Inleiding tot de biomoleculen
Inleiding
Leven: “een georganiseerde reeks van grote, op koolstof gebaseerde
moleculen, die onderhouden worden door biochemische reacties
Chemie: studie die zich richt op samenstelling en opbouw van materie,
chemische & fysische eigenschappen van die materie & de veranderingen
die het ondergaat + veranderingen in energie
Materie: alles wat massa en ruimte inneemt verandering in materie =
verandering in energie
Energie: de mogelijkheid om arbeid te verrichten
Hoofdstuk 1: Elementaire begrippen
Atomen
Atoom: kleinst gestructureerde eenheid van een materie, die nog de
chemische eigenschappen bezit van het element
Atoom heeft 2 regio’s:
Kern: klein, dens en positief geladen. Bestaat uit positief geladen
protonen en niet geladen neutronen
Elektronen: bewegen verspreid rond de kern, heel kleine massa en
negatieve lading.
Subatomair Lading Atomaire massa-eenheid
deeltje (a.m.e.)
Elektron -1 5,4 x 10-4
Proton +1 1,00
Neutron 0 1,00
Ion: een atoom of groep atomen waarin het aantal elektronen groter
(negatief ion) of kleiner (positief ion) is dan het aantal protonen
Element: een atoomsoort gekenmerkt door een aantal protonen, hebben
verschillende symbolen (X)
Atoomnummer Z: volgnummer van een element in PSE, geeft aan hoeveel
protonen het element bezit
,Massagetal A: geeft aantal nucleonen weer (= aantal protonen + aantal
neutronen)
Nuclide: specifiek type atoom gekenmerkt door aantal protonen en ook
aantal neutronen in de kern, wat de massa van de nuclide benadert (AZX)
Isotopen: verschillende nucliden van hetzelfde element, met zelfde aantal
protonen maar verschillend aantal neutronen
Atoommassa-eenheid (a.m.e.): een twaalfde deel van de massa van de
nuclide koolstof 12
Nuclidemassa: de massa van een nuclide uitgedrukt in a.m.e.
Relatieve nuclidemassa Ar: de verhouding van de massa van een nuclide
tot 1/12 van de massa van de nuclide koolstof 12 (onbenoemd getal)
Atoommassa van een element: gemiddelde nuclidemassa van natuurlijke
isotopen van dat element, rekening houdend met hun relatief voorkomen
Relatieve atoommassa van een element Ar: verhouding van de
atoommassa van een element tot 1/12 van de nuclidemassa van 12 – 6 C
Materie
Atoommassa van een metaal: de atoommassa van het overeenkomstige
element
Molecuulmassa van niet-metaal/niet-zout: de massa van 1 molecule van
de betrokken stof, uitgedrukt in a.m.e.
Relatieve molecuulmassa van een niet-metaal/niet-zout: de verhouding
van de molecuulmassa tot de atomaire massa eenheid: Mr = a * Ar (Nm) +
b * Ar (Nm)
Formulemassa van een zout: de massa van één formule-eenheid van dat
zout, uitgedrukt in a.m.e.
Relatieve formulemassa van een zout: de verhouding van de
formulemassa tot 1 a.m.e.
Mol: verzameling van zoveel deeltjes als er atomen zijn in 12,0g van het
nuclide koolstof-12 6,02 * 1023 (= het getal van Avogrado)
Massa van een mol atomen: bevat zoveel gram als de relatieve
atoommassa aanduidt
Massa van een mol metaal: massa van een mol atomen van dat metaal
Massa van een mol moleculen: bevat zoveel gram als de relatieve
molecuulmassa aanduidt
,Massa van een mol formule-eenheden: bevat zoveel gram als de relatieve
formulemassa aanduidt
Massa van een mol zout: de massa van een mol formule-eenheden van dat
zout
Massa van een mol ionen: bevat zoveel gram als de relatieve ionmassa
aanduidt
Volume van een mol gas: bij 273K en 1013mbar (normomstandigheden) =
22,4liter
Procentuele samenstelling van een zuivere samengestelde stof: is het
aantal gram van elk samenstellend element per 100g van de zuivere stof
Concentratie C(A) of [A]: is het aantal mol deeltjes van A per liter oplossing
Molariteit C(A) of [A]: is het aantal mol deeltjes van A dat werkelijk
aanwezig is in 1 liter oplossing
De “MOL”
Atomen zijn heel klein werken met a.m.e. is te moeilijk dus we gaan
werken met mol.
