CHEMIE SAMENVATTING
INHOUD
Hoofdstuk 1: Opbouw van atomen ........................................................................................................3
Chemische geschiedenis van de tandheelkunde ................................................................................3
Atoomtheorie ...................................................................................................................................3
Hoofdstuk 2: Ionische bindingen ......................................................................................................... 10
Elementaire ionen .......................................................................................................................... 11
Ionstraal ........................................................................................................................................ 11
Ionische binding tussen twee ionen ................................................................................................. 12
Ionische roosters en roosterenergie ................................................................................................ 12
Binaire ionische roosters ................................................................................................................ 12
Hoofdstuk 3: Metaalbindingen ............................................................................................................ 13
Structuur van zuivere metalen ......................................................................................................... 13
Eigenschappen v zuivere metalen .................................................................................................... 14
Vervormbaarheid v zuivere metalen ................................................................................................. 14
Chemisch inbrengen v puntdefecten ............................................................................................... 16
Legeringen en Fasediagrammen ...................................................................................................... 16
De chemie v dentaal amalgaam ...................................................................................................... 18
Metalen in orthodontische toepassingen ......................................................................................... 18
Hoofdstuk 4: Covalente bindingen ...................................................................................................... 19
De valentiebindingstheorie ............................................................................................................. 19
Koolstofverbindingen ...................................................................................................................... 21
Mesomerie en resonanties .............................................................................................................. 22
Moleculaire orbitaaltheorie ............................................................................................................. 22
Poly-atomaire systemen ................................................................................................................. 24
Kleur .............................................................................................................................................. 25
Tandverkleuring en bleaching .......................................................................................................... 27
Fluorescentie ................................................................................................................................. 27
Hoofdstuk 5: Aggregatietoestanden .................................................................................................... 30
Gassen .......................................................................................................................................... 30
Vloeistoffen ................................................................................................................................... 32
Vaste stoffen .................................................................................................................................. 35
Dampspanning ............................................................................................................................... 37
Fasediagrammen v zuivere stoffen .................................................................................................. 40
1
,Hoofdstuk 6: Thermodynamica ........................................................................................................... 41
Inleiding + Principes ....................................................................................................................... 41
Enthalpie ∆H° ................................................................................................................................. 43
Entropie ∆S° ................................................................................................................................... 46
Gibbs vrije energy ∆G°..................................................................................................................... 48
Chemische evenwichten beïnvloeden ............................................................................................. 51
Synthese van ammoniak ................................................................................................................. 53
Hoofdstuk 7: Zuur-base-reacties ........................................................................................................ 55
Protontransferreacties.................................................................................................................... 55
Zuurtegraad in waterige oplossingen ............................................................................................... 55
Sterkte v zuren en basen ................................................................................................................. 57
Evenwichtsberekeningen ................................................................................................................ 58
ENkelvoudige zuren ........................................................................................................................ 59
Enkelvoudige basen ........................................................................................................................ 64
Zouten ........................................................................................................................................... 65
Titraties: ........................................................................................................................................ 67
Buffers ........................................................................................................................................... 71
Polyprotische zuren ........................................................................................................................ 74
Aminozuren ................................................................................................................................... 76
