Algemene chemie
Griet Muylaert – HoGent
H1: INLEIDING
natuurwetenschappelijke methode: verklaart objectief verschijnselen
1. Start met objectief observeren van natuurverschijnsel zonder vooroordelen
2. Hypothese (= voorlopige verklaring) voorstellen
3. Experimenten opzetten: plaatsvinden van verschijnselen in gecontroleerde
omstandigheden (1 factor per keer wijzigen!)
4. Natuurwetten (= vastgestelde wetmatigheden in bepaalde verschijnselen) worden
universeel/onveranderlijk verklaard
5. Wet (= analytische stelling, wiskundige stelling) ≠ hypothese vb: wet behoud masse/energie
6. Theorie of model (= verklaren natuurwetten/voorspellen natuurfenomenen) als testen
kloppen vb: atoommodel
1
,H2: STRUCTUURMODEL VAN DE MATERIE
2.1. Materie als mengsel van zuivere stoffen
Materie = verzamelnaam voor alles wat massa heeft
Stof = gekenmerkt door fysische constanten (smelt- en kookpunt, massadichtheid,
brekingsindex, …) die de stofeigenschappen bepalen
! als men in de chemie over een stof spreekt, is dat een zuivere stof
vb: De zuivere stof water kookt bij een temperatuur van 100 °C als de druk 1013 hPa bedraagt. Deze temperatuur
blijft tijdens het koken constant. De kooktemperatuur is een voorbeeld van een stofeigenschap, het is een fysische
constante.
Mengsel = stoffen gemengd met andere stoffen (verschillende componenten)
vb: Zeewater is geen zuivere stof. Wanneer men zeewater verhit, verdampt het water en er blijft een witte
zoutafzetting achter. De kooktemperatuur is afhankelijk van de samenstelling. Hoe meer zout aanwezig is, hoe
hoger de kooktemperatuur.
à indeling gebeurt obv grootte van de componenten
Homogeen mengsel = men kan de verschillende componenten niet meer onderscheiden
- diameter: <10-9 m
- componenter op gelijkvormide wijze verdeeld
- eigenschappen in gehele mengsel gelijk
- oplosmiddel/solvent = componenten in grootste hoeveelheid
- opgeloste stof = andere componenten
Colloïdaal mengsel = overgang tussen homogeen en heterogeen mengsel
- diameter: 10-7 m – 10-9 m
vb: melk bevat vetdruppeltjes in water
Heterogeen mengsel = men kan ten minste een van de componenten onderscheiden
- diameter: >10-7
- gebruik maken van loep/microscoop om deeltjes te onderscheiden
Grof mengsel = vast + vast
Suspensie = vast + vloeistof
Emulsie = vloeistof + vloeistof
Nevel = vloeistof + gas
Rook = vast + gas
Schuim = gas + vloeistof
à meeste van deze heterogene mengsels zullen spontaan ontmengen
vb: Men kan olie en water door schudden zeer intens mengen. Er ontstaat een emulsie. Laat men dit mengsel een
tijdje staan, dan zal de olielaag zich terug van het water afzonderen en bovendrijven.
