ALGEMENE EN BIOLOGISCHE SCHEIKUNDE – VOLLEDIGE
SAMENVATTING
1. Hoofdstuk 1 - Atoomstructuur van de materie – 2
2. Hoofdstuk 2 - Samenstelling van chemische verbindingen – 1
3. Hoofdstuk 3 - Metalen en ionische verbindingen – 1
4. Hoofdstuk 4 - Covalente binding – 8
5. Hoofdstuk 5 - Chemische functies en naamvorming anorganische verbindingen – 1
6. Hoofdstuk 6 - Verbindingen in de gasfase en in oplossing – 2
7. Hoofdstuk 7 - Chemische reactievergelijking en chemisch evenwicht – 3
8. Hoofdstuk 8 - Chemische reactie en de reactiewarmte – 3
9. Hoofdstuk 9 - Het chemisch evenwicht en evenwichtsreacties – 7
10. Hoofdstuk 10 - Zuren, Basen en Zuurbase reacties – 5
11. Hoofdstuk 11 – Redoxreacties – 5
12. Hoofdstuk 12 - Inleiding tot de organische scheikunde – 3
13. Hoofdstuk 13 - Isomerie en stereochemie – 9
14. Hoofdstuk 14 - Het elektronisch substituenteffect in organische verbindingen – 6
15. Hoofdstuk 15 - Verzadigde koolwaterstoffen – 1
16. Hoofdstuk 16 - Onverzadigde koolwaterstoffen – 3
17. Hoofdstuk 17 - Functionele koolwaterstoffen – 5
18. Hoofdstuk 18 - Aldehyden en ketonen – 2
19. Hoofdstuk 19 - Carbonzuren en Carbonzuurderivaten – 2
20. Hoofdstuk 20 - Structuur en reactiviteit van biomoleculen - ?
,Algemene & biologische scheikunde
H1 | De atoomstructuur van de materie
1. Atomen & moleculen
- molecule = kleinste onderdeel van een zuivere stof met eenzelfde samenstelling
- atoom = onderdeel molecule → behoud identiteit in reacties (soort = element)
- bolvormig, geen lading
- + protonen, 0 neutronen, en – elektronen (p & n: even zwaar en kleiner dan elektronen)
- neutraal: evenveel protonen als elektronen
- massa = som massa p & n
- omvang bepaald door elektronenwolk
Enkelvoudige stof (1 soort atoom in moleculen) → samengestelde stof (meerdere atomen in 1 molecule)
2. De chemische elementen
➔ A = massagetal = n + p
➔ Z = atoomnummer = aantal p = aantal e
Massa van een element? Mengsel isotopen
→ absolute massa: kg
→ relatieve massa Ar, t.o.v. u (m/u, met m = procent.A) | aflezen PSE
Massadefect:
E = mc² (c = lichtsnelheid = 3.108)
→ processen met ΔE, ook Δm
- chemische rea: ΔE is klein; Δm verwaarloosbaar
- kernreactie: ΔE groot; Δm niet verwaarloosbaar
De mol & molaire massa:
1 mol = NA (= 6,02215 ∗ 1023) entiteiten/deeltjes/atomen
→ MM (= molaire massa) in g/mol = Ar
Ionen:
= geladen atomen/groepen
→ kation (+) of anion (-)
3. Atoommodellen
3.1. Atoommodel van Rutherford
a) geen hindernissen → atomen zijn ijl
b&c) afbuiging (He2+) → positieve kern
d) terugkaatsing → He2+ botsen frontaal
3.2. Atoommodel van Bohr
1. Elektronen bewegen in stationaire cirkelvormige banen rond kern
2. Baanverandering = energieverandering (emissie, foton uitzenden, -E, e- dichter OF absorptie, foton
opnemen)
,3.3 Golfmechanisme atoommodel
Licht = een golf = een foton → eigenschappen van een deeltje
➔ onmogelijk om exacte plaats & energie van deeltje (e-) te kennen
➔ kwadraat golfvergelijking → bepaling waarschijnlijkheid om plaats elektron te bepalen
ORBITALEN = plaats in de ruimte om een elektron aan de treffen met zekere waarschijnlijkheid
