Eenheid Bladsy KENNISAREA MATERIE EN MATERIALE 13 Eenheid 1 Eenheid 2 INHOUDSOPGAWE ATOOMVERBINDINGS: MOLEKULÊRE STRUKTUUR 13 1.1 Chemiese bindings 14 1.2 Bindingsmodelle 14 1.3 Valenselektrone 16 1.4 Valensie 16 1.5 Lewisstrukture 16 Aktiwiteit 1 17 1.6 Vorming van bindings 17 1.7 Eenvoudige kovalente bindings 18 1.8 Molekules met veelvoudige bindings 19 1.9 Datief kovalente binding 22 Oefening 1 23 1.10 Valensskilelektronpaarafstotingsmodel (VSEPA) en molekulêre vorms 24 Aktiwiteit 2 25 Praktiese aktiwiteit 1 28 Oefening 2 29 1.11 Elektronegatiwiteit 30 Aktiwiteit 3 34 Oefening 3 36 1.12 Kragte tussen atome 37 1.13 Elektries potensiële energieverandering by die vorming van n molekule 38 1.14 Bindingsenergie en -lengte 39 Oefening 4 41 Opsomming van Eenheid 1 43 Breinkaarte van Eenheid 1 45 INTERMOLEKULÊRE KRAGTE (TUSSEN MOLEKULES) 49 2.1 Soorte intermolekulêre kragte 50 2.1.1 Ioon-dipoolkragte 51 2.1.2 Ioon geïnduseerde dipoolkragte 52 2.1.3 Dipool-dipoolkragte 53 2.1.4 Dipool geïnduseerde dipoolkragte 54 2.1.5 Geïnduseerde dipoolkragte (dispersie of Londonkragte) 54 2.1.6 Waterstofbindings 55 2.2 Verskil tussen intermolekulêre kragte en interatomiese kragte 56 Oefening 5 57 2.3 Die invloed van intermolekulêre kragte 59 2.3.1 Fasetoestand van molekules 59 2.3.2 Grootte van molekules 59 2.3.3 Digtheid 60 2.3.4 Kook- en smeltpunte 60 2.3.5 Viskositeit 61 Aktiwiteit 4 61
2.3.6 Termiese uitsetting 64 2.3.7 Termiese geleiding 64 Eksperiment 1 64 Eksperiment 2 66 Eksperiment 3 68 Eksperiment 4 69 Eksperiment 5 70 Oefening 6 71 2.4 Chemie van water 73 2.4.1 Mikroskopiese struktuur van water 73 Aktiwiteit 5 75 2.4.2 Eienskappe van water 75 Eksperiment 6 77 Eksperiment 7 78 Eksperiment 8 79 Oefening 7 80 Opsomming van Eenheid 2 82 Breinkaarte van Eenheid 2 87 Eenheid 3 IDEALE GASSE EN TERMIESE EIENSKAPPE 89 3.1 Beweging van deeltjies 89 3.2 Gemiddelde kinetiese energie en temperatuur van gasmolekules 90 3.3 Die idealegasmodel 90 Oefening 8 92 3.4 Verwantskap tussen volume en druk van n gas 95 Eksperiment 9 95 Oefening 9 100 3.5 Verwantskap tussen volume en temperatuur 103 Eksperiment 10 103 3.6 Verwantskap tussen druk en temperatuur van n gas 106 3.7 Kelvintemperatuurskaal 107 Oefening 10 109 3.8 Verband tussen druk, volume en temperatuur van n gas 110 Oefening 11 111 3.9 Die idealegasvergelyking 113 Oefening 12 114 Opsomming van Eenheid 3 115 Breinkaarte van Eenheid 3 117 Vraestel 119 KENNISAREA CHEMIESE VERANDERING 125 Eenheid 1 KWANTITATIEWE ASPEKTE VAN CHEMIESE VERANDERING: STOÏGIOMETRIE 125 1.1 Molbegrip 126 1.2 Molêre atoommassa (A), molêre molekulêre massa en molêre formulemassa (M) 127 Oefening 13 128 1.3 Verwantskap tussen mol, massa en molêre massa 130 Oefening 14 131 1.4 Molêre gasvolume 133 1.4.1 Avogadro se wet 133
1.4.2 Molêre volume in gebalanseerde reaksievergelykings 134 Oefening 15 135 1.5 Konsentrasie van oplossings 136 1.5.1 Berekeninge 136 1.5.2 Bereiding van n standaardoplossing 139 Praktiese demonstrasie 139 1.5.3 Verdunning van oplossings 140 Oefening 16 141 1.6 Persentasiesamestelling van verbindings 143 1.6.1 Berekeninge 143 1.6.2 Bepaling deur praktiese kwantitatiewe metodes 145 Oefening 17 147 1.7 Empiriese formule 148 Oefening 18 149 1.8 Molekulêre formule 150 Oefening 19 151 1.9 Stoïgiometriese berekeninge 152 1.9.1 Berekeninge