1. Chemie en materie .
1.1. Een beetje geschiedenis
Chemie = de wetenschap die probeert om het gedrag van materie te verklaren door het gedrag van
atomen en moleculen te bestuderen
ontwikkeling chemie door de jaren heen:
1. Democritus (460-370 v. Chr.): atomos = bouwstenen materie
→ atoom was voor hem ondeelbaar
2. Aristoteles (384-322 v.Chr.): alle stoffen op aarde = combinatie van 4 elementen (aarde,
water, lucht en vuur) → alle materie op aarde opgebouwd uit die 4 elementen
→ op basis van deze visie: ontstaan alchemie
alchemie: op zoek naar transmutatie (stofomzetting)
→ hoe omzetten van metalen (Pb) naar goud(!) → veel duurder
● occulte praktijk → soort van tovenarij
● ontwikkeling chemische technieken (destillatie, extractie, filtratie,...)
● minerale zuren (zoutzuur, salpeterzuur, zwavelzuur,...)
Geneeskunde: bijpraktijk vd alchemisten→link met chemie
18 de eeuw: methodiek van observatie → hypothes → experiment → theorie
→ obv observatie hypothese opstellen (mss komt het hierdoor) → wordt getest door
experiment en als dit klopt → theorie
3. A. Lavoisier + J. Priestley: werpen “flogiston” theorie omver
→ Lavoisier: geen verdwijning v. ‘flogiston’, wel opname O²
→ Priestley: help Lavoisier door CO²,CO,O³… af te zonderen en te beschrijven
→ fathers vd moderne chemie
voor hen de flogiston theorie, maar door waarnemingen enz → moderne chemie
4. Begin 19de eeuw
➡Fysische chemie, (an)organische chemie, analytische chemie, polymeerchemie,
biochemie, nano-...
→ veel specialisaties
Flogiston theorie (Duitse arts: G. E. Stahl: 1660-1734)
= Stoffen die verbranden, geven een onzichtbare stof af genaamd flogiston, wat overblijft na de
verbranding (de “as”) is gewoon het oorspronkelijke materiaal zonder het flogiston
vb.
- kwik+ΔT → per se+ flogiston (per se:rode neerslag ontstond “vanzelf” = de as)
met ΔT < 500 °C
- zink→ zink-as + flogiston (ontsnapt daaruit)MAAR
- zink-as+houtskool→ zink (zink ‘herstelt’ door toevoeging ve flogiston → koolstof)
1
, ✓ houtskool= een flogiston-rijk product, want bij verbranding niks meer over
dus is ‘puur’ flogiston(??)
➡Een MODEL is dus de ‘beste’ benadering van de realiteit/natuur, op basis van de dan bestaande
kennis, cultuur en inzichten. Elk model is een menselijke poging om de wetten van de natuur te
verklaren, te voorspellen en te benaderen → zolang natuur geen ‘nee’ zegt kan je er iets mee, anders
moet je aanpassen of een nieuw model → Lavoisier en Priestley ontkrachten flogiston
Belangrijk: Dit was een model dat probeerde chemische reacties te verklaren op basis van kennis
en waarneming van die tijd.
1. Joseph Priestley
● Werkwijze:
○ Verwarmt rode neerslag (per se, HgO) boven 500°C in een vacuüm.
○ Er komt een gas vrij, dat hij “air vital” noemt.
○ Observaties:
■ Kaars brandt langer in dit gas.
■ Muizen leven langer in afgesloten ruimte met dit gas.
● Conclusie:
○ “Air vital” ondersteunt leven en verbranding → waarschijnlijk een belangrijke
component van lucht, niet een “afgegeven flogiston”.
○ Dit gas zou later door Lavoisier geïdentificeerd worden als zuurstof (O₂).
2. Antoine Lavoisier (1743–1794)
● Doel: Testen van de flogistontheorie met behulp van de wet van behoud van massa.
● Experiment:
1. Weeg kwik (Hg).
2. Verhit kwik onder 500°C → er ontstaat rode neerslag (HgO, “per se”).
3. Observeer dat de massa van HgO groter is dan het oorspronkelijke kwik.
● Analyse volgens de flogistontheorie:
○ Flogiston zou verloren moeten zijn bij verbranding → de massa zou afnemen.
○ Maar de massa neemt juist toe → flogistontheorie klopt niet.