→ info over energie & plaats van e- | hoe verder van kern, minder stabiel, meer E
s-orbitaal = bolvormig, altijd dichter bij kern, lagere energie, stabieler (kan afwijken bij verdere schillen)
p-orbitaal = haltervormig met verschillende oriëntaties, allenmaal even dicht bij kern, gelijk in energie (>s; +
plaats)
d- & f-orbitaal…
➔ per orbitaal 2 e-, spin up en spin down
➔ grootte: grotere n = groter orbitaal
➔ energie: kleine n = weinig energie = stabiel & s-orbitaal = minder energie (schilnummer doorgaans meer
invloed)
4. Elektronenstructuur van de atomen
= elektronenconfiguratie = verdeling over de energieniveau’s
→ geheel zo weinig mogelijk energie (grondtoestand); meest stabiel
→ hoe? 1 voor 1 toevoegen aan laagst beschikbare energieniveau (bij ionen: meer of minder e- toevoegen)
! grootte: kathion < iso-eletrisch atoom < anion ➔ bij kathion meet +, hardere aantrekking; anion anderson
Extra stabiliteit = eldelgasconfiguratie = volle schil s- & p-orbitalen (boslymmetrisch) ➔ streven volle buitenste
schil
- voor H maximaal 1 bindingselektronenpaar (1 streepje); 2 elektronen
- voor Li, Be, B, C, N, O, F (en Ne) maximaal 4 streepjes; 8 elektronen
- Voor S, P, Cl, Br, I, … = overschrijding van octetregel mogelijk (d-orbitalen)
Verklaring?:
1. + en – trekt elkaar aan
2. Hoe dichter tegengestelde ladingen, hoe lager de energie
3. Hoe lager de E, hoe stabieler
→ eerst s-orbitaal opvullen, dan p (x,y,z)
→ max 2 e- per orbitaal
→ Schil per schil opvullen, vertrekkend van 1 (laagste energie, dichtste bij de kern)
→ S-orbitaal heeft lagere E dan p-orbitaal (gemiddeld gezien dichter bij kern)
→ ! soms is een s-orbitaal van volgende schil lager in E dan d-orbitaal (liggen ver & zijn diffuus)
Elektronenstructuur & periodiek systeem der elementen
Valentie-elektronen → bepalen chemische eigenschappen (kijken naar groepen in PSE)
s-blok → 1a: 1s-e-, 2a: 2s-e-
p-blok → 2 s-e- + 1 à 6 p-e-
d-blok →: binnen d-laag stelselmatig opgevuld onder s2-laag
f-blok → binnen f-laag stelselmatig opgevuld
, Algemene en biologische scheikunde
H2 | samenstelling van chemische verbindingen
2.1 Formule, relatieve molecuulmassa, molaire massa
Formule van een verbinding
→ verhoudingsformule: geeft enkel aard en relatief aantal van atomen
= eenvoudigste formule vb. azijnzuur: CH2O
→ brutoformule: geeft reëel aantal atomen in molecule
vb. azijnzuur: C2H4O2
→ chemische formule: geeft specifieke chemische functies weer
vb. azijnzuur: CH3COOH → zuurfunctie
→ Lewis-formule / structuurformule: later
Relatieve molecuulmassa Mr en molaire massa MM
Mr = som van relatieve atoommassa’s . aantal van dat atoom
MM = massa 1 mol verbinding = Mr uitgedrukt in g/mol → bevat NA moleculen
2.2 stoichiometrische berekeningen
= omzetten van massahoeveelheden naar aantallen entiteiten en omgekeerd
➔ m(g)= MM(g/mol) . n(mol)
Teminologie:
- Opgeloste stof → dissolutus “d”
- Oplosmiddel → solvens “s”
- Oplossing → Solutio “opl”
Concentratie-eenheden:
!!! volumes van vloeistoffen tellen niet op
