CHEMIE: STRUCTUUR EN
TRANSFORMATIES VAN DE
MATERIE
Ingenieurswetenschappen: Architectuur (1Ba)
Ingenieurswetenschappen (1Ba)
HOOFDSTUK 1: DE MATERIE
HOOFDSTUK 2: DE CHEMISCHE REACTIE
HOOFDSTUK 3: CHEMISCHE EN
THERMODYNAMICA EVENWICHTEN
HOOFDSTUK 4: ZUUR – BASE
EVENWICHTEN
Zarah Van Schoor
VUB | 2016
,CHEMIE: STRUCTUUR EN
TRANSFORMATIES VAN DE
MATERIE
HOOFDSTUK 1: DE MATERIE
Ingenieurswetenschappen: Architectuur (1Ba)
Ingenieurswetenschappen (1Ba)
Zarah Van Schoor
VUB | 2016
, De Materie
Inhoud
Inhoud ..................................................................................................................................................................... 1
Algemene eigenschappen van de materie en fysische veranderingen ................................................................... 2
Chemische eigenschappen en reacties ................................................................................................................... 3
De massawetten ..................................................................................................................................................... 3
Submicroscopische opbouw van zuivere stoffen.................................................................................................... 4
Symbolen en formules ............................................................................................................................................ 7
Elementaire benamingleer ..................................................................................................................................... 9
Relatieve atoom- en molecuulmassa’s ................................................................................................................. 11
Molmassa en getal van Avogadro ......................................................................................................................... 12
Beschrijving van mengsels .................................................................................................................................... 12
Gassen................................................................................................................................................................... 13
Referenties............................................................................................................................................................ 15
1
, De Materie
De materie
Algemene eigenschappen van de materie en fysische veranderingen
Chemie / scheikunde à wetenschap van materie
à (sub)microscopisch en macroscopisch vlak
à materie beslaat uit chemische stoffen
chemische stof = (chemisch) systeem
à onderscheiden van buitenwereld
à macroscopische waarneembare eigenschappen = fysische
eigenschappen
Homogeen à fysische eigenschappen overal gelijk
à 1 fase systeem
Heterogeen à fysische eigenschappen veranderen sprongsgewijs
à 2 of meer fasen systeem
Emulsie à vloeistof druppels in een vloeistof
Suspensie à kleine vaste deeltjes in een vloeistof
Rook à suspensie in lucht
Gel à vloeistof wordt vastgehouden door vaste stof
à grotere hoeveelheid vloeistof dan vaste stof
Fase à verzameling van deeltjes systemen met identieke fysische
eigenschappen
Mengsel à samenvoeging van homogene systemen met verschillende
eigenschappen
à homogeen of heterogeen
à homogeen systeem opsplitsbaar in meerdere homogene
systemen d.m.v.:
à Afdistilleren
à Papier chromatografie
à Filtreren à heterogeen mengsel
Zuivere stof à homogeen systeem niet opsplitsbaar
à bevat 1 chemisch component
à kan in meerdere fasen voorkomen
à zuiverheid eisen
Aggregatietoestand à ruimtelijke stapelingsmorfologie
vast à starre vorm en volume
vloeistof à star volume, veranderlijke vorm
gas à veranderlijke vorm en volume
plasma à deeltjes van gas zijn geïoniseerd
2
, De Materie
Chemische eigenschappen en reacties
Chemische reactie of omzetting à samenvoegen zuivere stoffen