Mol & a.m.e. zijn gerelateerd: de atomaire massa van een element komt
overeen met de gemiddelde massa van een enkel atoom in a.m.e. EN de
massa van 1 MOL atomen in gram. De massa van 1 mol atomen in gram is
gedefinieerd als de molmassa.
Het formulegewicht van een verbinding is de som van de atomaire
gewichten van alle atomen in een verbinding.
Hoofdstuk 2: Het moderne atoommodel
Ontwikkeling van het atoommodel
Fundamentele begrippen van chemie verklaard via eenvoudige
atoomtheorie van Dalton (1803)
Dalton’s stellingen:
- Alle materie bestaat uit kleine deeltjes, atomen genoemd
- Een atoom kan niet gemaakt worden, gedeeld worden, vernietigd
worden of omgezet worden in een ander soort atoom
- Atomen van eenzelfde element hebben dezelfde eigenschappen
- Atomen van verschillende elementen hebben verschillende
eigenschappen
, - Atomen van verschillende elementen kunnen combineren in
verhoudingen van eenvoudige gehele getallen om verbindingen te
maken (stabiele verbindingen van atomen)
- Chemische verandering betekent het samenbrengen, scheiden, of
herschikken van atomen
Stelling 2: fout, kan wel, door processen van kernfusie, kernsplitsing en
radioactiviteit
Stelling 3: fout, isotopen hebben andere eigenschappen
Dalton: atoom is gewoon een ronde massa zonder subatomaire deeltjes
Thomson (1904): atomen zijn massieve bolletjes, een positief geladen
massa met verspreide elektronen
Rutherford: totale massa is in de kern en positief geladen, rond de kern is
een negatieve schil.
Bohr (1913): atoommodel op basis van absorptie- en emissiespectra van
de atomen, elektronen op welbepaalde kwantumbanen of schillen.
Schrödinger: mathematisch model dat zorgde voor de orbitaaltheorie
Het orbitaalmodel
Schrödinger: wiskundige functies die zorgen als maat voor de
waarschijnlijkheid om in de ruimte rond de atoomkern een elektron aan te
treffen. grafische voorstellingen of orbitalen
Toestand van een elektron in een atoom kan beschreven worden via
kwantumgetallen
Hoofdkwantumgetal (n): bepaalt energieniveau waarop het elektron
zich bevindt en gemiddelde afstand tot de kern.
Kan alle gehele waarden aannemen groter dan 0: n=1, 2, 3, …
Inleiding
Leven: “een georganiseerde reeks van grote, op koolstof gebaseerde
moleculen, die onderhouden worden door biochemische reacties
Chemie: studie die zich richt op samenstelling en opbouw van materie,
chemische & fysische eigenschappen van die materie & de veranderingen
die het ondergaat + veranderingen in energie
Materie: alles wat massa en ruimte inneemt verandering in materie =
verandering in energie
Energie: de mogelijkheid om arbeid te verrichten
Hoofdstuk 1: Elementaire begrippen
Atomen
Atoom: kleinst gestructureerde eenheid van een materie, die nog de
chemische eigenschappen bezit van het element
Atoom heeft 2 regio’s:
Kern: klein, dens en positief geladen. Bestaat uit positief geladen
protonen en niet geladen neutronen
Elektronen: bewegen verspreid rond de kern, heel kleine massa en
negatieve lading.
Subatomair Lading Atomaire massa-eenheid
deeltje (a.m.e.)
Elektron -1 5,4 x 10-4
Proton +1 1,00
Neutron 0 1,00
Ion: een atoom of groep atomen waarin het aantal elektronen groter
(negatief ion) of kleiner (positief ion) is dan het aantal protonen
Element: een atoomsoort gekenmerkt door een aantal protonen, hebben
verschillende symbolen (X)
Atoomnummer Z: volgnummer van een element in PSE, geeft aan hoeveel
protonen het element bezit
,Massagetal A: geeft aantal nucleonen weer (= aantal protonen + aantal
neutronen)
Nuclide: specifiek type atoom gekenmerkt door aantal protonen en ook
aantal neutronen in de kern, wat de massa van de nuclide benadert (AZX)
Isotopen: verschillende nucliden van hetzelfde element, met zelfde aantal
protonen maar verschillend aantal neutronen
Atoommassa-eenheid (a.m.e.): een twaalfde deel van de massa van de
nuclide koolstof 12
Nuclidemassa: de massa van een nuclide uitgedrukt in a.m.e.
