Basisbegrippen chemie: theorie
Hoofdstuk 1: voedsel is materie opgebouwd uit chemische elementen
1.1. Indeling van de materie
1.2. Atomen
1.3. Ionen
1.4. Moleculen
1.5. De chemische binding
1.6. De oxidatietrap van atomen in verbindingen
1.7. De belangrijkste klassen van chemische verbindingen
1.8. Oxidators en reductors
Hoofdstuk 2: water als oplosmiddel
2.1. Enkele kenmerken van chemische verbindingen in water
2.2. Concentratiegrootheden
Hoofdstuk 3: water als reactiemiddel
3.1. De chemische reactievergelijking
3.2. Soorten chemische reacties
3.3. Stoichiometrisch rekenen
3.4. De reactiesnelheid
3.5. Het chemisch evenwicht
Hoofdstuk 1: voedsel is materie opgebouwd uit chemische elementen
Belang van elk element in het menselijk lichaam: 0 > C > H > N > Ca > P > K > S > Cl > Mg > Fe …
Zuivere stof: dezelfde deeltjes
- atomen: heliumgas (He) en neongas (Ne), …
- moleculen: zuurstofgas (O 2), water (H2O), …
Enkelvoudige: Samengestelde:
één atoomsoort twee of meer atoomsoorten
Kwik (Hg) Water (H2O)
Zuurstofgas (O2) Keukenzout (NaCl)
Stikstofgas (Cl2) Azijnzuur (CH3COOH)
1
,Aggregatietoestand: vast(s) – vloeibaar(l) – gasvormig(g)
• Fysische eigenschappen: massa, dichtheid, hardheid, …
fysische omzetting: behoud van deeltjes (vb. koken van water)
H2O(l) H2O(g)
(water vloeibaar water in gas)
• Chemische eigenschappen: reactiviteit
chemische omzetting (reactie): ontstaan van nieuwe deeltjes
2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(g)
(waterstofgas + zuurstofgas waterdamp)
Mengsel: twee of meer zuivere stoffen, onderling gemengd
• Heterogeen mengsel:
= geen perfecte menging tot op moleculair niveau
= samenstellende deeltjes zijn te onderscheiden (blote oog of microscoop)
= eigenschappen zijn niet identiek in elk punt
• Grof mengsel: mengsel van 2 of meer vaste stoffen te onderscheiden met blote oog
Vb: witte + bruine suiker
• Suspensie: troebel mengsel van een vaste stof in een vloeistof
Vb: fijn krijt in water is nog te zien
• Emulsie: ondoorzichtig troebel mengsel van niet mengbare vloeistoffen
Vb: fijne oliedruppeltjes in water
• Schuim: mengsel van gasbelletjes in een vloeistof of vaste stof
Vb. schuim op bier/spuitwater/frisdrank
• Nevel: ondoorzichtig mengsel van vloeistofdruppeltjes in een gas
Vb. mist en wolken
• Rook: ondoorzichtig mengsel van een fijne vaste stof in een gas
Vb. sigarettenrook en rook bij het roosteren
2
,Colloïdale emulsies en suspensies (in levensmiddelen) = zeer kleine deeltjes (colloïdale deeltjes - colloïden)
enkel te onderscheiden met een elektronenmicroscoop
Emulgator: voorkomt spontane afscheiding van twee niet mengbare vloeistoffen (olie en water)
Vb: mayonnaise = olie-water mengsel met lecithine (in eidooier) als emulgator
• Homogeen mengsel of oplossing:
= perfecte menging tot op moleculair niveau
= NIET MEER TE ONDERSCHEIDEN MET HET BLOTE OOG (ook niet met een elektronenmicroscoop)
= eigenschappen zijn identiek in elk punt
• Gasvormige: vb. lucht (O2, N2, CO2, …)
• Vloeibare:
- perfect mengbare vloeistoffen: vb. alcohol in water
- gas in een vloeistof: vb. CO2 in water
- vaste stof in een vloeistof: vb. keukenzout in water
• Vaste: vb. legeringen
A massagetal = p + n
