Chemie semester 1
Hoofdstuk 1: Materie en meten
Chemie als centrale wetenschap
Chemie = de studie van de natuur, eigenschappen en transformaties van materie
- bestudeert materie en veranderingen van materie
De wetenschappelijke methode
Verzamel informatie door observatie van natuurlijke fenomenen, experimenten
Bij verwarmen begint water te koken
Zoek patronen in de informatie
Water kookt rond de 100 graden, fluctueert met druk
Stel een hypothese op die de patronen verklaart
Het kookpunt van water stijgt (daalt) met stijgende (dalende) omgevingsdruk
Toets de hypothese met nieuwe experimenten en verwerp of verfijn de hypothese
Varieer de druk in een opstelling op een gecontroleerde manier en meet het kookpunt van water
Chemie bestudeert materie en veranderingen van materie
Chemische eigenschappen: samenstelling, brandbaar, oxideert aan lucht
Fysische eigenschappen: smeltpunt, kookpunt, kleur, hardheid, dichtheid, massa, volume,
geleidbaarheid
VERANDERINGEN
- Chemische reactie (chemische verandering): een verandering in de chemische samenstelling (=
verandering van aantal atomen en hun connectiviteit)
Het verbranden van hout, het rijpen van fruit
- Fysisch proces (fysische verandering): de elementaire samenstelling van de verbindingen verandert
NIET, wel hun fysische verschijningsvorm (= de moleculen blijven hetzelfde)
Smelten van ijs, verdampen van water, suiker oplossen in water
Opbouw van materie
1
,Chemische elementen en symbolen
- Chemische formule: 3CO2
o 3 → coëfficiënt: geeft aan hoeveel moleculen er aanwezig zijn
▪ Verandering in coëfficiënt zorgt voor verandering aantal moleculen
o 2 → index geeft aan hoeveel atomen er van voorgaande element in het molecule zitten
▪ Verandering in index zorgt voor verandering in identiteit en eigenschappen
Kwik (Hg) en kwikvergiftiging
- Eigenschappen van een element als zuivere stof kunnen fel afwijken van de eigenschappen van een
element in zijn verbindingen.
- Kwik is het enige metaalelement dat vloeibaar is bij kamertemperatuur.
- In verschillende verbindingen is kwik niet toxisch: Vb. tandvulling op basis van Hg-amalgaam (bevat
ook zilver en nog enkele andere metalen).
- Blootstelling aan kwikdampen is nadelig voor de gezondheid.
- Toxiciteit van kwik is gelinkt aan de oplosbaarheid. Kwik damp accumuleert in de longen waar het
traag omzet in oplosbare verbindingen die door de bloedstroom getransporteerd worden.
- Opgelost kwik kan in de bloedbaan terechtkomen en interfereren met biologische processen.
Elementen essentieel voor het leven
- C (koolstof), H (Waterstof), O (Zuurstof), N (Stikstof)
o Zijn aanwezig in elk levend organisme
Periodiek Systeem van de Elementen
- Metaal: vast bij kamertemperatuur, glanzend, goede geleiders voor warmte en elektriciteit
- Niet-metaal: slechte geleider van warmte en elektriciteit
- Metalloïd: intermediaire eigenschappen
Chemische reacties als voorbeelden van chemische verandering
2
,Fysische grootheden en hun Eenheden
Prefixen voor eenheden
Beduidende cijfers en afronden
- Alle cijfers zijn belangrijk, behalve nullen in het begin van het getal.
▪ Vb. 1224,000 bevat 7 Beduidende cijfers. 0,073 bevat 2 BC.
o Maar je hebt ook exacte getallen, die een oneindig aantal BC heeft.
▪ Vb. een dozijn eieren zijn 12,00000… eieren, 124 studenten, 1km is exact 1000m
o Probleem: 23000kg heeft 2 tot 5 BC, want we weten niet hoeveel ervan significant zijn → dit altijd
vermijden op te schrijven, maar wetenschappelijke methode gebruiken
- Wetenschappelijke notatie: schrijf je altijd maar 1 getal voor de komma, en de rest achter de
komma met daarachter een 10 tot een bepaalde macht
o 7,3 ⋅ 10-2 =0,073
- Bij afronden na optellen en aftrekken: Heeft het antwoord evenveel cijfers achter de komma als de
meetwaarde met het kleinste aantal cijfers achter de komma.
o 65kg + 2,17kg (=67,17kg) = 67kg
(65 heeft geen cijfers achter de komma; het kleinste aantal is dus 0, dus het antwoord mag ook geen
cijfers achter de komma hebben).
