H1: CHEMIE EN MATERIE
ATOMEN ZIJN DE BOUWSTENEN VAN MATERIE
- In totaal 108 atomen gevonden waarvan 90 te vinden in de natuur
CHRONOLOGISCHE ONTDEKKING VAN DE ELEMENTEN
- Doorheen geschiedenis ontdekte men 90 atoomsoorten in de natuur en kon de
mens er zelf 28 synthetiseren
- Ontdekkingen gebeurde niet geleidelijk, wel met sprongen
o Bv in 1807 ontdekking van de alkalimetalen
- Staan allemaal in de Tabel van Mendeljev of het periodiek systeem
EEN BEETJE GESCHIEDENIS
- Chemie is overal: zowel in de natuur als in de maatschappij komen chemische
processen voor
o Chemie is studie van deze processen en is van belang om ze te begrijpen
en controleren
- Enkele voorbeelden
o Productie van nieuwe materialen/stoffen binnen diverse sectoren
o Menselijke activiteiten produceren stoffen die in de atmosfeer
terechtkomen: CO2, SO2, CFK’s ,… met effecten: versterkt broeikaseffect,
afbraak ozonlaag, smog, ..
o Grondstoffen: water, mineralen, ertsen, petroleum, …+ ontginnen +
verwerken
We vinden grondstoffen in ertsen we moeten deze kunnen
verwerken zodat we bruikbare stoffen hieruit kunnen halen
o Chemische samenstelling van bodem, atmosfeer, gesteenten, waterlopen,
oceanen, .. (Bvb verschil rijk en arm aardgas)
o Leeftijd, oorsprong van fossielen en artefacten
o Vorming, oplossen van gesteenten, (kalksteen, karst, .. )
WAT BESTUDEERT DE CHEMIE?
- De samenstelling en eigenschappen van materie
- De verandering van materie
o Het ontstaan en verdwijnen van (nieuwe) stoffen
o Factoren die veranderingen beïnvloeden (snelheid, opbrengst bij
processen)
o Energieveranderingen (arbeid, warmte)
START VAN DE MODERNE SCHEIKUNDE
- Start bij de ontdekkingen van Lavoisier en Dalton
MATERIE
= alles wat wordt gekenmerkt door een massa en een volume
deeltjes zijn atomen OF deeltjes die bestaan uit verschillende atomen
1
,Materie kan voorkomen in 3 fysische toestanden (aggregatietoestanden): vast – vloeibaar
– gasvormig
VASTE TOESTAND
- Deeltjes liggen op vaste roosterplaatsen
- Deeltjes hebben een vast volume én een vaste vorm
- Kristallijne stof: vertonen een regelmatig (3-dimensionaal) patroon
- Amorfe stof: deeltjes liggen op vaste plaatsen MAAR hebben geen
regelmaat tegenover elkaar
o Het verschil heeft een effect op de eigenschappen van de stof
Bv: kristallijne stoffen hebben een smeltpunt vanaf de stof deze
temperatuur bereikt is de stof gesmolten
Amorfe stoffen hebben een smeltlijn: vanaf een bepaalde
temperatuur smelt een deel van de stof en vanaf een andere
temperatuur is de stof helemaal gesmolten
VLOEIBARE TOESTAND
- Deeltjes bewegen ten opzicht van elkaar – ze liggen op een kleine afstand van
elkaar
- Deeltjes hebben een vast volume
o Een hoeveelheid water in een glas of overgegoten in een kom heeft
hetzelfde volume
- Geen vaste vorm de vloeibare stof neemt de vorm in van het recipiënt waarin
het zich bevindt
GASVORMIGE TOESTAND
- Deeltjes bewegen ten opzicht van elkaar – ze liggen ook op grote afstand van
elkaar (geen interacties tussen deeltjes)
- geen vaste vorm neemt de vorm in van het recipiënt waarin het zich bevindt
- nu ook geen vast volume neemt ook volume over van het recipient waarin het
zich bevindt
SAMENSTELLING VAN MATERIE
Onderverdeling volgens samenstelling: mengsel of zuivere stof
MENGSEL (VAN VERSCHILLENDE COMPONENTEN)
o Bv lucht : zuurstofgas, stikstofgas, waterdamp, ...