Indicatoren .................................................................................................................................... 79
Hoofdstuk 8: Oplossingen .................................................................................................................. 81
Definitie v/e vloeibare oplossing ...................................................................................................... 81
Concentraties ................................................................................................................................ 81
Oplosbaarheid ............................................................................................................................... 82
Neerslagvorming ............................................................................................................................ 82
Complexatie-reacties ..................................................................................................................... 85
Dentale erosie ................................................................................................................................ 87
Dampspanning van oplossingen ...................................................................................................... 91
Kookpuntsverhoging ....................................................................................................................... 95
Smeltpuntsverlaging ....................................................................................................................... 97
Osmotische druk ............................................................................................................................ 98
2
,HOOFDSTUK 1: OPBOUW VAN ATOMEN
CHEMISCHE GESCHIEDENIS VAN DE TANDHEELKUNDE
1900: chemische industrie op gang zonder dat men wist hoe atomen & moleculen eruit zagen
1925: Schrödinger = waarschijnlijkheid dat elektronen zich op bepaalde plaats rond kern bevinden,
beschreven aan de hand van golffuncties
VANAF TOEN snelle ontwikkeling van chemische industrie -> chemische onderzoek -> chemisch inzicht
-> snel nieuwe ontwikkelingen
Effect op de tandheelkunde: veranderd gebruik van materialenklassen (zie grafiek)
➔ Dip = moment dat we structuur van atomen wisten
➔ Type materiaal op het einde (bv. Kunststoffen) eig. ook belangrijk in het begin (bv. Natuurlijke
polymeren)
ATOOMTHEORIE
Licht = elektromagnetische golf (zie interferentiepatronen) -> ontstaan kwantum- & relativiteitstheorie
- Golflengte 𝜆 (m)
- Loopsnelheid c (m/s)
- Periode T (s)
- Frequentie v (HZ of 𝑠 −1 )
formules: 𝑐 = 𝛥𝑠
𝛥𝑡
= 𝑇𝜆 ( c = 3 x 10^8 m/s lichtsnelheid)
1 𝑐
𝑣= =
𝑇 𝜆
Energie E van lichtgolf is evenredig met frequentie v: E = H . v
- h= evenredigheidsconstante van Planck
- E = foton of lichtdeeltje
3
, ➔ 1900 Planck: Energie van 1 lichtgolf is evenredig met de frequentie
- Pakketje energie = foton/ lichtdeeltje; Dus licht zowel licht- als golfkarakter
- Licht = stroom deeltjes met zekere energie-inhoud -> belang foto-elektrisch effect &
fluorescentie
Energie zit dus niet in de intensiteit, maar in de frequentie
➔ 1905 Einstein vergelijking behoort tot relativiteitstheorie, legt equivalentie tss massa & energie
- v = snelheid
- h = constante van Planck
𝑬 = 𝒎𝒄𝟐
- Samenstellen vergelijkingen -> energie-equivalente massa van een foton:
𝒉
𝒎=
𝒄𝝀
- Lichtsnelheid vervangen door snelheid (v) v/e deeltje (bv. Elektron):
𝒉
𝝀=
𝒎𝒗
Golffuncties & golfvergelijkingen
1925 Schrödinger: grondslag kwantummechanica
- H-atoom bestaat uit negatief geladen elektron dat zich beweegt in aantrekkingsveld van
proton
- Deze beweging is beschreven door golffunctie die een oplossing is van golfvergelijking
(zoals bv. een sinusfunctie)
De Schrödinger vergelijking :
Drie dimensionale beweging van een e- rond een p+ -> 3 dimensionale golfvergelijking:
Met 𝛥 de Laplaciaan (kromming in 3D) (tweede afgeleiden maar dan in 3D):
4
INHOUD
Hoofdstuk 1: Opbouw van atomen ........................................................................................................3
Chemische geschiedenis van de tandheelkunde ................................................................................3
Atoomtheorie ...................................................................................................................................3
Hoofdstuk 2: Ionische bindingen ......................................................................................................... 10
Elementaire ionen .......................................................................................................................... 11
Ionstraal ........................................................................................................................................ 11
Ionische binding tussen twee ionen ................................................................................................. 12
Ionische roosters en roosterenergie ................................................................................................ 12
Binaire ionische roosters ................................................................................................................ 12
Hoofdstuk 3: Metaalbindingen ............................................................................................................ 13
Structuur van zuivere metalen ......................................................................................................... 13
Eigenschappen v zuivere metalen .................................................................................................... 14
Vervormbaarheid v zuivere metalen ................................................................................................. 14
Chemisch inbrengen v puntdefecten ............................................................................................... 16
Legeringen en Fasediagrammen ...................................................................................................... 16
De chemie v dentaal amalgaam ...................................................................................................... 18
Metalen in orthodontische toepassingen ......................................................................................... 18
Hoofdstuk 4: Covalente bindingen ...................................................................................................... 19
De valentiebindingstheorie ............................................................................................................. 19
Koolstofverbindingen ...................................................................................................................... 21
Mesomerie en resonanties .............................................................................................................. 22
Moleculaire orbitaaltheorie ............................................................................................................. 22
Poly-atomaire systemen ................................................................................................................. 24
Kleur .............................................................................................................................................. 25
