Scheikunde SE-2
Inhoudsopgave
Hoofdstuk 1: Scheiden en reageren 2
Hoofdstuk 2: Bouwstenen van stoffen 6
Hoofdstuk 3: Moleculaire stoffen 8
Hoofdstuk 4: Zouten en zoutoplossingen 11
Hoofdstuk 5: Reacties van zouten 13
Hoofdstuk 6: Koolstofchemie 14
Hoofdstuk 7: Duurzaamheid 17
Hoofdstuk 11: Redoxreacties 23
Hoofdstuk 12: Molecuulbouw 26
Hoofdstuk 13: Kunststoffen 30
Hoofdstuk 15: Groene chemie 34
Hoofdstuk 17: Buffers en enzymen 43
Hoofdstuk 18: Accu’s en brandstofcellen 46
,Hoofdstuk 1: Scheiden en reageren
Zuivere stof en mengsel
Zuivere stof = een stof die bestaat uit één soort bouwsteen, atomen of moleculen.
➔ Element = stof die bestaat uit één soort atomen.
➔ Verbinding = Stof die bestaat uit twee of meer soorten atomen. Stof waarvan
de moleculen uit meerdere atomen bestaan.
Mengsel = bestaat uit verschillende stoffen.
➔ Oplossing = helder mengsel van vloeistoffen of van een vloeistof en een
vaste stof of gas die tot op microniveau zijn gemend.
➔ Suspensie = troebel mengsel van een vaste stof en een vloeistof, waarbij de
vaste stof niet is opgelost. Die zweeft in kleine korreltjes in de vloeistof.
➔ Emulsie = troebel mengsel van twee vloeistoffen, die niet goed mengbaar
zijn. Een verschil in dichtheid zorgt voor een tweelagensysteem. Met behulp
van een emulgator kan de emulsie niet ontmengen.
- Een emulgator bestaat uit een hydrofiele kop en een hydrofobe
staart.
↓
Verschil tussen zuivere stof en mengsel bij opwarmen
Een zuivere stof heeft een kookpunt en een smeltpunt; alle atomen smelten of
koken tegelijk. Een mengsel een kooktraject en een smelttraject. Niet alle atomen
smelten of koken tegelijk.
Scheidingsmethoden
Naam Soort mengsel Scheiding berust op
verschil in
Destillatie Vloeistoffen, oplossingen Kookpunt
Indampen Vloeistoffen, oplossingen Kookpunt
Bezinken (wordt versneld Suspensie Toestand van de stof
met centrifuge)
Filtratie Vaste stof in een vloeistof Toestand van de stof en
deeltjesgrootte
Extractie Vaste stoffen Oplosbaarheid in
extractiemiddel
Adsorptie Verontreinigde stof Binding aan
adsorptiemiddel
Chromatografie Kleurstoffen Oplosbaarheid en
adsorptie
2
,Gaschromatografie Vloeistofmengsels Kookpunt, adsorptie en
oplosbaarheid
Destillatie
Een vloeistof wordt verdampt en daarna weer gekoeld. Het deel van de mengsel dat
niet verdampt is het residu en het deel dat wel verdampt is het destillaat.
Destilleren is alleen mogelijk als de verschillende vloeistoffen kookpunten hebben
die ver genoeg uit elkaar liggen, anders krijg je geen zuivere stof.
Indampen
Een vloeistof wordt verdampt. Het vloeistof ontvlucht.
Bezinken
De vaste stof zakt naar onder. Dit proces is te versnellen door centrifuge.
Filtratie
Hierbij is de vloeistof het filtraat en de vaste stof het residu.
Extractie
Aan een mengsel van vaste stoffen voeg je een oplosmiddel toe, waar sommige
stoffen wel in oplossen en andere niet. Het oplosmiddel het het extractiemiddel.
Adsorptie
Aan een mengsel voeg je een adsorptiemiddel toe, waar sommige stoffen wel aan
vast hechten en andere niet.
Chromatografie
Met deze methode kun je bepalen uit welke stoffen een mengsel bestaat. Sommige
stoffen lossen beter op in het loopvloeistof dan andere en sommige adsorberen
sterker aan het papieroppervlak.
➔ Elke stof heeft bij een bepaalde temperatuur en een bepaalde loopvloeistof
een Rf-waarde A/B:
- A is de afstand van het punt waar je de kleurstoffen hebt opgebracht
tot het punt waar een kleurstof is blijven steken.
- B is de afstand van het punt waar je de kleurstoffen hebt opgebracht
tot waar de loopvloeistof is opgetrokken.
