1. Chemie en materie
1.1. Een beetje geschiedenis
Chemie= wetenschap die probeert om gedrag v materie te verklaren door gedrag v atomen &
moleculen te bestuderen
Idee v Aristoteles: alle stoffen op wereld= combinatie vd 4 elementen: aarde, vuur, water en
lucht
Democritus: atomos als bouwstenen vr alle materie
Ontstond soort wetenschap: alchemie
Doelstellingen: omzetten vd ene stof id andere stof via één of andere transmutatie
(omzetting), waarbij basiselementen (lood) om zetten in goud
Occulte praktijk, MAAR belangrijk bij ontwikkeling ve #chemische technieken: destillatie,
extractie, filtratie
Kenden minerale zuren: zoutzuur, zwavelzuur, salpeterzuur
- Geneeskunde: bijpraktijk vd alchemisten
Band tssn geneeskunde & chemie
Lavoisier & Priestley (18e eeuw): methodiek v observatie, hypothese, experimenten &
theorie ingevoerd
19e eeuw: ontwikkelen v fysische chemie, anorganische chemie, organische chemie,
biochemie
1.2. Materie
Materie= alles wat massa & volume heeft (lucht)
- Fysische toestand
- samenstelling
Stof= specifiek deel vd materie
1.2.1. fysische toestand v materie: vast, vloeibaar, gasvormig
3 fysische toestanden: aggregatietoestanden: vast, vloeibaar, gasvormig
vaste toestand: deeltjes vd stof op vaste plaatsen tov elkaar
1
, trillen rond evenwichtspositie
atomen & moleculen tov elkaar in rust
gevolg: vast volume & vaste vorm
vb: ijs & diamant
kristallijne vaste stoffen: atomen & moleculen gerangschikt in regelmatige patronen over
grote afstand uitstrekken
regelmatige structuur
vb: diamant
amorfe vaste stoffen: geen regemaltige structuur
vb: glas
polykristallijn: kristallijne structuur maar geen vaste vorm
vloeibare stoffen: deeltjes even ver v elkaar MAAR vrij om te bewegen
vast volume, geen vaste vorm
nemen vorm aan v vat waarin zich bevinden: geen vaste vorm & volume
vb: water, alcohol, olie
gassen: deeltjes kù vrij bewegen & op grote afstand tov elkaar
nemen vorm & ruimte in v vat waarin zich bevinden
vb: helium
1.2.2. samenstelling v materie: elementen, verbindingen &
mengsels
materie als mengsel= verschillende compontenten (vb: lucht)
2 soorten mengsels:
heterogene mengsels: 1 of meer zichtbare fasegrenzen tssn compontenten (baksteen)
soms fasegrenzen amper zien (bloed)
homogene mengsels: geen zichtbare fasegrenzen => componenten gemengd onder kleisnte
individuele vorm: atomen, ionen, moleculen
in alle punten dezelfde eigenschappen
lucht= homogeen mengsel v verschillende gassen
heterogene & homogene mengsels: samengesteld uit:
zuivere stoffen: vaste chemische samenstelling & vaste eigenschappen
uit homogene/ heterogene mengsels afgezonderd mbv fysische scheidingstechnieken:
filtratie, extractie, destillatie, kristallisatie, chromatografie
onder invloed v elektrische stroom/ verwarming: verder ontbonden in andere zuivere stoffen
water en keukenzout => samengestelde stoffen/ verbindingen
elementaire/ enkelvoudige stoffen= zuivere stoffen die niet verder ontbonden kù worden in
meer eenvoudige zuivere stoffen
Verbinding= stof tot stand komt door chemische binding v 2 of meer verschillenden elementen ie
vaste verhouding
H2, O2, Na, Cl2, C60: geen verbindingen MAAR enkelvoudige stoffen
Molecule= atomen waartussen covalente binding tot stand komt
Kleinste eenheid vd stof
Formule-eenheid= eenheid vr verbindingen gevormd uit ionen (ionaire binding)
Enkelvoudige stof: 1 soort atomen
1.3. Fysische & chemische omzettingen
Fysische omzetting: alleen aggregatiestoestand/ kristalstructuur verandert
Identiteit vd deeltjes verandert NIET tijdens omzetting
Vb: water kookt: v vloeibaar nr gasvormige toestand MAAR gas bestaat uit watermoleculen
Chemische omzettingen: veranderingen die samenstelling vd stof veranderen
Chemische verandering = chemische reactie
2
, Stof omgezet in 1 of meerdere andere stoffen met andere chemische samenstelling & andere
fysische eigenschappen
Fysische eigenschap: chemische samenstelling verandert niet (smeltpunt, kookpunt, kleur)