Z atoomnummer = Pprotonen = e elektronen
K=
39,10 Ar heeft geen eenheid = relatieve atoommassa (Mr)
39,10 g/mol = molaire massa hetzelfde als Mr maar zonder eenheid
19 p = 19 e
20 n (39-19)
0,8 = EN-waarde = laag
Minder geneigd om op te nemen (wel afgeven)
IE-waarde = laag
Snel vormen positieve atomen
Molecuulmassa= som van alle Ar + a.m.e
Benaming: ontdekker, vindplaats, eigenschap
Isotopen vb: H11 0 n, H21 1 n, H31 2 n
Natuurlijke abundantie terug te vinden in de natuur
3
, Exact 1 mol = 6,023x1023 deeltjes formularium
Massa van exact 1 mol = molaire massa of molmassa (Mschuin geschreven) vb: M (O) = 16,00 g/mol
NA constante van Avogadro = 6,023.1023 deeltjes/mol
De elektronenconfiguratie en de tabel van Mendeljev
• Atoommodel van Bohr
Atoomkern + elektronenschillen (7) K L M N O P Q verder vd kern = meer elektronen
- 1ste postulaat van Bohr
K = laagste energie = kortbij kern
Q = hoogste energie = verste vd kern
- 2de postulaat van Bohr
Zelfde schil = zelfde energie
- 3de postulaat van Bohr
Veranderen van schil = veranderen van energie (grond aangeslagen)
Elektron zal streven naar laagste energietoestand (voorkeur = grondtoestand) energie die dan kwijt moet w afgestaan onder de vorm van licht/ warmte=
Lijnenspectrum: een atoom kan slechts licht uitzenden met welbepaalde frequenties
Vb: L K
Opmerking:
Schil nummer ‘n’
! Maximaal = 2n2
K: n = 1 2 e- 2 x 12
L: n = 2 8 e- 2 x 22
M: n = 3 18 e- 2 x 32
N: n = 4 32 e- 2 x 42
O: n = 5 50 e- 2 x 52
P: n = 6 72 e- 2 x 62
Q: n = 7 98 e- 2 x 72
verder vd kern = meer elektronen
1ste de kortste schillen bij de kern opvullen
Vb: 6C = 2K 4L
4
Hoofdstuk 1: voedsel is materie opgebouwd uit chemische elementen
1.1. Indeling van de materie
1.2. Atomen
1.3. Ionen
1.4. Moleculen
1.5. De chemische binding
1.6. De oxidatietrap van atomen in verbindingen
1.7. De belangrijkste klassen van chemische verbindingen
1.8. Oxidators en reductors
Hoofdstuk 2: water als oplosmiddel
2.1. Enkele kenmerken van chemische verbindingen in water
2.2. Concentratiegrootheden
Hoofdstuk 3: water als reactiemiddel
3.1. De chemische reactievergelijking
3.2. Soorten chemische reacties
3.3. Stoichiometrisch rekenen
3.4. De reactiesnelheid
3.5. Het chemisch evenwicht
Hoofdstuk 1: voedsel is materie opgebouwd uit chemische elementen
Belang van elk element in het menselijk lichaam: 0 > C > H > N > Ca > P > K > S > Cl > Mg > Fe …
Zuivere stof: dezelfde deeltjes
- atomen: heliumgas (He) en neongas (Ne), …
- moleculen: zuurstofgas (O 2), water (H2O), …
Enkelvoudige: Samengestelde:
één atoomsoort twee of meer atoomsoorten
Kwik (Hg) Water (H2O)
Zuurstofgas (O2) Keukenzout (NaCl)
Stikstofgas (Cl2) Azijnzuur (CH3COOH)
1
,Aggregatietoestand: vast(s) – vloeibaar(l) – gasvormig(g)
• Fysische eigenschappen: massa, dichtheid, hardheid, …
fysische omzetting: behoud van deeltjes (vb. koken van water)
H2O(l) H2O(g)
(water vloeibaar water in gas)
• Chemische eigenschappen: reactiviteit
chemische omzetting (reactie): ontstaan van nieuwe deeltjes
2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(g)
(waterstofgas + zuurstofgas waterdamp)
Mengsel: twee of meer zuivere stoffen, onderling gemengd
• Heterogeen mengsel:
= geen perfecte menging tot op moleculair niveau
= samenstellende deeltjes zijn te onderscheiden (blote oog of microscoop)
= eigenschappen zijn niet identiek in elk punt
• Grof mengsel: mengsel van 2 of meer vaste stoffen te onderscheiden met blote oog
Vb: witte + bruine suiker
• Suspensie: troebel mengsel van een vaste stof in een vloeistof
Vb: fijn krijt in water is nog te zien
• Emulsie: ondoorzichtig troebel mengsel van niet mengbare vloeistoffen
Vb: fijne oliedruppeltjes in water
• Schuim: mengsel van gasbelletjes in een vloeistof of vaste stof
Vb. schuim op bier/spuitwater/frisdrank
• Nevel: ondoorzichtig mengsel van vloeistofdruppeltjes in een gas
Vb. mist en wolken
• Rook: ondoorzichtig mengsel van een fijne vaste stof in een gas
Vb. sigarettenrook en rook bij het roosteren
2
,Colloïdale emulsies en suspensies (in levensmiddelen) = zeer kleine deeltjes (colloïdale deeltjes - colloïden)
enkel te onderscheiden met een elektronenmicroscoop
Emulgator: voorkomt spontane afscheiding van twee niet mengbare vloeistoffen (olie en water)
Vb: mayonnaise = olie-water mengsel met lecithine (in eidooier) als emulgator
• Homogeen mengsel of oplossing:
= perfecte menging tot op moleculair niveau
= NIET MEER TE ONDERSCHEIDEN MET HET BLOTE OOG (ook niet met een elektronenmicroscoop)
= eigenschappen zijn identiek in elk punt
• Gasvormige: vb. lucht (O2, N2, CO2, …)
• Vloeibare:
- perfect mengbare vloeistoffen: vb. alcohol in water
- gas in een vloeistof: vb. CO2 in water
- vaste stof in een vloeistof: vb. keukenzout in water
• Vaste: vb. legeringen
A massagetal = p + n
Z atoomnummer = Pprotonen = e elektronen
K=
39,10 Ar heeft geen eenheid = relatieve atoommassa (Mr)
39,10 g/mol = molaire massa hetzelfde als Mr maar zonder eenheid
19 p = 19 e
20 n (39-19)
0,8 = EN-waarde = laag
Minder geneigd om op te nemen (wel afgeven)
IE-waarde = laag
Snel vormen positieve atomen
Molecuulmassa= som van alle Ar + a.m.e
Benaming: ontdekker, vindplaats, eigenschap
Isotopen vb: H11 0 n, H21 1 n, H31 2 n
Natuurlijke abundantie terug te vinden in de natuur
3
, Exact 1 mol = 6,023x1023 deeltjes formularium
Massa van exact 1 mol = molaire massa of molmassa (Mschuin geschreven) vb: M (O) = 16,00 g/mol
NA constante van Avogadro = 6,023.1023 deeltjes/mol
De elektronenconfiguratie en de tabel van Mendeljev
• Atoommodel van Bohr
Atoomkern + elektronenschillen (7) K L M N O P Q verder vd kern = meer elektronen
- 1ste postulaat van Bohr
K = laagste energie = kortbij kern
Q = hoogste energie = verste vd kern
- 2de postulaat van Bohr
Zelfde schil = zelfde energie
- 3de postulaat van Bohr
Veranderen van schil = veranderen van energie (grond aangeslagen)
Elektron zal streven naar laagste energietoestand (voorkeur = grondtoestand) energie die dan kwijt moet w afgestaan onder de vorm van licht/ warmte=
Lijnenspectrum: een atoom kan slechts licht uitzenden met welbepaalde frequenties
Vb: L K
Opmerking:
Schil nummer ‘n’
! Maximaal = 2n2
K: n = 1 2 e- 2 x 12
L: n = 2 8 e- 2 x 22
M: n = 3 18 e- 2 x 32
N: n = 4 32 e- 2 x 42
O: n = 5 50 e- 2 x 52
P: n = 6 72 e- 2 x 62
Q: n = 7 98 e- 2 x 72
verder vd kern = meer elektronen
1ste de kortste schillen bij de kern opvullen
Vb: 6C = 2K 4L
4