● Uitleg volgens moderne chemie:
○ Kwik reageert met zuurstof (O₂, het door Joseph Priestley ontdekte “air vital”) uit de
lucht:
○ Ontleding van kwikoxide bij hogere temperatuur (>500°C):
● Conclusie:
○ Verbranding is opname van zuurstof, niet het verlies van flogiston.
2
, ○ Flogistontheorie wordt ontkracht: bij verbranding verdwijnt geen flogiston, er wordt
zuurstof opgenomen.
1.2. materie
Materie
= alles wat massa en volume heeft (vb. bureau, cursus,lucht!)
Stof
=specifiek deel vd materie (aarde, water, lucht,...)
➡Materie onderverdeeld: fysische toestand + samenstelling
- fysische/aggregatietoestand
- vast: vast volume & vaste vorm → trillen rond een bep. evenwichtspositie, maar in
rust tov elkaar
a. kristalijn (geordend/gerangschikt in regelmatige patronen vb.diamant)
b. amorf (rangschikking willekeurig vb.glas)
- vloeibaar: vast volume maar geen vaste vorm
→ neemt vorm van container/vat aan
→ deeltjes zitten even ver als bij vaste toestand, maar kunnen bewegen tov elkaar
- gasvormig: geen vaste vorm (deeltjes bewegen vrij) en ook geen vast volume
→ gassen zijn samendrukbaar vb. zitten op een matras: deeltjes gaan dichter
ideale gassen: moleculen vh gas zijn punttvolumes (geen volume) en geen
intermoleculaire krachten tussen de gasmoleculen
- samenstelling
- mengsels: verschillende stoffen/componenten door elkaar (lucht: zuurstofgas,
stikstofgas…)
- heterogeen: duidelijke fase grenzen (soms microscoop nodig om te
zien) vb. olie & water
vb. bloed →onder microscoop: verschillende bloedcellen
(wit,rood)
→lijkt homogeen indien niet onder micro
- homogeen: geen fase grenzen → componenten gemengd onder
kleinste individuele vorm (atoom,ionen) & heeft in elk punt dezelfde
eigenschappen
- oplossing: homogeen mengsel van 2 of meer stoffen
moet niet altijd vloeibaar zijn!!!! vb. brons (legering koper &
tin)→vaste oplossing
- zuivere stof: wnr de stoffen een constante chemische samenstelling hebben
vb. zuiver water (H20)→ altijd 2H en 1O
→vanuit mengsel naar zuivere stof door verschillende fysische scheidingstechnieken
ontstaan: ontbinden van een mengsel door fysische scheidingstechnieken
3
, bv. smelten + elektrische stroom
- samengestelde stoffen: kan je nog verder ontbinden in
enkelvoudige
- enkelvoudig: kan je niet verder ontbinden
Opmerking:
✓Verbinding: chemische binding tss 2 of meer ≠ elementen in een vaste verhouding
(bv. NaCl, CH4, Al2O3,...)
MAAR: H2, O2, Na, Cl2, C60,... = enkelvoudige stoffen die je niet verder
kan ontleden in andere enkelvoudige
✓Enkelvoudige stof: 1 soort atomen zoals hierboven
✓molecule: covalente binding (tss min. 2 atomen) → molecule NaCl bestaat niet!
✓forumule eenheid: ionaire binding
vb. NaCl: je hebt Na+ ionen en Cl- ionen in een kristalstructuur → trekken elkaar aan door
tegengestelde ladingen → ionbindingen
1.3. fysische en chemische omzettingen
- fysische omzetting: identiteit deeltjes verandert NIET → enkel aggregatietoestand
verandert
vb. water koken → waterdamp (moleculen water veranderen niet → enkel de krachten
tussen de moleculen veranderen → in waterdamp intermoleculaire krachten veel minder)
fysische eig: smeltpunt, kookpunt, elektrische geleidbaarheid
- chemische omzetting: chemische samenstelling verandert
vb. elektro op water → water omgezet naar waterstofgas en zuurstofgas → deeltjes water
zijn dus verandert
chemische eig: ontvlambaarheid(verbranden), corrosiegevoeligheid(oxideren)
onderdeling eigenschappen
1. extensieve= afh vd hoeveelheid materie (massa, volume)
2. intensieve= onafh vd hoeveelheid materie (kookpunt, smeltpunt…)
4
1.1. Een beetje geschiedenis
Chemie = de wetenschap die probeert om het gedrag van materie te verklaren door het gedrag van
atomen en moleculen te bestuderen
ontwikkeling chemie door de jaren heen:
1. Democritus (460-370 v. Chr.): atomos = bouwstenen materie
→ atoom was voor hem ondeelbaar
2. Aristoteles (384-322 v.Chr.): alle stoffen op aarde = combinatie van 4 elementen (aarde,
water, lucht en vuur) → alle materie op aarde opgebouwd uit die 4 elementen
→ op basis van deze visie: ontstaan alchemie
alchemie: op zoek naar transmutatie (stofomzetting)
→ hoe omzetten van metalen (Pb) naar goud(!) → veel duurder
● occulte praktijk → soort van tovenarij
● ontwikkeling chemische technieken (destillatie, extractie, filtratie,...)