- Bij afronden na delen en vermenigvuldigen: Heeft het antwoord evenveel BC als de meetwaarde
met het kleinste aantal BC.
3
, Temperatuur, warmte en energie
- Vele chemische reacties gaan gepaard met veranderingen in energie
- Energie is de capaciteit om arbeid te leveren of om warmte te leveren
- De vrijgestelde warmte kan gebruikt worden om een temperatuursverandering te laten
plaatsvinden in de omgeving
- Temperatuur: °C of K ( = °C + 273.15)
Energie
= de capaciteit om arbeid te leveren of om warmte te leveren
o Eenheid = Joule (J)
o 1 cal = 4,18J
In de voedingsleer: 1 Cal = 1 kcal = 1000 cal = 4180 J
1 cal is de warmte die nodig is om 1 gram water 1°C op te warmen
Soortelijke warmte of specifieke warmtecapaciteit C
massa in gram!
Dichtheid en relatieve dichtheid
- Dichtheid = m (g) / V (mL of cm³)
- Relatieve dichtheid = dichtheid / dichtheid water geen eenheden
- Zwavelzuur H2SO4 heeft een relatieve dichtheid van 1.27
Chemisch tellen (wordt pas in latere hoofdstukken gebruikt)
#koolstofatomen Naam Formule Numerieke vermenigvuldiger
1 Meth- CH4 1 Mono
2 Eth- C2H6 2 Di
3 Prop- C3H8 3 Tri
4 But- C4H10 4 Tetra
5 Pent- C5H12 5 Penta
6 Hex- C6H14 6 Hexa
7 Hept- C7H16 7 Hepta
8 Oct- C8H18 8 Octa
9 Non- C9H20 9 Nona
10 Dec- C10H22 10 Deca-
4
Hoofdstuk 1: Materie en meten
Chemie als centrale wetenschap
Chemie = de studie van de natuur, eigenschappen en transformaties van materie
- bestudeert materie en veranderingen van materie
De wetenschappelijke methode
Verzamel informatie door observatie van natuurlijke fenomenen, experimenten
Bij verwarmen begint water te koken
Zoek patronen in de informatie
Water kookt rond de 100 graden, fluctueert met druk
Stel een hypothese op die de patronen verklaart
Het kookpunt van water stijgt (daalt) met stijgende (dalende) omgevingsdruk
Toets de hypothese met nieuwe experimenten en verwerp of verfijn de hypothese
Varieer de druk in een opstelling op een gecontroleerde manier en meet het kookpunt van water
Chemie bestudeert materie en veranderingen van materie
Chemische eigenschappen: samenstelling, brandbaar, oxideert aan lucht
Fysische eigenschappen: smeltpunt, kookpunt, kleur, hardheid, dichtheid, massa, volume,
geleidbaarheid
VERANDERINGEN
- Chemische reactie (chemische verandering): een verandering in de chemische samenstelling (=
verandering van aantal atomen en hun connectiviteit)
Het verbranden van hout, het rijpen van fruit
- Fysisch proces (fysische verandering): de elementaire samenstelling van de verbindingen verandert
NIET, wel hun fysische verschijningsvorm (= de moleculen blijven hetzelfde)
Smelten van ijs, verdampen van water, suiker oplossen in water
Opbouw van materie
1
,Chemische elementen en symbolen
- Chemische formule: 3CO2
o 3 → coëfficiënt: geeft aan hoeveel moleculen er aanwezig zijn
▪ Verandering in coëfficiënt zorgt voor verandering aantal moleculen
o 2 → index geeft aan hoeveel atomen er van voorgaande element in het molecule zitten
▪ Verandering in index zorgt voor verandering in identiteit en eigenschappen
Kwik (Hg) en kwikvergiftiging
- Eigenschappen van een element als zuivere stof kunnen fel afwijken van de eigenschappen van een
element in zijn verbindingen.