à materieomzetting , energie-uitwisseling met
buitenwereld
à nieuwe stoffen
Uitgangsstoffen / reagentia è reactieproducten
à fysische eigenschappen van reactieproducten
hebben geen enkel verband met fysische eigenschappen
van reagentia
Ontvlambare stof à reageert met O2 à energie-uitstraling à warmte
ontwikkeling en lichtgevende vlammen
Chemische eigenschappen à bepalen hoe en of een stof in een andere stof
omgezet kan worden
Samengestelde stof à verbinding, kan ontbonden worden
Enkelvoudige stof à element, kan niet ontbonden worden
Element + Element à Verbinding
Organische chemie à verbindingen met H en C
Anorganische chemie à elementen van de aardkorst
à minerale chemie
Allotropen à verschillende enkelvoudige stoffen van eenzelfde
element
De massawetten
Wet van Lavoisier à massabehoud
Wet van Proust à constante samenstelling
Wet van Dalton à meervoudige massaverhouding
è fundamentele wetten
3
, De Materie
Submicroscopische opbouw van zuivere stoffen
Atomen
Niet kleinste bouwsteen
• Verzameling van elementaire/subatomaire deeltjes
• Kleinste ondeelbare deeltjes
o Kernreactie
§ Spontaan bij radioactieve elementen
§ Bij zeer hoge temperatuur in kernreactor
§ Kernfusie à samenvoegen
§ Kernfisie à splitsen
§ Lavoisier n.v.t. à E = m . c2
Basisbouwsteen
Structuur:
• Positieve kern Elektrisch ongeladen
• Negatieve elektronen wolk
• Massa = protonen + neutronen à kern
Kleinste atoom à H à 1p+ en 1e-
• X = elementsymbool
• A (massagetal) = Z + N
• Z (atoomgetal) = #p+ = #e-
• N = #n0
Deelbaarheid:
• Kern à ondeelbaar
• Inwendige e- à ondeelbaar à binnenschil e-
• Uitwendige e à deelbaar à valentie e-
o Reactie à herverdeling tussen atomen
Isotopen à zelfde atoomgetal Z, verschillend massagetal A
Bv.: waterstof:
Afzonderlijke atomen komen zelden voor bij standaardvoorwaarden
Bv.: bij edelgassen, vloeibaar kwik
Hoe dan?
• Verzameld in structuureenheden, chemische bindingen
• Welbepaald structuurpatroon bij structuureenheden
4
TRANSFORMATIES VAN DE
MATERIE
Ingenieurswetenschappen: Architectuur (1Ba)
Ingenieurswetenschappen (1Ba)
HOOFDSTUK 1: DE MATERIE
HOOFDSTUK 2: DE CHEMISCHE REACTIE
HOOFDSTUK 3: CHEMISCHE EN
THERMODYNAMICA EVENWICHTEN
HOOFDSTUK 4: ZUUR – BASE
EVENWICHTEN
Zarah Van Schoor
VUB | 2016
,CHEMIE: STRUCTUUR EN
TRANSFORMATIES VAN DE
MATERIE
HOOFDSTUK 1: DE MATERIE
Ingenieurswetenschappen: Architectuur (1Ba)
Ingenieurswetenschappen (1Ba)
Zarah Van Schoor
VUB | 2016
, De Materie
Inhoud
Inhoud ..................................................................................................................................................................... 1
Algemene eigenschappen van de materie en fysische veranderingen ................................................................... 2
Chemische eigenschappen en reacties ................................................................................................................... 3
De massawetten ..................................................................................................................................................... 3
Submicroscopische opbouw van zuivere stoffen.................................................................................................... 4
Symbolen en formules ............................................................................................................................................ 7
Elementaire benamingleer ..................................................................................................................................... 9
Relatieve atoom- en molecuulmassa’s ................................................................................................................. 11
Molmassa en getal van Avogadro ......................................................................................................................... 12
