Samenvatting
Algemene en
biologische
Scheikunde
EERSTE SEMESTER - 2024/2025
BIOMEDISCHE WETENSCHAPPEN 1
,1 De atoomstructuur van de materie
1.1 Atomen en moleculen
1.1.1 Zuivere stoffen en mengsels
zuivere stof: één soort moleculen
mengsel: verschillende moleculen
1.1.2 Moleculen, samengestelde en enkelvoudige stoffen
Enkelvoudige stof: één soort atom bv. O2
Meervoudige stof: meerdere soorten atomen bv. HO
1.1.3 Atomen en subatomaire deeltjes
Atoom: onderdeel molecule, kleinste chemisch materiedeeltje,
behoudt zijn identiteit
Subatomaire deeltjes: proton, neuron, elektron
3 BESLUITEN:
Evenveel protonen als elektronen > neutraal
Massa atoom is ongeveer Σ(npmp + nnmn) (massa elektronen
verwaarloosbaar)
Omvang atoom bepaald door omvang elektronenwolk
1.2 De chemische elementen
1.1.1Kenmerkende grootheden van de elementen
A = massagetal = #protonen + #neutronen (voor een bepaald
isotoop)
Z = atoomnummer = #protonen (= aantal elektronen indien
neutraal atoom) > PSE
Isotoop: andere A, zelfde Z (verschillen fysische eigenschappen)
Isotopenabundantie = %-verdeling isotopen van een element
m = atoommassa = som vd absolute massa’s vd isotopen (zeer
kleine getallen)
Ar = relatieve atoommassa = som vd relatieve atoommassa’s vd
isotopen (beter) > PSE
Ar = m/u met u = massa van een koolstofatoom/12 = cte.
Massadefect = ‘ontbrekende massa’ die als E vrijkomt bij vorming
atoomkern = E/c2
o Chemische reactie: verwaarloosbaar (kleine E) > constante
massa
o Kernreactie: niet verwaarloosbaar (grote E)
NA = 6,02.1023 = cte. van Avogadro = #atomen dat 1 mol van een
element bevat = 1/u
MM (g/mol) = molaire massa = massa van 1 mol atomen
1.1.2Het periodiek systeem van de elementen
*
,1.1.3Ionen
Geladen atomen/atoomgroepen
Kation (+), anion (-)
1.3 Atoommodellen
1.1.4(proef van) Rutherford
Proef: afbuigen van alfastralen die op een dunne goudfolie werden
geschoten
Atomen = kleine positieve kern met elektronen in een legen ruimte
errond
1.1.5Bohr
Elektronen bewegen in specifieke schillen rond de kern
(energieniveaus)
Schilverandering
o Emissie: foton uitzenden > E-verlies > dichter bij kern
o Absorptie: foton opnemen > E-winst > verder van de kern
(denk: aantrekking +/- > energie nodig om uit elkaar te trekken
> atoom wint E)
1.1.6Schrödingervergelijking
Onzekerheid over plaats en energie van elektronen (deeltje en golf)
Schrödinger-vgl > opl = golfvgl > kwadraat > waarschijnlijkheid
voor e- op die plaats
Elektronen bevinden zich in orbitalen (= diffuse elektronenwolken)
rond de kern
Regels
o n=1 1s
n=2 2s, 2px, 2py,2pz
n=3 3s, 3px, 3py,3pz + 5 d-orbitalen
o max. 2 e- in elk orbitaal (spin up en spin down)
vorm orbitalen: s = bolvormig, p = haltervormig
s = dichter bij de kern > minder energie > stabieler dan p
Hoe hoger het schilnummer, hoe diffuser/hoe meer energie
1.4 De elektronenstructuur van de atomen
1.1.7Opstelling van de elektronenconfiguratie van een atoom
e--structuur = e-- configuratie = verdeling e- over energieniveaus
hoe lager de E, hoe stabieler
Regels
o elektronen één voor één toevoegen, steeds op laagste
energieniveau mogelijk
o s-orbitaal eerst volledig opvullen, dan pas p-orbitalen
o ≠ orbitalen met = E-niveaus (bv. 2px, 2py en 2pz) > eerst overal
1 e-, dan tweede
, Volle schil s- en p-orbitalen > perfecte bolsymmetrische e-verdeling
> extra stabiliteit > edelgasconfiguratie
Max #elektronen per schil:
o n=1 2 e- 1orb. H: max 1 bindingsepaar
o n=2 8 e- 4 orb. Li, Be, C, N, O, F en Ne: max 4
bindingseparen
o n=3 18 e- S,P, Cl, Br, I, ... =
overschrijding octet (d-orb.)