Chemische eigenschap: chemische verandering (ontvlambaarheid, giftigheid)
Extensieve eigenschap: afhankelijk vd hoeveelheid materie (massa, volume)
Intensieve eigenschap: onafhankelijk vd hoeveelheid materie (chemische eig: kleur)
Flogiston theorie
Alchemie: stoffen die verbranden geven “flogiston” af, as= originele product waarvan
flogiston is afgescheiden
Kwik + ΔT per se + flogiston (per se: rode neersalg ontstond vanzelf)
Zink zink-as + flogiston, MAAR
Zink-as + houtskool zink (houtskool= flogiston-rijk product, want laat weinig tot
geen as na bij verbranding, dus ‘puur’ flogiston)
MODEL= beste benadering vd realitiet op basis vd bestaande kennis, cultuur, inzichten
= menselijke poging om wetten vd natuur te verklaren, voorspellen & benaderen
Joseph Priestley: verwarmt rode neerslag >500°C gas (air vital)
A. lavoisier: ontkracht flogistontheorie mbv wet v behoud v massa: per se woog meer dan
oorspronkelijke kwik
Verklaard door opname v air vital
Ging om kwik dat met O2 reageert (oxideert)
2 Hg + O2 2HgO (<500°C)
2 HgO 2 Hg + O2 (>500°C) ontleding v kwikoxide
2. Atomen: bouwstenen vd
materie
2.1. Atoomtheorie v Dalton
Materie opgebouwd uit atomen
Wet v behoud v massa & wet vd constante samenstelling: leidden tot ontwikkeling vd atoomtheorie.
2.1.1. Wet v behoud v massa (Lavoisier)
Ie chemische reactie wordt geen massa gevormd of vernietigd.
Ie gesloten systeem: totale massa blijft constant (ongeacht chemische reacties)
3
, 2.1.2. Wet vd constante samenstelling (Proust)
Zuivere verbinding bevat dezelfde elementen in dezelfde massaverhouding, ongeacht oorsprong.
Wnr stoffen reageren: in constante massaverhouding
1808: Dalton => theorie vr chemische wetten te verklaren
Atoomtheorie gebaseerd op postulaten (stelling die niet bewezen kan worden volgens
normen vd wetenschap)
1) Elementen= opgebouwd uit zeer kleine, ondeelbare & niet vernietigbare deeltjes: atomen
2) Atomen ve bepaald elemeten= identiek in massa & in andere eigenschappen & verschillend
vd atomen v andere elementen
3) Verbindingen= resultaat ve combinatie v 2 of meerdere verschillende atoomsoorten ie vaste
& constante verhouding
4) Atomen ve 1 elementen: kù via chemische reacties niet omgezet worden in atomen ve ander
element (atomen veranderen niet)
Chemische reactie= reorganisatie v atomen
2.1.3. Wet vd veelvuldige verhoudingen (Dalton)
Als 2 elementen A & B combineren om meer dan 1 verbinding te vormen => massa’s v B die reageren
met vaste hoeveelheid A zich altijd tot elkaar verhouden als verhoudingen v kleine gehele getallen
Via atoomtheorie verklaard
2.2. Chemische elementen
90 natuurlijk voorkomen
Essentiële elementen vr gezond menselijk lichaam: waterstof, koolstof, zuurstof, stikstof
99%
Andere elementen in kleine hoeveelheid, MAAR essentieel
2.3. Atoomtheorieën
2.3.1. Atoomtheorie v Dalton
Zie hierboven 1,2,3,4
Massa= fundamentele atoomeigenschap
Atoommassa bepalen
Enkel relatief tov atoommassa ve andere element
Hypothese v Avogadro: bij constante temperatuur & druk bevatten gelijke volumes v verschillende
gassen eenzelfde #deeltjes
2 moleculen waterstof combineren met 1 molecule zuurstof met vorming v 2 moleculen
water
Massa v 1 O-atoom= 16x zwaarder dan massa v 1 H-atoom
Atoommassa v andere elementen bepalen waarbij massa v 1 H-atoom als eenheid
2.3.2. Het elektron
Thomson: atomen: negatief geladen deeltjes = elektronen
Elementair deeltje aanwezig in alle atomen
Atoom in zijn geheel elektrisch neutraal => positieve ladingen bevatten
atoom bestond uit homogene wolk v positieve materie waarin negatieve elektronen ingebed:
plumpuddingmodel/ krentenbroodmodel
- Millikan: lading & massa vd individueel elektron bepaald: massa v elektronen: 2000x
kleiner dan masa v waterstof (kleinste atoom)
2.3.3. Het nucleaire atoom
Rutherford: ‘ijle model’/nucleaire atoommodel => 3 basisconcepten:
1) Grootste deel vd massa & alle positieve lading= geconcentreerd ie kern met hoge dichtheid
2) Negatieve elektronen: buiten kern & bewegen zeer snel in ijle ruimte= groot tov atoomkern