gebaseer op gebalanseerde vergelykings 152 1.9.2 Beperkte reaktanse 158 1.9.3 Massa neerslag gevorm tydens neerslagreaksies 161 1.9.4 Persentasie opbrengs 161 1.10 Toepassings van eksotermiese reaksies wat groot hoeveelhede gas produseer 162 Eksperiment 11 163 Oefening 20 167 Opsomming van Eenheid 1 171 Breinkaarte van Eenheid 1 175 Eenheid 2 ENERGIE EN CHEMIESE VERANDERING 177 2.1 Inleiding 177 2.2 Breking en vorming van bindings tydens n chemiese reaksieproses 178 2.3 Toepassing van ekso- en endotermiese reaksies 180 Eksperiment 12 182 Eksperiment 13 184 2.4 Bindingsenergie 186 Oefening 21 187 2.5 Aktiveringsenergie en geaktiveerde kompleks 190 2.5.1 Energieprofiel vir eksotermiese en endotermiese reaksies 192 2.5.2 Katalisators 192 Eksperiment 14 194 Oefening 22 195 Opsomming van Eenheid 2 198 Breinkaarte van Eenheid 2 200 Eenheid 3 SUUR-BASISREAKSIES 201 3.1 Sure 201 3.2 Basisse 203 3.3 Sterk en swak sure en basisse 204 3.4 Gekonsentreerde en verdunde sure en basisse 205 3.5 Suur-basisreaksies 205 Oefening 23 207
3.6 Amfoliete 210 3.7 Reaksies van sure 210 3.7.1 Suur-metaalkarbonaatreaksies 211 3.7.2 Suur-metaaloksiedreaksies 211 3.7.3 Suur-metaalhidroksiedreaksies 211 3.7.4 Suur-basisreaksies: toepassings 214 3.8 Indikators 214 Praktiese aktiwiteit 2 215 Eksperiment 15 215 Eksperiment 16 216 Eksperiment 17 218 Oefening 24 219 Opsomming van Eenheid 3 222 Breinkaarte van Eenheid 3 223 Eenheid 4 REDOKSREAKSIES 225 4.1 Oksidasiegetalle 226 4.2 Reaksies 228 4.2.1 Verplasingsreaksies 228 Eksperiment 18 228 4.2.2 Sintese-reaksies 230 Eksperiment 19 230 4.2.3 Ontbindingsreaksies 233 Eksperiment 20 233 4.2.4 Reduserende werking 234 Eksperiment 21 234 4.2.5 Oksiderende werking 236 Eksperiment 22 236 Oefening 25 237 Opsomming van Eenheid 4 241 Breinkaarte van Eenheid 4 242 Vraestel 243 KENNISAREA CHEMIESE SISTEME 251 Eenheid 1 DIE ONTWIKKELING VAN MYNBOU 251 1 Inleiding 251 1.1 Mense deur die eeue 251 1.2 Mineraalbronne in Suid-Afrika 253 Oefening 26 256 Opsomming van Eenheid 1 257 Eenheid 2 MYNBOU EN MINERAALVERWERKING 258 A GOUD 259 2.1 Goud in Suid-Afrika 259 2.1.1 Redes vir goudmynbou 259 2.1.2 Ligging 260 2.1.3 Goudmynbou en verwerking 260 2.1.4 Goudmynbou en die omgewing 261 Oefening 27 262 2.1.5 Antieke mynboumetodes 265 Gevallestudie: Mapungubwe: Suid-Afrika se verlore stad van goud 265
B YSTER 268 2.2 Yster in Suid-Afrika 268 2.2.1 Redes vir ystermynbou 268 2.2.2 Waarom Suid-Afrika ystererts uitvoer 269 2.2.3 Ligging 269 2.2.4 Ysterertsmynbou en verwerking 269 Eksperiment 23 271 Eksperiment 24 272 2.2.5 Ystermynbou en die omgewing 273 2.2.6 Verwerking van yster 274 Eksperiment 25 274 Oefening 28 276 C FOSFAAT 279 2.3 Fosfate in Suid-Afrika 279 2.3.1 Redes vir fosfaatmynbou 279 2.3.2 Vernaamste mynbou-aktiwiteit in Suid-Afrika 279 2.3.3 Myn en verwerking van rotsfosfaat 279 2.3.4 Gebruike 281 2.3.5 Die impak van fosfaatmynbou op die omgewing 281 Oefening 29 282 Projek 283 Opsomming van Eenheid 2 284 Breinkaarte van Eenheid 2 287 Eenheid 3 AARDVERWARMING 293 3.1 Toenemende menslike bevolking en aardverwarming 293 3.2 Verbranding van fossielbrandstowwe 294 3.3 Wat is aardverwarming? 295 3.4 Gevolge van aardverwarming 295 Oefening 30 295 Opsomming van Eenheid 3 296 Breinkaarte van Eenheid 3 297 Vraestel 298 Inligtingsbladsye 309 Bronnelys 311