2
,Scheidingstechniek = fysisch proces om een of meerdere componenten uit een mengsel af te
zonderen, hangt af van soort mengsel
Manueel scheiden = een component manueel uit mengsel halen
Zeven = deeltjes kleiner dan maaswijdte vallen door de zeef, deeltjes die groter zijn blijven
liggen op de zeef
Filtreren = deeltjes die groter zijn dan poriëngrootte blijven achter op filter (= residu), deeltjes
die kleiner zijn gaan door de filter (= filtraat)
Decanteren = wordt gebruikt om twee of meerdere niet mengbare stoffen te scheiden obv
een verschil in massadichtheid vb: decanteren van rode wijn
Scheitrechter = emulsie wordt in trechter gegoten en men wacht tot visuele lagen zichtbaar
zijn
à stof met grootste massadichtheid wordt onderaan via kraantje verwijderd, stof met
kleinste massadichtheid wordt er langs boven uitgegoten
Centrifugeren = draait snel rond waardoor inhoud wordt onderworpen aan een
middelpuntvliegende kracht waardoor stoffen scheiden
à stof met grootste massadichtheid zit aan buitenkant, stof met kleinste massadichtheid zit
bij rotatieas
à wordt meestal vervolgd door decantatie
Extraheren = extratctievloeistof wordt toegevoegd aan mengsel waardoor bestanddelen uit
mengsel die goed oplossen onttrekken
à wordt meestal vervolgd door filtratie of decantatie
Adsorberen = vast adsorptiemiddel wordt toegevoegd aan megsel waardoor bestanddelen
met grote affiniteit onttrekken
à wordt meestal vervolgd door filtratie
Destilleren = bij verhitten van het mengsel zal de vloeitsof met het laagste kookpunt eerst
verdampen + nadien condenseren (= destillaat), stoffen die niet afgezonderd worden vormen
het residu
3
,2.2. Zuivere stoffen – moleculen – atomen
! uit processen kan men afleiden dat materie deelbaar is
Zuivere stof = bevat een soort moleculen/roosterstructuren
- samengestelde stof = opgebouwd uit verschillende elementen
vb: water bestaat uit waterstof- en zuurstofatomen
- enkelvoudige stof = opgebouwd uit dezelfde elementen
- vb: zuurstofgas bestaat enkel uit zuurstofatomen
à beperkt: minder dan 200
Mengsel = bevat meerdere soorten moleculen/roosterstructuren
Atoomsoort/element = aantal is nog beperkter dab aantal enkelvoudige stoffen (92
bouwstenen)
Kunstmatig element = in laboratoria gemaakt
2.3. Chemisch tekenschrift
Symbool element:
- 1à2 letters
- Eerste letter hoofdletter, tweede letter kleine letter
- Eerste letter van Latijnse naam, tweede letter is letter uit Latijnse naam
KENNEN:
Ag zilver H waterstof Ra radium
Al aluminium He helium Rn radon
Ar argon Hg kwik
As arseen S zwavel
Au goud I jood Se seleen
Si silicium
B boor Sn tin
K kalium
Ba barium Kr krypton
Be beryllium Te telluur
Ti titaan
Bi bismut Li lithium
Br broom
Fe ijzer
Mg magnesium
C koolstof Mn mangaan
Ca calcium O zuurstof
Mo molybdeen
Cd cadmium
Cl chloor P fosfor
N stikstof Pb lood
Co kobalt
Na natrium
Cr chroom
Ne neon U uraan
Cs cesium
Ni nikkel
Cu Koper
Xe xenon
Ge germanium Pt platina
Zn zink
! een symbool van een element stelt niet alleen dat element voor maar ook een atoom van
dat element
4
, aardkorst menselijk lichaam
Brutoformule = geeft aantal elementen weer van elke soort in de zuivere stof
Moleculen = wanneer in elke aggregatietoestand van de stof afzonderlijke, duidelijk
afgebakende stofeenheden voorkomen
Roosterstructuur = elementen zijn ruimtelijk zo geschikt dat er geen duidelijk
begrensde combinaties voorkomen
à Verhoudingsformule = men schrijft steeds de kleinst mogelijke getallen die de
verhouding weergeeft
X = enkelvoudige stoffen
à naam stof = naam element
n in Xn = index (= getal dat aantal atomen in molecule weergeeft)
à naam stof = Grieks telwoord + naam element
1 mono 2 di 3 tri 4 tetra 5 penta
6 hexa 7 hepta 8 octa 9 nona 10 deca
5
, ! De brutoformule van een zuivere stof geeft alleen informatie over de aard en het aantal
elementen in de verhouding, onderlinge schikking is er niet uit af te leiden
à verschillende zuivere stoffen kunnen daardoor met dezelfde brutoformule worden
voorgesteld
! Door het groeperen van elementen worden bepaalde structuuraspecten en daarmee
samenhangende eigenschappen van de stof benadrukt
Coëfficiënt/voorgetal = getal dat aantal atomen, moleculen of roosterstructuren weergeeft
6
Griet Muylaert – HoGent
H1: INLEIDING
natuurwetenschappelijke methode: verklaart objectief verschijnselen
1. Start met objectief observeren van natuurverschijnsel zonder vooroordelen
2. Hypothese (= voorlopige verklaring) voorstellen
3. Experimenten opzetten: plaatsvinden van verschijnselen in gecontroleerde
omstandigheden (1 factor per keer wijzigen!)