ZIE PPT VOOT OEFENINGEN
SAMENVATTING
1. Hoofdstuk 1 - Atoomstructuur van de materie – 2
2. Hoofdstuk 2 - Samenstelling van chemische verbindingen – 1
3. Hoofdstuk 3 - Metalen en ionische verbindingen – 1
4. Hoofdstuk 4 - Covalente binding – 8
5. Hoofdstuk 5 - Chemische functies en naamvorming anorganische verbindingen – 1
6. Hoofdstuk 6 - Verbindingen in de gasfase en in oplossing – 2
7. Hoofdstuk 7 - Chemische reactievergelijking en chemisch evenwicht – 3
8. Hoofdstuk 8 - Chemische reactie en de reactiewarmte – 3
9. Hoofdstuk 9 - Het chemisch evenwicht en evenwichtsreacties – 7
10. Hoofdstuk 10 - Zuren, Basen en Zuurbase reacties – 5
11. Hoofdstuk 11 – Redoxreacties – 5
12. Hoofdstuk 12 - Inleiding tot de organische scheikunde – 3
13. Hoofdstuk 13 - Isomerie en stereochemie – 9
14. Hoofdstuk 14 - Het elektronisch substituenteffect in organische verbindingen – 6
15. Hoofdstuk 15 - Verzadigde koolwaterstoffen – 1
16. Hoofdstuk 16 - Onverzadigde koolwaterstoffen – 3
17. Hoofdstuk 17 - Functionele koolwaterstoffen – 5
18. Hoofdstuk 18 - Aldehyden en ketonen – 2
19. Hoofdstuk 19 - Carbonzuren en Carbonzuurderivaten – 2
20. Hoofdstuk 20 - Structuur en reactiviteit van biomoleculen - ?
,Algemene & biologische scheikunde
H1 | De atoomstructuur van de materie
1. Atomen & moleculen
- molecule = kleinste onderdeel van een zuivere stof met eenzelfde samenstelling
- atoom = onderdeel molecule → behoud identiteit in reacties (soort = element)
- bolvormig, geen lading
- + protonen, 0 neutronen, en – elektronen (p & n: even zwaar en kleiner dan elektronen)
- neutraal: evenveel protonen als elektronen
- massa = som massa p & n
- omvang bepaald door elektronenwolk
Enkelvoudige stof (1 soort atoom in moleculen) → samengestelde stof (meerdere atomen in 1 molecule)
2. De chemische elementen
➔ A = massagetal = n + p
➔ Z = atoomnummer = aantal p = aantal e
Massa van een element? Mengsel isotopen
→ absolute massa: kg
→ relatieve massa Ar, t.o.v. u (m/u, met m = procent.A) | aflezen PSE
Massadefect:
E = mc² (c = lichtsnelheid = 3.108)
→ processen met ΔE, ook Δm
- chemische rea: ΔE is klein; Δm verwaarloosbaar
- kernreactie: ΔE groot; Δm niet verwaarloosbaar
De mol & molaire massa:
1 mol = NA (= 6,02215 ∗ 1023) entiteiten/deeltjes/atomen
→ MM (= molaire massa) in g/mol = Ar
Ionen:
= geladen atomen/groepen
→ kation (+) of anion (-)
3. Atoommodellen
3.1. Atoommodel van Rutherford
a) geen hindernissen → atomen zijn ijl
b&c) afbuiging (He2+) → positieve kern
d) terugkaatsing → He2+ botsen frontaal
3.2. Atoommodel van Bohr
1. Elektronen bewegen in stationaire cirkelvormige banen rond kern
2. Baanverandering = energieverandering (emissie, foton uitzenden, -E, e- dichter OF absorptie, foton
opnemen)
,3.3 Golfmechanisme atoommodel
Licht = een golf = een foton → eigenschappen van een deeltje
➔ onmogelijk om exacte plaats & energie van deeltje (e-) te kennen
➔ kwadraat golfvergelijking → bepaling waarschijnlijkheid om plaats elektron te bepalen
ORBITALEN = plaats in de ruimte om een elektron aan de treffen met zekere waarschijnlijkheid