Chemische reacties
Kenmerken van een chemische reactie
➔ De beginstoffen verdwijnen en er ontstaan reactieproducten.
➔ De totale massa van de beginstoffen is gelijk aan de totale massa van de
eindproducten.
➔ De stoffen reageren en ontstaan in een vaste massaverhouding.
➔ Er is een minimum temperatuur om de reactie te laten verlopen: de
reactietemperatuur.
➔ Er is een energie-effect.
3
, Energie-effect
Alle stoffen bevatten een bepaalde hoeveelheid chemische energie. Een reactie
waarbij er energie vrijkomt is een exotherme reactie. Hierbij geven de beginstoffen
een deel van hun chemische energie mee aan de omgeving. Die chemische energie
wordt omgezet in een andere vorm van energie. Een reactie die voortdurend energie
nodig heeft om te verlopen is een endotherme reactie. De beginstoffen nemen
energie op uit de omgeving. die energie wordt omgezet in chemische energie.
Activeringsenergie
Elke chemische reactie heeft een reactietemperatuur. Om de stoffen op de
reactietemperatuur te krijgen moet je energie toevoegen, de activeringsenergie. Als
de activeringsenergie is bereikt, noem je dit de geactiveerde toestand.
Reactie-energie = het verschil in energie tussen de hoeveelheid energie van de
beginstoffen en de reactieproducten.
Energiediagrammen
Snelheid van een reactie
Reactietijd = de tijd die is verstreken tussen het mengen van de stoffen en het einde
van de reactie.
Reactiesnelheid = de hoeveelheid stof die per seconde en per liter ontstaat of
verdwijnt.
Factoren reactiesnelheid
➔ Verdelingsgraad = hoe fijn de stof is verdeelt. Hoe groter de verdelingsgraad,
hoe sneller de reactie verloopt. Het contactoppervlak wordt vergoot.
- Homogeen mengsel = een mengsel waarbij de stoffen tot op de
kleinste deeltjes gemengd zijn.
- Heterogeen mengsel = een mengsel waarbij de stoffen niet op
microniveau zijn gemend.
➔ De soort stof. De activeringsenergie van elke stof is anders.
➔ Hoe hoger de concentratie van de beginstoffen, hoe sneller. Aantal botsingen
per seconde neemt toe.
4
Inhoudsopgave
Hoofdstuk 1: Scheiden en reageren 2
Hoofdstuk 2: Bouwstenen van stoffen 6
Hoofdstuk 3: Moleculaire stoffen 8
Hoofdstuk 4: Zouten en zoutoplossingen 11
Hoofdstuk 5: Reacties van zouten 13
Hoofdstuk 6: Koolstofchemie 14
Hoofdstuk 7: Duurzaamheid 17
Hoofdstuk 11: Redoxreacties 23
Hoofdstuk 12: Molecuulbouw 26
Hoofdstuk 13: Kunststoffen 30
Hoofdstuk 15: Groene chemie 34
Hoofdstuk 17: Buffers en enzymen 43
Hoofdstuk 18: Accu’s en brandstofcellen 46
,Hoofdstuk 1: Scheiden en reageren
Zuivere stof en mengsel
Zuivere stof = een stof die bestaat uit één soort bouwsteen, atomen of moleculen.
➔ Element = stof die bestaat uit één soort atomen.
➔ Verbinding = Stof die bestaat uit twee of meer soorten atomen. Stof waarvan
de moleculen uit meerdere atomen bestaan.
Mengsel = bestaat uit verschillende stoffen.
➔ Oplossing = helder mengsel van vloeistoffen of van een vloeistof en een
vaste stof of gas die tot op microniveau zijn gemend.
➔ Suspensie = troebel mengsel van een vaste stof en een vloeistof, waarbij de
vaste stof niet is opgelost. Die zweeft in kleine korreltjes in de vloeistof.
➔ Emulsie = troebel mengsel van twee vloeistoffen, die niet goed mengbaar
zijn. Een verschil in dichtheid zorgt voor een tweelagensysteem. Met behulp
van een emulgator kan de emulsie niet ontmengen.
- Een emulgator bestaat uit een hydrofiele kop en een hydrofobe
staart.
↓
Verschil tussen zuivere stof en mengsel bij opwarmen
Een zuivere stof heeft een kookpunt en een smeltpunt; alle atomen smelten of
koken tegelijk. Een mengsel een kooktraject en een smelttraject. Niet alle atomen
smelten of koken tegelijk.