4. Natuurwetten (= vastgestelde wetmatigheden in bepaalde verschijnselen) worden
universeel/onveranderlijk verklaard
5. Wet (= analytische stelling, wiskundige stelling) ≠ hypothese vb: wet behoud masse/energie
6. Theorie of model (= verklaren natuurwetten/voorspellen natuurfenomenen) als testen
kloppen vb: atoommodel
1
,H2: STRUCTUURMODEL VAN DE MATERIE
2.1. Materie als mengsel van zuivere stoffen
Materie = verzamelnaam voor alles wat massa heeft
Stof = gekenmerkt door fysische constanten (smelt- en kookpunt, massadichtheid,
brekingsindex, …) die de stofeigenschappen bepalen
! als men in de chemie over een stof spreekt, is dat een zuivere stof
vb: De zuivere stof water kookt bij een temperatuur van 100 °C als de druk 1013 hPa bedraagt. Deze temperatuur
blijft tijdens het koken constant. De kooktemperatuur is een voorbeeld van een stofeigenschap, het is een fysische
constante.
Mengsel = stoffen gemengd met andere stoffen (verschillende componenten)
vb: Zeewater is geen zuivere stof. Wanneer men zeewater verhit, verdampt het water en er blijft een witte
zoutafzetting achter. De kooktemperatuur is afhankelijk van de samenstelling. Hoe meer zout aanwezig is, hoe
hoger de kooktemperatuur.
à indeling gebeurt obv grootte van de componenten
Homogeen mengsel = men kan de verschillende componenten niet meer onderscheiden
- diameter: <10-9 m
- componenter op gelijkvormide wijze verdeeld
- eigenschappen in gehele mengsel gelijk
- oplosmiddel/solvent = componenten in grootste hoeveelheid
- opgeloste stof = andere componenten
Colloïdaal mengsel = overgang tussen homogeen en heterogeen mengsel
- diameter: 10-7 m – 10-9 m
vb: melk bevat vetdruppeltjes in water
Heterogeen mengsel = men kan ten minste een van de componenten onderscheiden
- diameter: >10-7
- gebruik maken van loep/microscoop om deeltjes te onderscheiden
Grof mengsel = vast + vast
Suspensie = vast + vloeistof
Emulsie = vloeistof + vloeistof
Nevel = vloeistof + gas
Rook = vast + gas
Schuim = gas + vloeistof
à meeste van deze heterogene mengsels zullen spontaan ontmengen
vb: Men kan olie en water door schudden zeer intens mengen. Er ontstaat een emulsie. Laat men dit mengsel een
tijdje staan, dan zal de olielaag zich terug van het water afzonderen en bovendrijven.