Relatieve nuclidemassa Ar: de verhouding van de massa van een nuclide
tot 1/12 van de massa van de nuclide koolstof 12 (onbenoemd getal)
Atoommassa van een element: gemiddelde nuclidemassa van natuurlijke
isotopen van dat element, rekening houdend met hun relatief voorkomen
Relatieve atoommassa van een element Ar: verhouding van de
atoommassa van een element tot 1/12 van de nuclidemassa van 12 – 6 C
Materie
Atoommassa van een metaal: de atoommassa van het overeenkomstige
element
Molecuulmassa van niet-metaal/niet-zout: de massa van 1 molecule van
de betrokken stof, uitgedrukt in a.m.e.
Relatieve molecuulmassa van een niet-metaal/niet-zout: de verhouding
van de molecuulmassa tot de atomaire massa eenheid: Mr = a * Ar (Nm) +
b * Ar (Nm)
Formulemassa van een zout: de massa van één formule-eenheid van dat
zout, uitgedrukt in a.m.e.
Relatieve formulemassa van een zout: de verhouding van de
formulemassa tot 1 a.m.e.
Mol: verzameling van zoveel deeltjes als er atomen zijn in 12,0g van het
nuclide koolstof-12 6,02 * 1023 (= het getal van Avogrado)
Massa van een mol atomen: bevat zoveel gram als de relatieve
atoommassa aanduidt
Massa van een mol metaal: massa van een mol atomen van dat metaal
Massa van een mol moleculen: bevat zoveel gram als de relatieve
molecuulmassa aanduidt
,Massa van een mol formule-eenheden: bevat zoveel gram als de relatieve
formulemassa aanduidt
Massa van een mol zout: de massa van een mol formule-eenheden van dat
zout
Massa van een mol ionen: bevat zoveel gram als de relatieve ionmassa
aanduidt
Volume van een mol gas: bij 273K en 1013mbar (normomstandigheden) =
22,4liter
Procentuele samenstelling van een zuivere samengestelde stof: is het
aantal gram van elk samenstellend element per 100g van de zuivere stof
Concentratie C(A) of [A]: is het aantal mol deeltjes van A per liter oplossing
Molariteit C(A) of [A]: is het aantal mol deeltjes van A dat werkelijk
aanwezig is in 1 liter oplossing
De “MOL”
Atomen zijn heel klein werken met a.m.e. is te moeilijk dus we gaan
werken met mol.
Mol & a.m.e. zijn gerelateerd: de atomaire massa van een element komt
overeen met de gemiddelde massa van een enkel atoom in a.m.e. EN de
massa van 1 MOL atomen in gram. De massa van 1 mol atomen in gram is
gedefinieerd als de molmassa.
Het formulegewicht van een verbinding is de som van de atomaire
gewichten van alle atomen in een verbinding.
Hoofdstuk 2: Het moderne atoommodel
Ontwikkeling van het atoommodel
Fundamentele begrippen van chemie verklaard via eenvoudige
atoomtheorie van Dalton (1803)
Dalton’s stellingen:
- Alle materie bestaat uit kleine deeltjes, atomen genoemd
- Een atoom kan niet gemaakt worden, gedeeld worden, vernietigd
worden of omgezet worden in een ander soort atoom
- Atomen van eenzelfde element hebben dezelfde eigenschappen
- Atomen van verschillende elementen hebben verschillende
eigenschappen
, - Atomen van verschillende elementen kunnen combineren in
verhoudingen van eenvoudige gehele getallen om verbindingen te
maken (stabiele verbindingen van atomen)
- Chemische verandering betekent het samenbrengen, scheiden, of
herschikken van atomen
Stelling 2: fout, kan wel, door processen van kernfusie, kernsplitsing en
radioactiviteit
Stelling 3: fout, isotopen hebben andere eigenschappen
Dalton: atoom is gewoon een ronde massa zonder subatomaire deeltjes
Thomson (1904): atomen zijn massieve bolletjes, een positief geladen
massa met verspreide elektronen
Rutherford: totale massa is in de kern en positief geladen, rond de kern is
een negatieve schil.
Bohr (1913): atoommodel op basis van absorptie- en emissiespectra van
de atomen, elektronen op welbepaalde kwantumbanen of schillen.
Schrödinger: mathematisch model dat zorgde voor de orbitaaltheorie
Het orbitaalmodel
Schrödinger: wiskundige functies die zorgen als maat voor de
waarschijnlijkheid om in de ruimte rond de atoomkern een elektron aan te
treffen. grafische voorstellingen of orbitalen
Toestand van een elektron in een atoom kan beschreven worden via
kwantumgetallen
Hoofdkwantumgetal (n): bepaalt energieniveau waarop het elektron
zich bevindt en gemiddelde afstand tot de kern.
Kan alle gehele waarden aannemen groter dan 0: n=1, 2, 3, …