BELANGRIJK:
C-kracht tussen + en -, hoe dichter tegengestelde ladingen bij
elkaar, hoe lager de energie, hoe stabieler
Randvoorwaarden Schrödingervergelijking > schillen, #orbitalen,
2e-/orbitaal, ...
Hoe dichter bij de kern, hoe stabieler
D-orbitaal = ver en diffuus > s-orbitaal van volgende schil kan
dichterbij zijn > lagere E
px, py, pz > op verschillende plaatsen maar even ver van de kern > E
gelijk > kiezen
max 2 elektronen met = E en ≠ spin per orbitaal
binnenste schillen volledig opgevuld + e- met heel lage E tov
buitenste schil > focus op orbitalen v. buitenste schil (valentie-
elektronen), binnenste doen niet mee aan reactie
1.1.8De elektronenconfiguratie van ionen in de grondtoestand
Idem als atomen maar meer/minder elektronen dan protonen
toegevoegd
Kation > meer protonen in kern > elektronenwolk
harder aangetrokken
Anion > minder protonen in kern > elektronenwolk minder
aangetrokken
Dus kation is kleiner dan anion
1.1.9De elektronenconfiguratie en het Periodiek Systeem der Elementen
e--structuur op buitenste schil = valentie-e- > bepalen chemische
eigenschappen
evenveel valentieleektronen > ± zelfde chemische eigenschappen >
periodiciteit
PSE = gevolg van e—structuur elementen
Hoofdgroepen (structuur valentie elektronen = identiek in groepen)
o s-blok ve = s-elektronen > Ia (1s-eelektron), IIa (2s-
elektronen)
o p-blok ve = 2s-elektronen + 1-6 p-elektronen
Algemene en
biologische
Scheikunde
EERSTE SEMESTER - 2024/2025
BIOMEDISCHE WETENSCHAPPEN 1
,1 De atoomstructuur van de materie
1.1 Atomen en moleculen
1.1.1 Zuivere stoffen en mengsels
zuivere stof: één soort moleculen
mengsel: verschillende moleculen
1.1.2 Moleculen, samengestelde en enkelvoudige stoffen
Enkelvoudige stof: één soort atom bv. O2
Meervoudige stof: meerdere soorten atomen bv. HO
1.1.3 Atomen en subatomaire deeltjes
Atoom: onderdeel molecule, kleinste chemisch materiedeeltje,
behoudt zijn identiteit
Subatomaire deeltjes: proton, neuron, elektron
3 BESLUITEN:
Evenveel protonen als elektronen > neutraal
Massa atoom is ongeveer Σ(npmp + nnmn) (massa elektronen
verwaarloosbaar)
Omvang atoom bepaald door omvang elektronenwolk
1.2 De chemische elementen
1.1.1Kenmerkende grootheden van de elementen
A = massagetal = #protonen + #neutronen (voor een bepaald
isotoop)
Z = atoomnummer = #protonen (= aantal elektronen indien
neutraal atoom) > PSE
Isotoop: andere A, zelfde Z (verschillen fysische eigenschappen)
Isotopenabundantie = %-verdeling isotopen van een element
m = atoommassa = som vd absolute massa’s vd isotopen (zeer
kleine getallen)
Ar = relatieve atoommassa = som vd relatieve atoommassa’s vd
isotopen (beter) > PSE
Ar = m/u met u = massa van een koolstofatoom/12 = cte.
