CHEMIE
Hoofdstuk 1: Atomen
1.1 Chemische elementen of atoomsoorten
Materie bestaat uit chemische elementen, ook wel atoomsoorten
genoemd. Er zijn 118 bekende elementen, waarvan 90 in de natuur
voorkomen. Slechts 25 hiervan zijn essentieel voor het menselijk
lichaam.
Hoofdrolspelers: Koolstof (C), waterstof (H), zuurstof (O), en
stikstof (N) maken samen 97% van de lichaamsmassa uit.
De overige elementen, zoals calcium (Ca), fosfor (P), kalium (K),
natrium (Na), en magnesium (Mg), zijn in kleine hoeveelheden
belangrijk voor biochemische processen.
Elementen hebben unieke chemische symbolen (bv. O voor zuurstof,
H voor waterstof) en worden weergegeven in het periodiek systeem,
dat elementen ordent op basis van hun chemische en fysische
eigenschappen.
1.2 Samenstelling van atomen
Structuur van een atoom: Een atoom bestaat uit een kern
(protonen en neutronen) en een elektronenwolk.
o Protonen: positief geladen (+1).
o Elektronen: negatief geladen (-1).
o Neutronen: neutraal.
De kern bevat bijna alle massa van het atoom, terwijl de
elektronenwolk het grootste volume inneemt.
Belangrijke termen:
o Atoomnummer (Z): Aantal protonen en elektronen in een
atoom.
o Massagetal (A): Som van het aantal protonen en neutronen.
o Nuclide: Een specifiek atoom met een bepaald aantal
protonen en neutronen.
Isotopen
Isotopen zijn atomen van hetzelfde element met een gelijk aantal
protonen, maar een verschillend aantal neutronen.
, Isotopen hebben verschillende massa’s, maar gelijke chemische
eigenschappen.
Voorbeeld: Zuurstof heeft drie isotopen: 16O, 17O, en 18O.
Elementen en stoffen
Zuivere stoffen: Bestaan uit enkelvoudige (één atoomsoort) of
samengestelde stoffen (meerdere atoomsoorten, zoals water: H2O.
Mengsels: Combinaties van stoffen, onderverdeeld in homogeen
(één geheel, bv. lucht) en heterogeen (zichtbare componenten, bv.
bloed).
1. Atoommassa-eenheid (u):
Gedefinieerd door IUPAC in 1961.
Gebaseerd op koolstof-12 (12C): één nuclide van 12
C heeft exact 12 u.
Absolute waarde van 1 u: 1 u=1,66054×10−27 kg
Het is een praktische eenheid om de massa van atomen en
subatomaire deeltjes uit te drukken.
2. Relatieve atoommassa (ArA_rAr):
Definitie:
Arabsolute massa van een atoom X /1/12 van de absolute massa van
een 12C-atoom (in g)
Belangrijk: Ar is een onbenoemd getal (geen eenheid).
3. Isotopen en gewogen gemiddelde:
Isotopen zijn varianten van een element met een verschillend
aantal neutronen.
De relatieve atoommassa van een element is het gewogen
gemiddelde van de relatieve atoommassa's van zijn isotopen.
Dit gewogen gemiddelde wordt weergegeven in het periodiek
systeem.
Opmerkingen:
1. Dalton (Da):
o In biochemie wordt 1u vaak aangeduid als dalton (Da).
2. Constant isotopenpatroon:
, o In de natuur is de verhouding van isotopen doorgaans
constant, waardoor berekeningen met een gemiddelde Ar
mogelijk zijn.
3. Terminologie:
o Atoommassa: Massa van één atoom (uitgedrukt in u).
o Relatieve atoommassa (Ar): Gemiddelde massa van een
element, gebaseerd op zijn isotopen (zonder eenheid).
Hoofdkwantumgetal (n):
n bepaalt de schil van een elektron en kan waarden aannemen als
0,1,2,3
De grootte en energie van een orbitaal nemen toe met n.
Schillen worden ook aangeduid met letters (K, L, M, N, ...).
Nevenkwantumgetal (l):
Geeft het type subniveau binnen een schil aan (s, p, d, f).
Waarden van l: 0 tot n−1.
Het bepaalt de vorm van een orbitaal.
Magnetisch kwantumgetal (ml):
Bepaalt de oriëntatie van een orbitaal binnen een subniveau.
Waarden van ml: van −l-l−l tot +l+l+l.
Spinkwantumgetal (ms):
Beschrijft de spin van een elektron: +1/2 of −1/2.
Orbitalen:
s-orbitalen (l=0) zijn bolvormig.
p-orbitalen (l=1) hebben twee lobben.
d-orbitalen (l=2) hebben complexe vormen, vaak met vier lobben.
f-orbitalen (l=3) zijn nog complexer.
Energie van orbitalen:
Energie hangt af van n en l: ns<np<nd<nf.
Orbitalen binnen hetzelfde subniveau zijn gedegenereerd (gelijke
energie).