→ info over energie & plaats van e- | hoe verder van kern, minder stabiel, meer E
s-orbitaal = bolvormig, altijd dichter bij kern, lagere energie, stabieler (kan afwijken bij verdere schillen)
p-orbitaal = haltervormig met verschillende oriëntaties, allenmaal even dicht bij kern, gelijk in energie (>s; +
plaats)
d- & f-orbitaal…
➔ per orbitaal 2 e-, spin up en spin down
➔ grootte: grotere n = groter orbitaal
➔ energie: kleine n = weinig energie = stabiel & s-orbitaal = minder energie (schilnummer doorgaans meer
invloed)
4. Elektronenstructuur van de atomen
= elektronenconfiguratie = verdeling over de energieniveau’s
→ geheel zo weinig mogelijk energie (grondtoestand); meest stabiel
→ hoe? 1 voor 1 toevoegen aan laagst beschikbare energieniveau (bij ionen: meer of minder e- toevoegen)
! grootte: kathion < iso-eletrisch atoom < anion ➔ bij kathion meet +, hardere aantrekking; anion anderson
Extra stabiliteit = eldelgasconfiguratie = volle schil s- & p-orbitalen (boslymmetrisch) ➔ streven volle buitenste
schil
- voor H maximaal 1 bindingselektronenpaar (1 streepje); 2 elektronen
- voor Li, Be, B, C, N, O, F (en Ne) maximaal 4 streepjes; 8 elektronen
- Voor S, P, Cl, Br, I, … = overschrijding van octetregel mogelijk (d-orbitalen)
Verklaring?:
1. + en – trekt elkaar aan
2. Hoe dichter tegengestelde ladingen, hoe lager de energie
3. Hoe lager de E, hoe stabieler
→ eerst s-orbitaal opvullen, dan p (x,y,z)
→ max 2 e- per orbitaal
→ Schil per schil opvullen, vertrekkend van 1 (laagste energie, dichtste bij de kern)
→ S-orbitaal heeft lagere E dan p-orbitaal (gemiddeld gezien dichter bij kern)
→ ! soms is een s-orbitaal van volgende schil lager in E dan d-orbitaal (liggen ver & zijn diffuus)
Elektronenstructuur & periodiek systeem der elementen
Valentie-elektronen → bepalen chemische eigenschappen (kijken naar groepen in PSE)
s-blok → 1a: 1s-e-, 2a: 2s-e-
p-blok → 2 s-e- + 1 à 6 p-e-
d-blok →: binnen d-laag stelselmatig opgevuld onder s2-laag
f-blok → binnen f-laag stelselmatig opgevuld
, Algemene en biologische scheikunde
H2 | samenstelling van chemische verbindingen
2.1 Formule, relatieve molecuulmassa, molaire massa
Formule van een verbinding
→ verhoudingsformule: geeft enkel aard en relatief aantal van atomen
= eenvoudigste formule vb. azijnzuur: CH2O
→ brutoformule: geeft reëel aantal atomen in molecule
vb. azijnzuur: C2H4O2
→ chemische formule: geeft specifieke chemische functies weer
vb. azijnzuur: CH3COOH → zuurfunctie
→ Lewis-formule / structuurformule: later
Relatieve molecuulmassa Mr en molaire massa MM
Mr = som van relatieve atoommassa’s . aantal van dat atoom
MM = massa 1 mol verbinding = Mr uitgedrukt in g/mol → bevat NA moleculen
2.2 stoichiometrische berekeningen
= omzetten van massahoeveelheden naar aantallen entiteiten en omgekeerd
➔ m(g)= MM(g/mol) . n(mol)
Teminologie:
- Opgeloste stof → dissolutus “d”
- Oplosmiddel → solvens “s”
- Oplossing → Solutio “opl”
Concentratie-eenheden:
!!! volumes van vloeistoffen tellen niet op
ZIE PPT VOOT OEFENINGEN