Massadefect = ‘ontbrekende massa’ die als E vrijkomt bij vorming
atoomkern = E/c2
o Chemische reactie: verwaarloosbaar (kleine E) > constante
massa
o Kernreactie: niet verwaarloosbaar (grote E)
NA = 6,02.1023 = cte. van Avogadro = #atomen dat 1 mol van een
element bevat = 1/u
MM (g/mol) = molaire massa = massa van 1 mol atomen
1.1.2Het periodiek systeem van de elementen
*
,1.1.3Ionen
Geladen atomen/atoomgroepen
Kation (+), anion (-)
1.3 Atoommodellen
1.1.4(proef van) Rutherford
Proef: afbuigen van alfastralen die op een dunne goudfolie werden
geschoten
Atomen = kleine positieve kern met elektronen in een legen ruimte
errond
1.1.5Bohr
Elektronen bewegen in specifieke schillen rond de kern
(energieniveaus)
Schilverandering
o Emissie: foton uitzenden > E-verlies > dichter bij kern
o Absorptie: foton opnemen > E-winst > verder van de kern
(denk: aantrekking +/- > energie nodig om uit elkaar te trekken
> atoom wint E)
1.1.6Schrödingervergelijking
Onzekerheid over plaats en energie van elektronen (deeltje en golf)
Schrödinger-vgl > opl = golfvgl > kwadraat > waarschijnlijkheid
voor e- op die plaats
Elektronen bevinden zich in orbitalen (= diffuse elektronenwolken)
rond de kern
Regels
o n=1 1s
n=2 2s, 2px, 2py,2pz
n=3 3s, 3px, 3py,3pz + 5 d-orbitalen
o max. 2 e- in elk orbitaal (spin up en spin down)
vorm orbitalen: s = bolvormig, p = haltervormig
s = dichter bij de kern > minder energie > stabieler dan p
Hoe hoger het schilnummer, hoe diffuser/hoe meer energie
1.4 De elektronenstructuur van de atomen
1.1.7Opstelling van de elektronenconfiguratie van een atoom
e--structuur = e-- configuratie = verdeling e- over energieniveaus
hoe lager de E, hoe stabieler
Regels
o elektronen één voor één toevoegen, steeds op laagste
energieniveau mogelijk
o s-orbitaal eerst volledig opvullen, dan pas p-orbitalen
o ≠ orbitalen met = E-niveaus (bv. 2px, 2py en 2pz) > eerst overal
1 e-, dan tweede
, Volle schil s- en p-orbitalen > perfecte bolsymmetrische e-verdeling
> extra stabiliteit > edelgasconfiguratie
Max #elektronen per schil:
o n=1 2 e- 1orb. H: max 1 bindingsepaar
o n=2 8 e- 4 orb. Li, Be, C, N, O, F en Ne: max 4
bindingseparen
o n=3 18 e- S,P, Cl, Br, I, ... =
overschrijding octet (d-orb.)
BELANGRIJK:
C-kracht tussen + en -, hoe dichter tegengestelde ladingen bij
elkaar, hoe lager de energie, hoe stabieler
Randvoorwaarden Schrödingervergelijking > schillen, #orbitalen,
2e-/orbitaal, ...
Hoe dichter bij de kern, hoe stabieler
D-orbitaal = ver en diffuus > s-orbitaal van volgende schil kan
dichterbij zijn > lagere E
px, py, pz > op verschillende plaatsen maar even ver van de kern > E
gelijk > kiezen
max 2 elektronen met = E en ≠ spin per orbitaal
binnenste schillen volledig opgevuld + e- met heel lage E tov
buitenste schil > focus op orbitalen v. buitenste schil (valentie-
elektronen), binnenste doen niet mee aan reactie
1.1.8De elektronenconfiguratie van ionen in de grondtoestand
Idem als atomen maar meer/minder elektronen dan protonen
toegevoegd
Kation > meer protonen in kern > elektronenwolk
harder aangetrokken
Anion > minder protonen in kern > elektronenwolk minder
aangetrokken
Dus kation is kleiner dan anion
1.1.9De elektronenconfiguratie en het Periodiek Systeem der Elementen
e--structuur op buitenste schil = valentie-e- > bepalen chemische
eigenschappen
evenveel valentieleektronen > ± zelfde chemische eigenschappen >
periodiciteit
PSE = gevolg van e—structuur elementen
Hoofdgroepen (structuur valentie elektronen = identiek in groepen)
o s-blok ve = s-elektronen > Ia (1s-eelektron), IIa (2s-
elektronen)
o p-blok ve = 2s-elektronen + 1-6 p-elektronen