● minerale zuren (zoutzuur, salpeterzuur, zwavelzuur,...)
Geneeskunde: bijpraktijk vd alchemisten→link met chemie
18 de eeuw: methodiek van observatie → hypothes → experiment → theorie
→ obv observatie hypothese opstellen (mss komt het hierdoor) → wordt getest door
experiment en als dit klopt → theorie
3. A. Lavoisier + J. Priestley: werpen “flogiston” theorie omver
→ Lavoisier: geen verdwijning v. ‘flogiston’, wel opname O²
→ Priestley: help Lavoisier door CO²,CO,O³… af te zonderen en te beschrijven
→ fathers vd moderne chemie
voor hen de flogiston theorie, maar door waarnemingen enz → moderne chemie
4. Begin 19de eeuw
➡Fysische chemie, (an)organische chemie, analytische chemie, polymeerchemie,
biochemie, nano-...
→ veel specialisaties
Flogiston theorie (Duitse arts: G. E. Stahl: 1660-1734)
= Stoffen die verbranden, geven een onzichtbare stof af genaamd flogiston, wat overblijft na de
verbranding (de “as”) is gewoon het oorspronkelijke materiaal zonder het flogiston
vb.
- kwik+ΔT → per se+ flogiston (per se:rode neerslag ontstond “vanzelf” = de as)
met ΔT < 500 °C
- zink→ zink-as + flogiston (ontsnapt daaruit)MAAR
- zink-as+houtskool→ zink (zink ‘herstelt’ door toevoeging ve flogiston → koolstof)
1
, ✓ houtskool= een flogiston-rijk product, want bij verbranding niks meer over
dus is ‘puur’ flogiston(??)
➡Een MODEL is dus de ‘beste’ benadering van de realiteit/natuur, op basis van de dan bestaande
kennis, cultuur en inzichten. Elk model is een menselijke poging om de wetten van de natuur te
verklaren, te voorspellen en te benaderen → zolang natuur geen ‘nee’ zegt kan je er iets mee, anders
moet je aanpassen of een nieuw model → Lavoisier en Priestley ontkrachten flogiston
Belangrijk: Dit was een model dat probeerde chemische reacties te verklaren op basis van kennis
en waarneming van die tijd.
1. Joseph Priestley
● Werkwijze:
○ Verwarmt rode neerslag (per se, HgO) boven 500°C in een vacuüm.
○ Er komt een gas vrij, dat hij “air vital” noemt.
○ Observaties:
■ Kaars brandt langer in dit gas.
■ Muizen leven langer in afgesloten ruimte met dit gas.
● Conclusie:
○ “Air vital” ondersteunt leven en verbranding → waarschijnlijk een belangrijke
component van lucht, niet een “afgegeven flogiston”.
○ Dit gas zou later door Lavoisier geïdentificeerd worden als zuurstof (O₂).
2. Antoine Lavoisier (1743–1794)
● Doel: Testen van de flogistontheorie met behulp van de wet van behoud van massa.
● Experiment:
1. Weeg kwik (Hg).
2. Verhit kwik onder 500°C → er ontstaat rode neerslag (HgO, “per se”).
3. Observeer dat de massa van HgO groter is dan het oorspronkelijke kwik.
● Analyse volgens de flogistontheorie:
○ Flogiston zou verloren moeten zijn bij verbranding → de massa zou afnemen.
○ Maar de massa neemt juist toe → flogistontheorie klopt niet.