Beschrijving van mengsels .................................................................................................................................... 12
Gassen................................................................................................................................................................... 13
Referenties............................................................................................................................................................ 15
1
, De Materie
De materie
Algemene eigenschappen van de materie en fysische veranderingen
Chemie / scheikunde à wetenschap van materie
à (sub)microscopisch en macroscopisch vlak
à materie beslaat uit chemische stoffen
chemische stof = (chemisch) systeem
à onderscheiden van buitenwereld
à macroscopische waarneembare eigenschappen = fysische
eigenschappen
Homogeen à fysische eigenschappen overal gelijk
à 1 fase systeem
Heterogeen à fysische eigenschappen veranderen sprongsgewijs
à 2 of meer fasen systeem
Emulsie à vloeistof druppels in een vloeistof
Suspensie à kleine vaste deeltjes in een vloeistof
Rook à suspensie in lucht
Gel à vloeistof wordt vastgehouden door vaste stof
à grotere hoeveelheid vloeistof dan vaste stof
Fase à verzameling van deeltjes systemen met identieke fysische
eigenschappen
Mengsel à samenvoeging van homogene systemen met verschillende
eigenschappen
à homogeen of heterogeen
à homogeen systeem opsplitsbaar in meerdere homogene
systemen d.m.v.:
à Afdistilleren
à Papier chromatografie
à Filtreren à heterogeen mengsel
Zuivere stof à homogeen systeem niet opsplitsbaar
à bevat 1 chemisch component
à kan in meerdere fasen voorkomen
à zuiverheid eisen
Aggregatietoestand à ruimtelijke stapelingsmorfologie
vast à starre vorm en volume
vloeistof à star volume, veranderlijke vorm
gas à veranderlijke vorm en volume
plasma à deeltjes van gas zijn geïoniseerd
2
, De Materie
Chemische eigenschappen en reacties
Chemische reactie of omzetting à samenvoegen zuivere stoffen
à materieomzetting , energie-uitwisseling met
buitenwereld
à nieuwe stoffen
Uitgangsstoffen / reagentia è reactieproducten
à fysische eigenschappen van reactieproducten
hebben geen enkel verband met fysische eigenschappen
van reagentia
Ontvlambare stof à reageert met O2 à energie-uitstraling à warmte
ontwikkeling en lichtgevende vlammen
Chemische eigenschappen à bepalen hoe en of een stof in een andere stof
omgezet kan worden
Samengestelde stof à verbinding, kan ontbonden worden
Enkelvoudige stof à element, kan niet ontbonden worden
Element + Element à Verbinding
Organische chemie à verbindingen met H en C
Anorganische chemie à elementen van de aardkorst
à minerale chemie
Allotropen à verschillende enkelvoudige stoffen van eenzelfde
element
De massawetten
Wet van Lavoisier à massabehoud
Wet van Proust à constante samenstelling
Wet van Dalton à meervoudige massaverhouding
è fundamentele wetten
3
, De Materie
Submicroscopische opbouw van zuivere stoffen
Atomen
Niet kleinste bouwsteen
• Verzameling van elementaire/subatomaire deeltjes
• Kleinste ondeelbare deeltjes
o Kernreactie
§ Spontaan bij radioactieve elementen
§ Bij zeer hoge temperatuur in kernreactor
§ Kernfusie à samenvoegen
§ Kernfisie à splitsen
§ Lavoisier n.v.t. à E = m . c2
Basisbouwsteen
Structuur:
• Positieve kern Elektrisch ongeladen
• Negatieve elektronen wolk
• Massa = protonen + neutronen à kern
Kleinste atoom à H à 1p+ en 1e-
• X = elementsymbool
• A (massagetal) = Z + N
• Z (atoomgetal) = #p+ = #e-
• N = #n0
Deelbaarheid:
• Kern à ondeelbaar
• Inwendige e- à ondeelbaar à binnenschil e-
• Uitwendige e à deelbaar à valentie e-
o Reactie à herverdeling tussen atomen
Isotopen à zelfde atoomgetal Z, verschillend massagetal A
Bv.: waterstof:
Afzonderlijke atomen komen zelden voor bij standaardvoorwaarden
Bv.: bij edelgassen, vloeibaar kwik
Hoe dan?
• Verzameld in structuureenheden, chemische bindingen
• Welbepaald structuurpatroon bij structuureenheden
4