o zeewater : water, anorganische zouten, zand, zeewier, vissen
o koffie : water, reuk-, kleur- en smaakstoffen
o leidt tot andere mengsel andere samenstelling andere
eigenschappen
Bv als je melk bij koffie toevoegt
- HETEROGEEN MENGSEL: heeft zichtbare fasegrenzen
o bv rook mengsel van vaste stof en gas =>je kan vaste deeltjes
zien
o bv schuimblok mengsel tussen vaste stof en gas je ziet gaatjes (gas)
- HOMOGEEN MENGSEL: bijna onzichtbare fasegrenzen
2
, o bv bij staal waar zit ijzer en waar zit koolstof
o bv bij wijn waar zit het water en waar ethanol (alcohol)
ZUIVERE STOF
Mengsels kunnen gescheiden worden in zuivere stoffen hiervan zijn de eigenschappen
constant
- ze hebben een constante chemische samenstelling
- vaste eigenschappen
- bestaan uit 1 soort of eenheden: H2O (water), CaCO3 (kalk), Cu (koper), YBa2Cu3O7,
scheiden via FYSISCHE TECHNIEKEN: gebaseerd op verschillende fysische
eigenschappen
- Filtreren, zeven: verschil in deeltjesgrootte
- Decanteren: verschil in dichtheid
o Bv water en olie gaan uiteindelijk door verschil in dichtheid op elkaar
liggen je kan beide vloeistoffen via een kraantje aftappen
- Adsorptie: verschil in adsorberend vermogen
o sommige stoffen zullen zich volgens de structuur zich vasthechten en
andere stoffen kunnen erdoor gaan
gasmasker zuurstof en stukstof kan er door , koolstof niet
- Destilleren, uitkristalliseren: verschil in kookpunt
- Extraheren: verschil in oplosbaarheid (geurstoffen, kleurstoffen)
o Stoffen oplossen in water (theezakje)
Je kan zuivere stoffen soms verder opsplitsen in andere zuivere stoffen MAAR dit vereist
ubput van energie gebeurt niet vanzelf
- Bv elektrolyse van water: -lyse: ontbinding van water elektro-: via gebruik van
elektriciteit
o opsplitsen in waterstofgas en zuurstofgas
- Bv amonioumchornaat thermolyse via warmte
o 3 stoffen ontstaan (waarvan 2 nog verder kunnen worden opgesplitst)
!!!! dit zijn chemische methoden: hier veranderen de stoffen bij fysische
methoden niet
Je kan verbindingen (van zuivere stoffen) opdelen TOT een elementaire stof
- Verbinding / samengestelde stof: kan via chemische methoden nog verder
ontbonden worden.
o Bevat minstens twee verschillende elementen in een vaste verhouding.
Vb. water
- Elementaire of enkelvoudige stof: kan niet verder ontbonden worden.
o Vb. aluminium, diamant.
3
, Bv water H2O
- Ontbinden in zuurstofgas = 2 atomen én in waterstof = 2 waterstofatomen
- Waterstof kan verschillende verbindingen aangaan met zuurstof
o Water: 2 waterstof en 1 zuurstof
o Waterstofperoxide: 2 waterstof en 2 zuurstof
gaan verschillende eigenschappen hebben
FYSISCHE EN CHEMISCHE OMZETTINGEN
- Fysische omzettingen stof verandert niet
o water blijft water aggregatietoestand verandert
- Chemische omzettingen stof verandert
o benzine verbranden er ontstaat koolstofdioxide en water benzine is
opgebrand
je kan moeilijk teruggaan naar benzine
FYSISCHE EIGENSCHAPPEN
- Meten of bepalen van de eigenschap verandert de stof niet.
o (smeltpunt, kookpunt, kleur, brekingsindex, vluchtigheid,…)
CHEMISCHE EIGENSCHAPPEN
- Meten of bepalen leidt tot omzetting van de stof
o (corrosiegevoeligheid, brandbaarheid, …)
o Als je brandbaarheid wilt testen moet je de stof verbranden dan
verandert de stof
INTENSIEVE EIGENSCHAP
- Onafhankelijk van stofhoeveelheid
o Bv temperatuur en kleur
o Als je de temperatuur van heel een lokaal of van 1 m³ in het lokaal zal
hetzelfde zijn
EXTENSIEVE EIGENSCHAP
- Afhankelijk van stofhoeveelheid
o Bv volume, massa, energie-inhoud, ..
