl-2 (s) -> Ca2+ (aq) + 2 Cl- (aq) Voor het indampen komen de ionen vrij in de oplossing voor, daarna wordt het één vaste stof, terwijl het water verdampt. De reactievergelijking: Ca2+ (aq) + Cl- (aq) -> Ca2+Cl-2 (s) Par 4.2 Zoutoplossingen bij elkaar Een neerslag is een vaste stof die verspreid is in een vloeistof, een suspensie. Er is dan een zout ontstaan dat slecht oplost in water. Je zet de zouten in een neerslagtabel, om te kijken of ze een neerslag vormen. Opstellen neerslagreactie doe je zo: 1. schrijf op welke ionen in de oplossingen voorkomen. 2. ga na welke combinatie van ionen een slecht oplosbaar zout oplevert. 3. schrijf de reactievergelijking op. Par 4.3 Een slecht oplosbaar zout maak je door positieve ionen van een zoutoplossing te laten reageren met negatieve ionen van een andere zoutoplossing. De overige ionen mogen niet met elkaar reageren tot een neerslag. Als je het neerslag filtreert, blijft het slecht oplosbare zout achter als residu. Een goed oplosbaar zout maak je door positieve ionen van een zoutoplossing niet te laten reageren met negatieve ionen van een andere zoutoplossing. De overige ionen moeten met elkaar reageren tot een neerslag. Door na filtreren het filtraat in te dampen, krijg je het goed oplosbare zout. Metalen met een kleine dichtheid noem je lichte metalen. Voorbeelden zijn: natrium en kalium. Metalen met een grote dichtheid, noem je zware metalen. Voorbeelden zijn: koper, barium en lood. Zware metalen zijn meestal giftig. Maar we hebben ze wel in kleine mate nodig. Kwik, cadmium, lood en zilver zijn al in kleine hoeveelheden schadelijk. Je verwijdert ionen uit een oplossing door een zoutoplossing toe te voegen, die ionen bevat, die met de te Pagina 3 van 5
verwijderen ionen een neerslag vormen. En moet je de suspensie alleen nog filtreren. Par 4.4 Ionsoorten aantonen Tabel 65A bevat een overzicht van de kleuren van diverse deeltjes. Van de ionsoorten die niet in de tabel voorkomen, mag je aannemen, dat ze kleurloos zijn. Om onderscheid tussen twee ionsoorten in een oplossing te maken, voeg je een zoutoplossing toe die met de ene ionsoort wel en met de andere ionsoort geen neerslag vormt. Natrium, kalium en nitraationen zijn erg bruikbaar hierbij. Vaak kun je een verontreiniging aantonen door aan de te onderzoeken stof water toe te voegen. En wanneer het nodig is, voeg je daarna een zoutoplossing toe die alleen met de verontreiniging een neerslag vormt. Par 4.5 Zorgvuldig omgaan met afval De hoeveelhied afval kun je verminderen door minder chemicaliën te nemen (kleinere buizen, druppelplaten) of door minder schadelijke chemicaliën te gebruiken. De MAC-waarde, de Maximaal Aanvaarde Concentratie, geeft een indruk van het gevaar van een stof. In tabel 101A zie je de MAC-waarden van een paar stoffen. Hoofdstuk 5 Par 5.1 Periodiek systeem In het periodiek systeem zijn de elementen gerangschikt naar opklimmend atoomnummer. Er zijn perioden (horizontaal) en groepen (verticaal). De elementen in dezelfde groep hebben overeenkomstige eigenschappen. De metalen staan links en de niet-metalen rechts. De trapjes-lijn vormt de scheiding tussen beide groepen. In tabel 104A zie je het hele periodiek systeem. In het periodiek systeem staan de alkalimetalen in groep 1, de halogenen in groep 17 en de edelgassen in groep 18. Par 5.2 Soorten bindingen Metalen: stoffen die zowel in vaste als in vloeibare fase de stroom geleiden. Moleculaire stoffen: stoffen die in geen van alle fasen de stroom geleidt. Zouten: stoffen die de stroom alleen geleidt in de vloeibare fase en in een oplossing. Verder kun je aan de formule van een stof ook nog zien met welke soort stof je te maken hebt. Een moleculaire stof is opgebouwd uit alleen niet-metaalatomen. En metaal is opgebouwd uit metaalatomen. Een zout is opgebouwd uit ionen; het is een combinatie van een metaal en een niet-metaal. In het periodiek systeem zie je de twee soorten atomen. Zouten zijn bij kamertemperatuur vaste stoffen en hebben een hoog smeltpunt. De positieve en negatieve ionen trekken elkaar sterk aan, de ionbinding. In een metaalbinding bevinden zich vrije elektronen. Bij de metaalbinding worden positieve atoomresten bijeengehouden door negatieve vrije elektronen. Deze vrije elektronen kunnen voor stroomgeleiding zorgen. In moleculaire stoffen trekken de moleculen elkaar zwak aan. De binding tussen moleculen heet vanderwaalsbinding. Naarmate de moleculen waaruit de stof is opgebouwd groter zijn, is de vanderwaalsbinding sterker en is het smeltpunt dus hoger. Par 5.3 Roosters Pagina 4 van 5
In een vaste stof zijn de deeltjes regelmatig op elkaar gestapeld. Deze rangschikking heet een kristalrooster. Kristalroosters zijn verdeeld naar de soort deeltjes waaruit ze bestaan. Bij moleculen dus molecuulrooster. Er is wel een verschil bij de atomen: de metaalatomen (metaalrooster) en de nietmetaalatomen (atoomrooster). In een vast zout zitten de ionen op een vaste plaats in het ionrooster. Een molecuulrooster is opgebouwd uit moleculen. Moleculaire stoffen hebben in vergelijking met metalen en zouten een laag smeltpunt. Daardoor is de vanderwaalsbinding zwak. Een atoomroosters is opgebouwd uit niet-metaalatomen. Deze binding is sterk. Een metaalrooster is opgebouwd uit metaalatomen. De meeste metalen hebben een hoog smeltpunt, de metaalbinding is dus sterk. Een ionrooster is opgebouwd uit positieve en negatieve ionen. De smeltpunten van de meeste zouten zijn hoog, het kost dus veel energie om de binding te breken, dus de ionbinding is een sterke binding. Pagina 5 van 5