2
,Scheidingstechniek = fysisch proces om een of meerdere componenten uit een mengsel af te
zonderen, hangt af van soort mengsel
Manueel scheiden = een component manueel uit mengsel halen
Zeven = deeltjes kleiner dan maaswijdte vallen door de zeef, deeltjes die groter zijn blijven
liggen op de zeef
Filtreren = deeltjes die groter zijn dan poriëngrootte blijven achter op filter (= residu), deeltjes
die kleiner zijn gaan door de filter (= filtraat)
Decanteren = wordt gebruikt om twee of meerdere niet mengbare stoffen te scheiden obv
een verschil in massadichtheid vb: decanteren van rode wijn
Scheitrechter = emulsie wordt in trechter gegoten en men wacht tot visuele lagen zichtbaar
zijn
à stof met grootste massadichtheid wordt onderaan via kraantje verwijderd, stof met
kleinste massadichtheid wordt er langs boven uitgegoten
Centrifugeren = draait snel rond waardoor inhoud wordt onderworpen aan een
middelpuntvliegende kracht waardoor stoffen scheiden
à stof met grootste massadichtheid zit aan buitenkant, stof met kleinste massadichtheid zit
bij rotatieas
à wordt meestal vervolgd door decantatie
Extraheren = extratctievloeistof wordt toegevoegd aan mengsel waardoor bestanddelen uit
mengsel die goed oplossen onttrekken
à wordt meestal vervolgd door filtratie of decantatie
Adsorberen = vast adsorptiemiddel wordt toegevoegd aan megsel waardoor bestanddelen
met grote affiniteit onttrekken
à wordt meestal vervolgd door filtratie
Destilleren = bij verhitten van het mengsel zal de vloeitsof met het laagste kookpunt eerst
verdampen + nadien condenseren (= destillaat), stoffen die niet afgezonderd worden vormen
het residu
3
,2.2. Zuivere stoffen – moleculen – atomen
! uit processen kan men afleiden dat materie deelbaar is
Zuivere stof = bevat een soort moleculen/roosterstructuren
- samengestelde stof = opgebouwd uit verschillende elementen
vb: water bestaat uit waterstof- en zuurstofatomen
- enkelvoudige stof = opgebouwd uit dezelfde elementen
- vb: zuurstofgas bestaat enkel uit zuurstofatomen
à beperkt: minder dan 200
Mengsel = bevat meerdere soorten moleculen/roosterstructuren
Atoomsoort/element = aantal is nog beperkter dab aantal enkelvoudige stoffen (92
bouwstenen)
Kunstmatig element = in laboratoria gemaakt
2.3. Chemisch tekenschrift
Symbool element:
- 1à2 letters
- Eerste letter hoofdletter, tweede letter kleine letter
- Eerste letter van Latijnse naam, tweede letter is letter uit Latijnse naam
KENNEN:
Ag zilver H waterstof Ra radium
Al aluminium He helium Rn radon
Ar argon Hg kwik
As arseen S zwavel
Au goud I jood Se seleen
Si silicium
B boor Sn tin
K kalium
Ba barium Kr krypton
Be beryllium Te telluur
Ti titaan
Bi bismut Li lithium
Br broom
Fe ijzer
Mg magnesium
C koolstof Mn mangaan
Ca calcium O zuurstof
Mo molybdeen
Cd cadmium
Cl chloor P fosfor
N stikstof Pb lood
Co kobalt
Na natrium
Cr chroom
Ne neon U uraan
Cs cesium
Ni nikkel
Cu Koper
Xe xenon
Ge germanium Pt platina
Zn zink
! een symbool van een element stelt niet alleen dat element voor maar ook een atoom van
dat element
4
, aardkorst menselijk lichaam
Brutoformule = geeft aantal elementen weer van elke soort in de zuivere stof
Moleculen = wanneer in elke aggregatietoestand van de stof afzonderlijke, duidelijk
afgebakende stofeenheden voorkomen
Roosterstructuur = elementen zijn ruimtelijk zo geschikt dat er geen duidelijk
begrensde combinaties voorkomen
à Verhoudingsformule = men schrijft steeds de kleinst mogelijke getallen die de
verhouding weergeeft
X = enkelvoudige stoffen
à naam stof = naam element
n in Xn = index (= getal dat aantal atomen in molecule weergeeft)
à naam stof = Grieks telwoord + naam element
1 mono 2 di 3 tri 4 tetra 5 penta
6 hexa 7 hepta 8 octa 9 nona 10 deca
5
, ! De brutoformule van een zuivere stof geeft alleen informatie over de aard en het aantal
elementen in de verhouding, onderlinge schikking is er niet uit af te leiden
à verschillende zuivere stoffen kunnen daardoor met dezelfde brutoformule worden
voorgesteld
! Door het groeperen van elementen worden bepaalde structuuraspecten en daarmee
samenhangende eigenschappen van de stof benadrukt
Coëfficiënt/voorgetal = getal dat aantal atomen, moleculen of roosterstructuren weergeeft
6