ENERGIE
Fysische en chemische processen: overdracht/omzetting energie
= Energie: systeem bezit energie =
mogelijkheid om arbeid te leveren
- Kinetische energie :
bewegingsenergie
- Potentiële energie : relatieve positie
van deeltjes ten opzichte van andere
deeltjes
4
ATOMEN ZIJN DE BOUWSTENEN VAN MATERIE
- In totaal 108 atomen gevonden waarvan 90 te vinden in de natuur
CHRONOLOGISCHE ONTDEKKING VAN DE ELEMENTEN
- Doorheen geschiedenis ontdekte men 90 atoomsoorten in de natuur en kon de
mens er zelf 28 synthetiseren
- Ontdekkingen gebeurde niet geleidelijk, wel met sprongen
o Bv in 1807 ontdekking van de alkalimetalen
- Staan allemaal in de Tabel van Mendeljev of het periodiek systeem
EEN BEETJE GESCHIEDENIS
- Chemie is overal: zowel in de natuur als in de maatschappij komen chemische
processen voor
o Chemie is studie van deze processen en is van belang om ze te begrijpen
en controleren
- Enkele voorbeelden
o Productie van nieuwe materialen/stoffen binnen diverse sectoren
o Menselijke activiteiten produceren stoffen die in de atmosfeer
terechtkomen: CO2, SO2, CFK’s ,… met effecten: versterkt broeikaseffect,
afbraak ozonlaag, smog, ..
o Grondstoffen: water, mineralen, ertsen, petroleum, …+ ontginnen +
verwerken
We vinden grondstoffen in ertsen we moeten deze kunnen
verwerken zodat we bruikbare stoffen hieruit kunnen halen
o Chemische samenstelling van bodem, atmosfeer, gesteenten, waterlopen,
oceanen, .. (Bvb verschil rijk en arm aardgas)
o Leeftijd, oorsprong van fossielen en artefacten
o Vorming, oplossen van gesteenten, (kalksteen, karst, .. )
WAT BESTUDEERT DE CHEMIE?
- De samenstelling en eigenschappen van materie
- De verandering van materie
o Het ontstaan en verdwijnen van (nieuwe) stoffen
o Factoren die veranderingen beïnvloeden (snelheid, opbrengst bij
processen)
o Energieveranderingen (arbeid, warmte)
START VAN DE MODERNE SCHEIKUNDE
- Start bij de ontdekkingen van Lavoisier en Dalton
MATERIE
= alles wat wordt gekenmerkt door een massa en een volume
deeltjes zijn atomen OF deeltjes die bestaan uit verschillende atomen
1
,Materie kan voorkomen in 3 fysische toestanden (aggregatietoestanden): vast – vloeibaar
– gasvormig
VASTE TOESTAND
- Deeltjes liggen op vaste roosterplaatsen
- Deeltjes hebben een vast volume én een vaste vorm
- Kristallijne stof: vertonen een regelmatig (3-dimensionaal) patroon
- Amorfe stof: deeltjes liggen op vaste plaatsen MAAR hebben geen
regelmaat tegenover elkaar
o Het verschil heeft een effect op de eigenschappen van de stof
Bv: kristallijne stoffen hebben een smeltpunt vanaf de stof deze
temperatuur bereikt is de stof gesmolten
Amorfe stoffen hebben een smeltlijn: vanaf een bepaalde
temperatuur smelt een deel van de stof en vanaf een andere
temperatuur is de stof helemaal gesmolten
VLOEIBARE TOESTAND
- Deeltjes bewegen ten opzicht van elkaar – ze liggen op een kleine afstand van
elkaar
- Deeltjes hebben een vast volume
o Een hoeveelheid water in een glas of overgegoten in een kom heeft
hetzelfde volume
- Geen vaste vorm de vloeibare stof neemt de vorm in van het recipiënt waarin
het zich bevindt
GASVORMIGE TOESTAND
- Deeltjes bewegen ten opzicht van elkaar – ze liggen ook op grote afstand van
elkaar (geen interacties tussen deeltjes)
- geen vaste vorm neemt de vorm in van het recipiënt waarin het zich bevindt
- nu ook geen vast volume neemt ook volume over van het recipient waarin het
zich bevindt
SAMENSTELLING VAN MATERIE
Onderverdeling volgens samenstelling: mengsel of zuivere stof
MENGSEL (VAN VERSCHILLENDE COMPONENTEN)
o Bv lucht : zuurstofgas, stikstofgas, waterdamp, ...