● Uitleg volgens moderne chemie:
○ Kwik reageert met zuurstof (O₂, het door Joseph Priestley ontdekte “air vital”) uit de
lucht:
○ Ontleding van kwikoxide bij hogere temperatuur (>500°C):
● Conclusie:
○ Verbranding is opname van zuurstof, niet het verlies van flogiston.
2
, ○ Flogistontheorie wordt ontkracht: bij verbranding verdwijnt geen flogiston, er wordt
zuurstof opgenomen.
1.2. materie
Materie
= alles wat massa en volume heeft (vb. bureau, cursus,lucht!)
Stof
=specifiek deel vd materie (aarde, water, lucht,...)
➡Materie onderverdeeld: fysische toestand + samenstelling
- fysische/aggregatietoestand
- vast: vast volume & vaste vorm → trillen rond een bep. evenwichtspositie, maar in
rust tov elkaar
a. kristalijn (geordend/gerangschikt in regelmatige patronen vb.diamant)
b. amorf (rangschikking willekeurig vb.glas)
- vloeibaar: vast volume maar geen vaste vorm
→ neemt vorm van container/vat aan
→ deeltjes zitten even ver als bij vaste toestand, maar kunnen bewegen tov elkaar
- gasvormig: geen vaste vorm (deeltjes bewegen vrij) en ook geen vast volume
→ gassen zijn samendrukbaar vb. zitten op een matras: deeltjes gaan dichter
ideale gassen: moleculen vh gas zijn punttvolumes (geen volume) en geen
intermoleculaire krachten tussen de gasmoleculen
- samenstelling
- mengsels: verschillende stoffen/componenten door elkaar (lucht: zuurstofgas,
stikstofgas…)
- heterogeen: duidelijke fase grenzen (soms microscoop nodig om te
zien) vb. olie & water
vb. bloed →onder microscoop: verschillende bloedcellen
(wit,rood)
→lijkt homogeen indien niet onder micro
- homogeen: geen fase grenzen → componenten gemengd onder
kleinste individuele vorm (atoom,ionen) & heeft in elk punt dezelfde
eigenschappen
- oplossing: homogeen mengsel van 2 of meer stoffen
moet niet altijd vloeibaar zijn!!!! vb. brons (legering koper &
tin)→vaste oplossing
- zuivere stof: wnr de stoffen een constante chemische samenstelling hebben
vb. zuiver water (H20)→ altijd 2H en 1O
→vanuit mengsel naar zuivere stof door verschillende fysische scheidingstechnieken
ontstaan: ontbinden van een mengsel door fysische scheidingstechnieken
3
, bv. smelten + elektrische stroom
- samengestelde stoffen: kan je nog verder ontbinden in
enkelvoudige
- enkelvoudig: kan je niet verder ontbinden
Opmerking:
✓Verbinding: chemische binding tss 2 of meer ≠ elementen in een vaste verhouding
(bv. NaCl, CH4, Al2O3,...)
MAAR: H2, O2, Na, Cl2, C60,... = enkelvoudige stoffen die je niet verder
kan ontleden in andere enkelvoudige
✓Enkelvoudige stof: 1 soort atomen zoals hierboven
✓molecule: covalente binding (tss min. 2 atomen) → molecule NaCl bestaat niet!
✓forumule eenheid: ionaire binding
vb. NaCl: je hebt Na+ ionen en Cl- ionen in een kristalstructuur → trekken elkaar aan door
tegengestelde ladingen → ionbindingen
1.3. fysische en chemische omzettingen
- fysische omzetting: identiteit deeltjes verandert NIET → enkel aggregatietoestand
verandert
vb. water koken → waterdamp (moleculen water veranderen niet → enkel de krachten
tussen de moleculen veranderen → in waterdamp intermoleculaire krachten veel minder)
fysische eig: smeltpunt, kookpunt, elektrische geleidbaarheid
- chemische omzetting: chemische samenstelling verandert
vb. elektro op water → water omgezet naar waterstofgas en zuurstofgas → deeltjes water
zijn dus verandert
chemische eig: ontvlambaarheid(verbranden), corrosiegevoeligheid(oxideren)
onderdeling eigenschappen
1. extensieve= afh vd hoeveelheid materie (massa, volume)
2. intensieve= onafh vd hoeveelheid materie (kookpunt, smeltpunt…)
4