Scheidingsmethoden
Naam Soort mengsel Scheiding berust op
verschil in
Destillatie Vloeistoffen, oplossingen Kookpunt
Indampen Vloeistoffen, oplossingen Kookpunt
Bezinken (wordt versneld Suspensie Toestand van de stof
met centrifuge)
Filtratie Vaste stof in een vloeistof Toestand van de stof en
deeltjesgrootte
Extractie Vaste stoffen Oplosbaarheid in
extractiemiddel
Adsorptie Verontreinigde stof Binding aan
adsorptiemiddel
Chromatografie Kleurstoffen Oplosbaarheid en
adsorptie
2
,Gaschromatografie Vloeistofmengsels Kookpunt, adsorptie en
oplosbaarheid
Destillatie
Een vloeistof wordt verdampt en daarna weer gekoeld. Het deel van de mengsel dat
niet verdampt is het residu en het deel dat wel verdampt is het destillaat.
Destilleren is alleen mogelijk als de verschillende vloeistoffen kookpunten hebben
die ver genoeg uit elkaar liggen, anders krijg je geen zuivere stof.
Indampen
Een vloeistof wordt verdampt. Het vloeistof ontvlucht.
Bezinken
De vaste stof zakt naar onder. Dit proces is te versnellen door centrifuge.
Filtratie
Hierbij is de vloeistof het filtraat en de vaste stof het residu.
Extractie
Aan een mengsel van vaste stoffen voeg je een oplosmiddel toe, waar sommige
stoffen wel in oplossen en andere niet. Het oplosmiddel het het extractiemiddel.
Adsorptie
Aan een mengsel voeg je een adsorptiemiddel toe, waar sommige stoffen wel aan
vast hechten en andere niet.
Chromatografie
Met deze methode kun je bepalen uit welke stoffen een mengsel bestaat. Sommige
stoffen lossen beter op in het loopvloeistof dan andere en sommige adsorberen
sterker aan het papieroppervlak.
➔ Elke stof heeft bij een bepaalde temperatuur en een bepaalde loopvloeistof
een Rf-waarde A/B:
- A is de afstand van het punt waar je de kleurstoffen hebt opgebracht
tot het punt waar een kleurstof is blijven steken.
- B is de afstand van het punt waar je de kleurstoffen hebt opgebracht
tot waar de loopvloeistof is opgetrokken.
Chemische reacties
Kenmerken van een chemische reactie
➔ De beginstoffen verdwijnen en er ontstaan reactieproducten.
➔ De totale massa van de beginstoffen is gelijk aan de totale massa van de
eindproducten.
➔ De stoffen reageren en ontstaan in een vaste massaverhouding.
➔ Er is een minimum temperatuur om de reactie te laten verlopen: de
reactietemperatuur.
➔ Er is een energie-effect.
3
, Energie-effect
Alle stoffen bevatten een bepaalde hoeveelheid chemische energie. Een reactie
waarbij er energie vrijkomt is een exotherme reactie. Hierbij geven de beginstoffen
een deel van hun chemische energie mee aan de omgeving. Die chemische energie
wordt omgezet in een andere vorm van energie. Een reactie die voortdurend energie
nodig heeft om te verlopen is een endotherme reactie. De beginstoffen nemen
energie op uit de omgeving. die energie wordt omgezet in chemische energie.
Activeringsenergie
Elke chemische reactie heeft een reactietemperatuur. Om de stoffen op de
reactietemperatuur te krijgen moet je energie toevoegen, de activeringsenergie. Als
de activeringsenergie is bereikt, noem je dit de geactiveerde toestand.
Reactie-energie = het verschil in energie tussen de hoeveelheid energie van de
beginstoffen en de reactieproducten.
Energiediagrammen
Snelheid van een reactie
Reactietijd = de tijd die is verstreken tussen het mengen van de stoffen en het einde
van de reactie.
Reactiesnelheid = de hoeveelheid stof die per seconde en per liter ontstaat of
verdwijnt.
Factoren reactiesnelheid
➔ Verdelingsgraad = hoe fijn de stof is verdeelt. Hoe groter de verdelingsgraad,
hoe sneller de reactie verloopt. Het contactoppervlak wordt vergoot.
- Homogeen mengsel = een mengsel waarbij de stoffen tot op de
kleinste deeltjes gemengd zijn.
- Heterogeen mengsel = een mengsel waarbij de stoffen niet op
microniveau zijn gemend.
➔ De soort stof. De activeringsenergie van elke stof is anders.
➔ Hoe hoger de concentratie van de beginstoffen, hoe sneller. Aantal botsingen
per seconde neemt toe.
4