o zeewater : water, anorganische zouten, zand, zeewier, vissen
o koffie : water, reuk-, kleur- en smaakstoffen
o leidt tot andere mengsel andere samenstelling andere
eigenschappen
Bv als je melk bij koffie toevoegt
- HETEROGEEN MENGSEL: heeft zichtbare fasegrenzen
o bv rook mengsel van vaste stof en gas =>je kan vaste deeltjes
zien
o bv schuimblok mengsel tussen vaste stof en gas je ziet gaatjes (gas)
- HOMOGEEN MENGSEL: bijna onzichtbare fasegrenzen
2
, o bv bij staal waar zit ijzer en waar zit koolstof
o bv bij wijn waar zit het water en waar ethanol (alcohol)
ZUIVERE STOF
Mengsels kunnen gescheiden worden in zuivere stoffen hiervan zijn de eigenschappen
constant
- ze hebben een constante chemische samenstelling
- vaste eigenschappen
- bestaan uit 1 soort of eenheden: H2O (water), CaCO3 (kalk), Cu (koper), YBa2Cu3O7,
scheiden via FYSISCHE TECHNIEKEN: gebaseerd op verschillende fysische
eigenschappen
- Filtreren, zeven: verschil in deeltjesgrootte
- Decanteren: verschil in dichtheid
o Bv water en olie gaan uiteindelijk door verschil in dichtheid op elkaar
liggen je kan beide vloeistoffen via een kraantje aftappen
- Adsorptie: verschil in adsorberend vermogen
o sommige stoffen zullen zich volgens de structuur zich vasthechten en
andere stoffen kunnen erdoor gaan
gasmasker zuurstof en stukstof kan er door , koolstof niet
- Destilleren, uitkristalliseren: verschil in kookpunt
- Extraheren: verschil in oplosbaarheid (geurstoffen, kleurstoffen)
o Stoffen oplossen in water (theezakje)
Je kan zuivere stoffen soms verder opsplitsen in andere zuivere stoffen MAAR dit vereist
ubput van energie gebeurt niet vanzelf
- Bv elektrolyse van water: -lyse: ontbinding van water elektro-: via gebruik van
elektriciteit
o opsplitsen in waterstofgas en zuurstofgas
- Bv amonioumchornaat thermolyse via warmte
o 3 stoffen ontstaan (waarvan 2 nog verder kunnen worden opgesplitst)
!!!! dit zijn chemische methoden: hier veranderen de stoffen bij fysische
methoden niet
Je kan verbindingen (van zuivere stoffen) opdelen TOT een elementaire stof
- Verbinding / samengestelde stof: kan via chemische methoden nog verder
ontbonden worden.
o Bevat minstens twee verschillende elementen in een vaste verhouding.
Vb. water
- Elementaire of enkelvoudige stof: kan niet verder ontbonden worden.
o Vb. aluminium, diamant.
3
, Bv water H2O
- Ontbinden in zuurstofgas = 2 atomen én in waterstof = 2 waterstofatomen
- Waterstof kan verschillende verbindingen aangaan met zuurstof
o Water: 2 waterstof en 1 zuurstof
o Waterstofperoxide: 2 waterstof en 2 zuurstof
gaan verschillende eigenschappen hebben
FYSISCHE EN CHEMISCHE OMZETTINGEN
- Fysische omzettingen stof verandert niet
o water blijft water aggregatietoestand verandert
- Chemische omzettingen stof verandert
o benzine verbranden er ontstaat koolstofdioxide en water benzine is
opgebrand
je kan moeilijk teruggaan naar benzine
FYSISCHE EIGENSCHAPPEN
- Meten of bepalen van de eigenschap verandert de stof niet.
o (smeltpunt, kookpunt, kleur, brekingsindex, vluchtigheid,…)
CHEMISCHE EIGENSCHAPPEN
- Meten of bepalen leidt tot omzetting van de stof
o (corrosiegevoeligheid, brandbaarheid, …)
o Als je brandbaarheid wilt testen moet je de stof verbranden dan
verandert de stof
INTENSIEVE EIGENSCHAP
- Onafhankelijk van stofhoeveelheid
o Bv temperatuur en kleur
o Als je de temperatuur van heel een lokaal of van 1 m³ in het lokaal zal
hetzelfde zijn
EXTENSIEVE EIGENSCHAP
- Afhankelijk van stofhoeveelheid
o Bv volume, massa, energie-inhoud, ..
ENERGIE
Fysische en chemische processen: overdracht/omzetting energie
= Energie: systeem bezit energie =
mogelijkheid om arbeid te leveren
- Kinetische energie :
bewegingsenergie
- Potentiële energie : relatieve positie
van deeltjes ten opzichte van andere
deeltjes
4