4
1.1. Een beetje geschiedenis
Chemie= wetenschap die probeert om gedrag v materie te verklaren door gedrag v atomen &
moleculen te bestuderen
Idee v Aristoteles: alle stoffen op wereld= combinatie vd 4 elementen: aarde, vuur, water en
lucht
Democritus: atomos als bouwstenen vr alle materie
Ontstond soort wetenschap: alchemie
Doelstellingen: omzetten vd ene stof id andere stof via één of andere transmutatie
(omzetting), waarbij basiselementen (lood) om zetten in goud
Occulte praktijk, MAAR belangrijk bij ontwikkeling ve #chemische technieken: destillatie,
extractie, filtratie
Kenden minerale zuren: zoutzuur, zwavelzuur, salpeterzuur
- Geneeskunde: bijpraktijk vd alchemisten
Band tssn geneeskunde & chemie
Lavoisier & Priestley (18e eeuw): methodiek v observatie, hypothese, experimenten &
theorie ingevoerd
19e eeuw: ontwikkelen v fysische chemie, anorganische chemie, organische chemie,
biochemie
1.2. Materie
Materie= alles wat massa & volume heeft (lucht)
- Fysische toestand
- samenstelling
Stof= specifiek deel vd materie
1.2.1. fysische toestand v materie: vast, vloeibaar, gasvormig
3 fysische toestanden: aggregatietoestanden: vast, vloeibaar, gasvormig
vaste toestand: deeltjes vd stof op vaste plaatsen tov elkaar
1
, trillen rond evenwichtspositie
atomen & moleculen tov elkaar in rust
gevolg: vast volume & vaste vorm
vb: ijs & diamant
kristallijne vaste stoffen: atomen & moleculen gerangschikt in regelmatige patronen over
grote afstand uitstrekken
regelmatige structuur
vb: diamant
amorfe vaste stoffen: geen regemaltige structuur
vb: glas
polykristallijn: kristallijne structuur maar geen vaste vorm
vloeibare stoffen: deeltjes even ver v elkaar MAAR vrij om te bewegen
vast volume, geen vaste vorm
nemen vorm aan v vat waarin zich bevinden: geen vaste vorm & volume
vb: water, alcohol, olie
gassen: deeltjes kù vrij bewegen & op grote afstand tov elkaar
nemen vorm & ruimte in v vat waarin zich bevinden
vb: helium
1.2.2. samenstelling v materie: elementen, verbindingen &
mengsels
materie als mengsel= verschillende compontenten (vb: lucht)
2 soorten mengsels:
heterogene mengsels: 1 of meer zichtbare fasegrenzen tssn compontenten (baksteen)
soms fasegrenzen amper zien (bloed)
homogene mengsels: geen zichtbare fasegrenzen => componenten gemengd onder kleisnte
individuele vorm: atomen, ionen, moleculen
in alle punten dezelfde eigenschappen
lucht= homogeen mengsel v verschillende gassen
heterogene & homogene mengsels: samengesteld uit:
zuivere stoffen: vaste chemische samenstelling & vaste eigenschappen
uit homogene/ heterogene mengsels afgezonderd mbv fysische scheidingstechnieken:
filtratie, extractie, destillatie, kristallisatie, chromatografie
onder invloed v elektrische stroom/ verwarming: verder ontbonden in andere zuivere stoffen
water en keukenzout => samengestelde stoffen/ verbindingen
elementaire/ enkelvoudige stoffen= zuivere stoffen die niet verder ontbonden kù worden in
meer eenvoudige zuivere stoffen
Verbinding= stof tot stand komt door chemische binding v 2 of meer verschillenden elementen ie
vaste verhouding
H2, O2, Na, Cl2, C60: geen verbindingen MAAR enkelvoudige stoffen
Molecule= atomen waartussen covalente binding tot stand komt
Kleinste eenheid vd stof
Formule-eenheid= eenheid vr verbindingen gevormd uit ionen (ionaire binding)
Enkelvoudige stof: 1 soort atomen
1.3. Fysische & chemische omzettingen
Fysische omzetting: alleen aggregatiestoestand/ kristalstructuur verandert
Identiteit vd deeltjes verandert NIET tijdens omzetting
Vb: water kookt: v vloeibaar nr gasvormige toestand MAAR gas bestaat uit watermoleculen
Chemische omzettingen: veranderingen die samenstelling vd stof veranderen
Chemische verandering = chemische reactie
2
, Stof omgezet in 1 of meerdere andere stoffen met andere chemische samenstelling & andere
fysische eigenschappen
Fysische eigenschap: chemische samenstelling verandert niet (smeltpunt, kookpunt, kleur)
Chemische eigenschap: chemische verandering (ontvlambaarheid, giftigheid)