Hoofdstuk 1: Atomen
1.1 Chemische elementen of atoomsoorten
Materie bestaat uit chemische elementen, ook wel atoomsoorten
genoemd. Er zijn 118 bekende elementen, waarvan 90 in de natuur
voorkomen. Slechts 25 hiervan zijn essentieel voor het menselijk
lichaam.
Hoofdrolspelers: Koolstof (C), waterstof (H), zuurstof (O), en
stikstof (N) maken samen 97% van de lichaamsmassa uit.
De overige elementen, zoals calcium (Ca), fosfor (P), kalium (K),
natrium (Na), en magnesium (Mg), zijn in kleine hoeveelheden
belangrijk voor biochemische processen.
Elementen hebben unieke chemische symbolen (bv. O voor zuurstof,
H voor waterstof) en worden weergegeven in het periodiek systeem,
dat elementen ordent op basis van hun chemische en fysische
eigenschappen.
1.2 Samenstelling van atomen
Structuur van een atoom: Een atoom bestaat uit een kern
(protonen en neutronen) en een elektronenwolk.
o Protonen: positief geladen (+1).
o Elektronen: negatief geladen (-1).
o Neutronen: neutraal.
De kern bevat bijna alle massa van het atoom, terwijl de
elektronenwolk het grootste volume inneemt.
Belangrijke termen:
o Atoomnummer (Z): Aantal protonen en elektronen in een
atoom.
o Massagetal (A): Som van het aantal protonen en neutronen.
o Nuclide: Een specifiek atoom met een bepaald aantal
protonen en neutronen.
Isotopen
Isotopen zijn atomen van hetzelfde element met een gelijk aantal
protonen, maar een verschillend aantal neutronen.
, Isotopen hebben verschillende massa’s, maar gelijke chemische
eigenschappen.
Voorbeeld: Zuurstof heeft drie isotopen: 16O, 17O, en 18O.
Elementen en stoffen
Zuivere stoffen: Bestaan uit enkelvoudige (één atoomsoort) of
samengestelde stoffen (meerdere atoomsoorten, zoals water: H2O.
Mengsels: Combinaties van stoffen, onderverdeeld in homogeen
(één geheel, bv. lucht) en heterogeen (zichtbare componenten, bv.
bloed).
1. Atoommassa-eenheid (u):
Gedefinieerd door IUPAC in 1961.
Gebaseerd op koolstof-12 (12C): één nuclide van 12
C heeft exact 12 u.
Absolute waarde van 1 u: 1 u=1,66054×10−27 kg
Het is een praktische eenheid om de massa van atomen en
subatomaire deeltjes uit te drukken.
2. Relatieve atoommassa (ArA_rAr):
Definitie:
Arabsolute massa van een atoom X /1/12 van de absolute massa van
een 12C-atoom (in g)
Belangrijk: Ar is een onbenoemd getal (geen eenheid).
3. Isotopen en gewogen gemiddelde:
Isotopen zijn varianten van een element met een verschillend
aantal neutronen.
De relatieve atoommassa van een element is het gewogen
gemiddelde van de relatieve atoommassa's van zijn isotopen.
Dit gewogen gemiddelde wordt weergegeven in het periodiek
systeem.
Opmerkingen:
1. Dalton (Da):
o In biochemie wordt 1u vaak aangeduid als dalton (Da).
2. Constant isotopenpatroon:
, o In de natuur is de verhouding van isotopen doorgaans
constant, waardoor berekeningen met een gemiddelde Ar
mogelijk zijn.
3. Terminologie:
o Atoommassa: Massa van één atoom (uitgedrukt in u).
o Relatieve atoommassa (Ar): Gemiddelde massa van een
element, gebaseerd op zijn isotopen (zonder eenheid).
Hoofdkwantumgetal (n):
n bepaalt de schil van een elektron en kan waarden aannemen als
0,1,2,3
De grootte en energie van een orbitaal nemen toe met n.
Schillen worden ook aangeduid met letters (K, L, M, N, ...).
Nevenkwantumgetal (l):
Geeft het type subniveau binnen een schil aan (s, p, d, f).
Waarden van l: 0 tot n−1.
Het bepaalt de vorm van een orbitaal.
Magnetisch kwantumgetal (ml):
Bepaalt de oriëntatie van een orbitaal binnen een subniveau.
Waarden van ml: van −l-l−l tot +l+l+l.
Spinkwantumgetal (ms):
Beschrijft de spin van een elektron: +1/2 of −1/2.
Orbitalen:
s-orbitalen (l=0) zijn bolvormig.
p-orbitalen (l=1) hebben twee lobben.
d-orbitalen (l=2) hebben complexe vormen, vaak met vier lobben.
f-orbitalen (l=3) zijn nog complexer.
Energie van orbitalen:
Energie hangt af van n en l: ns<np<nd<nf.
Orbitalen binnen hetzelfde subniveau zijn gedegenereerd (gelijke
energie).