- Kwik is het enige metaalelement dat vloeibaar is bij kamertemperatuur.
- In verschillende verbindingen is kwik niet toxisch: Vb. tandvulling op basis van Hg-amalgaam (bevat
ook zilver en nog enkele andere metalen).
- Blootstelling aan kwikdampen is nadelig voor de gezondheid.
- Toxiciteit van kwik is gelinkt aan de oplosbaarheid. Kwik damp accumuleert in de longen waar het
traag omzet in oplosbare verbindingen die door de bloedstroom getransporteerd worden.
- Opgelost kwik kan in de bloedbaan terechtkomen en interfereren met biologische processen.
Elementen essentieel voor het leven
- C (koolstof), H (Waterstof), O (Zuurstof), N (Stikstof)
o Zijn aanwezig in elk levend organisme
Periodiek Systeem van de Elementen
- Metaal: vast bij kamertemperatuur, glanzend, goede geleiders voor warmte en elektriciteit
- Niet-metaal: slechte geleider van warmte en elektriciteit
- Metalloïd: intermediaire eigenschappen
Chemische reacties als voorbeelden van chemische verandering
2
,Fysische grootheden en hun Eenheden
Prefixen voor eenheden
Beduidende cijfers en afronden
- Alle cijfers zijn belangrijk, behalve nullen in het begin van het getal.
▪ Vb. 1224,000 bevat 7 Beduidende cijfers. 0,073 bevat 2 BC.
o Maar je hebt ook exacte getallen, die een oneindig aantal BC heeft.
▪ Vb. een dozijn eieren zijn 12,00000… eieren, 124 studenten, 1km is exact 1000m
o Probleem: 23000kg heeft 2 tot 5 BC, want we weten niet hoeveel ervan significant zijn → dit altijd
vermijden op te schrijven, maar wetenschappelijke methode gebruiken
- Wetenschappelijke notatie: schrijf je altijd maar 1 getal voor de komma, en de rest achter de
komma met daarachter een 10 tot een bepaalde macht
o 7,3 ⋅ 10-2 =0,073
- Bij afronden na optellen en aftrekken: Heeft het antwoord evenveel cijfers achter de komma als de
meetwaarde met het kleinste aantal cijfers achter de komma.
o 65kg + 2,17kg (=67,17kg) = 67kg
(65 heeft geen cijfers achter de komma; het kleinste aantal is dus 0, dus het antwoord mag ook geen
cijfers achter de komma hebben).
- Bij afronden na delen en vermenigvuldigen: Heeft het antwoord evenveel BC als de meetwaarde
met het kleinste aantal BC.
3
, Temperatuur, warmte en energie
- Vele chemische reacties gaan gepaard met veranderingen in energie
- Energie is de capaciteit om arbeid te leveren of om warmte te leveren
- De vrijgestelde warmte kan gebruikt worden om een temperatuursverandering te laten
plaatsvinden in de omgeving
- Temperatuur: °C of K ( = °C + 273.15)
Energie
= de capaciteit om arbeid te leveren of om warmte te leveren
o Eenheid = Joule (J)
o 1 cal = 4,18J
In de voedingsleer: 1 Cal = 1 kcal = 1000 cal = 4180 J
1 cal is de warmte die nodig is om 1 gram water 1°C op te warmen
Soortelijke warmte of specifieke warmtecapaciteit C
massa in gram!
Dichtheid en relatieve dichtheid
- Dichtheid = m (g) / V (mL of cm³)
- Relatieve dichtheid = dichtheid / dichtheid water geen eenheden
- Zwavelzuur H2SO4 heeft een relatieve dichtheid van 1.27
Chemisch tellen (wordt pas in latere hoofdstukken gebruikt)
#koolstofatomen Naam Formule Numerieke vermenigvuldiger
1 Meth- CH4 1 Mono
2 Eth- C2H6 2 Di
3 Prop- C3H8 3 Tri
4 But- C4H10 4 Tetra
5 Pent- C5H12 5 Penta
6 Hex- C6H14 6 Hexa
7 Hept- C7H16 7 Hepta
8 Oct- C8H18 8 Octa
9 Non- C9H20 9 Nona
10 Dec- C10H22 10 Deca-
4