Extensieve eigenschap: afhankelijk vd hoeveelheid materie (massa, volume)
Intensieve eigenschap: onafhankelijk vd hoeveelheid materie (chemische eig: kleur)
Flogiston theorie
Alchemie: stoffen die verbranden geven “flogiston” af, as= originele product waarvan
flogiston is afgescheiden
Kwik + ΔT per se + flogiston (per se: rode neersalg ontstond vanzelf)
Zink zink-as + flogiston, MAAR
Zink-as + houtskool zink (houtskool= flogiston-rijk product, want laat weinig tot
geen as na bij verbranding, dus ‘puur’ flogiston)
MODEL= beste benadering vd realitiet op basis vd bestaande kennis, cultuur, inzichten
= menselijke poging om wetten vd natuur te verklaren, voorspellen & benaderen
Joseph Priestley: verwarmt rode neerslag >500°C gas (air vital)
A. lavoisier: ontkracht flogistontheorie mbv wet v behoud v massa: per se woog meer dan
oorspronkelijke kwik
Verklaard door opname v air vital
Ging om kwik dat met O2 reageert (oxideert)
2 Hg + O2 2HgO (<500°C)
2 HgO 2 Hg + O2 (>500°C) ontleding v kwikoxide
2. Atomen: bouwstenen vd
materie
2.1. Atoomtheorie v Dalton
Materie opgebouwd uit atomen
Wet v behoud v massa & wet vd constante samenstelling: leidden tot ontwikkeling vd atoomtheorie.
2.1.1. Wet v behoud v massa (Lavoisier)
Ie chemische reactie wordt geen massa gevormd of vernietigd.
Ie gesloten systeem: totale massa blijft constant (ongeacht chemische reacties)
3
, 2.1.2. Wet vd constante samenstelling (Proust)
Zuivere verbinding bevat dezelfde elementen in dezelfde massaverhouding, ongeacht oorsprong.
Wnr stoffen reageren: in constante massaverhouding
1808: Dalton => theorie vr chemische wetten te verklaren
Atoomtheorie gebaseerd op postulaten (stelling die niet bewezen kan worden volgens
normen vd wetenschap)
1) Elementen= opgebouwd uit zeer kleine, ondeelbare & niet vernietigbare deeltjes: atomen
2) Atomen ve bepaald elemeten= identiek in massa & in andere eigenschappen & verschillend
vd atomen v andere elementen
3) Verbindingen= resultaat ve combinatie v 2 of meerdere verschillende atoomsoorten ie vaste
& constante verhouding
4) Atomen ve 1 elementen: kù via chemische reacties niet omgezet worden in atomen ve ander
element (atomen veranderen niet)
Chemische reactie= reorganisatie v atomen
2.1.3. Wet vd veelvuldige verhoudingen (Dalton)
Als 2 elementen A & B combineren om meer dan 1 verbinding te vormen => massa’s v B die reageren
met vaste hoeveelheid A zich altijd tot elkaar verhouden als verhoudingen v kleine gehele getallen
Via atoomtheorie verklaard
2.2. Chemische elementen
90 natuurlijk voorkomen
Essentiële elementen vr gezond menselijk lichaam: waterstof, koolstof, zuurstof, stikstof
99%
Andere elementen in kleine hoeveelheid, MAAR essentieel
2.3. Atoomtheorieën
2.3.1. Atoomtheorie v Dalton
Zie hierboven 1,2,3,4
Massa= fundamentele atoomeigenschap
Atoommassa bepalen
Enkel relatief tov atoommassa ve andere element
Hypothese v Avogadro: bij constante temperatuur & druk bevatten gelijke volumes v verschillende
gassen eenzelfde #deeltjes
2 moleculen waterstof combineren met 1 molecule zuurstof met vorming v 2 moleculen
water
Massa v 1 O-atoom= 16x zwaarder dan massa v 1 H-atoom
Atoommassa v andere elementen bepalen waarbij massa v 1 H-atoom als eenheid
2.3.2. Het elektron
Thomson: atomen: negatief geladen deeltjes = elektronen
Elementair deeltje aanwezig in alle atomen
Atoom in zijn geheel elektrisch neutraal => positieve ladingen bevatten
atoom bestond uit homogene wolk v positieve materie waarin negatieve elektronen ingebed:
plumpuddingmodel/ krentenbroodmodel
- Millikan: lading & massa vd individueel elektron bepaald: massa v elektronen: 2000x
kleiner dan masa v waterstof (kleinste atoom)
2.3.3. Het nucleaire atoom
Rutherford: ‘ijle model’/nucleaire atoommodel => 3 basisconcepten:
1) Grootste deel vd massa & alle positieve lading= geconcentreerd ie kern met hoge dichtheid
2) Negatieve elektronen: buiten kern & bewegen zeer snel in ijle ruimte= groot tov atoomkern
4