Tandverkleuring en bleaching .......................................................................................................... 27
Fluorescentie ................................................................................................................................. 27
Hoofdstuk 5: Aggregatietoestanden .................................................................................................... 30
Gassen .......................................................................................................................................... 30
Vloeistoffen ................................................................................................................................... 32
Vaste stoffen .................................................................................................................................. 35
Dampspanning ............................................................................................................................... 37
Fasediagrammen v zuivere stoffen .................................................................................................. 40
1
,Hoofdstuk 6: Thermodynamica ........................................................................................................... 41
Inleiding + Principes ....................................................................................................................... 41
Enthalpie ∆H° ................................................................................................................................. 43
Entropie ∆S° ................................................................................................................................... 46
Gibbs vrije energy ∆G°..................................................................................................................... 48
Chemische evenwichten beïnvloeden ............................................................................................. 51
Synthese van ammoniak ................................................................................................................. 53
Hoofdstuk 7: Zuur-base-reacties ........................................................................................................ 55
Protontransferreacties.................................................................................................................... 55
Zuurtegraad in waterige oplossingen ............................................................................................... 55
Sterkte v zuren en basen ................................................................................................................. 57
Evenwichtsberekeningen ................................................................................................................ 58
ENkelvoudige zuren ........................................................................................................................ 59
Enkelvoudige basen ........................................................................................................................ 64
Zouten ........................................................................................................................................... 65
Titraties: ........................................................................................................................................ 67
Buffers ........................................................................................................................................... 71
Polyprotische zuren ........................................................................................................................ 74
Aminozuren ................................................................................................................................... 76
Indicatoren .................................................................................................................................... 79
Hoofdstuk 8: Oplossingen .................................................................................................................. 81
Definitie v/e vloeibare oplossing ...................................................................................................... 81
Concentraties ................................................................................................................................ 81
Oplosbaarheid ............................................................................................................................... 82
Neerslagvorming ............................................................................................................................ 82
Complexatie-reacties ..................................................................................................................... 85
Dentale erosie ................................................................................................................................ 87
Dampspanning van oplossingen ...................................................................................................... 91
Kookpuntsverhoging ....................................................................................................................... 95
Smeltpuntsverlaging ....................................................................................................................... 97
Osmotische druk ............................................................................................................................ 98
2
,HOOFDSTUK 1: OPBOUW VAN ATOMEN
CHEMISCHE GESCHIEDENIS VAN DE TANDHEELKUNDE
1900: chemische industrie op gang zonder dat men wist hoe atomen & moleculen eruit zagen
1925: Schrödinger = waarschijnlijkheid dat elektronen zich op bepaalde plaats rond kern bevinden,
beschreven aan de hand van golffuncties
VANAF TOEN snelle ontwikkeling van chemische industrie -> chemische onderzoek -> chemisch inzicht
-> snel nieuwe ontwikkelingen
Effect op de tandheelkunde: veranderd gebruik van materialenklassen (zie grafiek)
➔ Dip = moment dat we structuur van atomen wisten
➔ Type materiaal op het einde (bv. Kunststoffen) eig. ook belangrijk in het begin (bv. Natuurlijke
polymeren)
ATOOMTHEORIE
Licht = elektromagnetische golf (zie interferentiepatronen) -> ontstaan kwantum- & relativiteitstheorie
- Golflengte 𝜆 (m)
- Loopsnelheid c (m/s)
- Periode T (s)
- Frequentie v (HZ of 𝑠 −1 )
formules: 𝑐 = 𝛥𝑠
𝛥𝑡
= 𝑇𝜆 ( c = 3 x 10^8 m/s lichtsnelheid)
1 𝑐
𝑣= =
𝑇 𝜆
Energie E van lichtgolf is evenredig met frequentie v: E = H . v
- h= evenredigheidsconstante van Planck
- E = foton of lichtdeeltje
3
, ➔ 1900 Planck: Energie van 1 lichtgolf is evenredig met de frequentie
- Pakketje energie = foton/ lichtdeeltje; Dus licht zowel licht- als golfkarakter
- Licht = stroom deeltjes met zekere energie-inhoud -> belang foto-elektrisch effect &
fluorescentie
Energie zit dus niet in de intensiteit, maar in de frequentie
➔ 1905 Einstein vergelijking behoort tot relativiteitstheorie, legt equivalentie tss massa & energie
- v = snelheid
- h = constante van Planck
𝑬 = 𝒎𝒄𝟐
- Samenstellen vergelijkingen -> energie-equivalente massa van een foton:
𝒉
𝒎=
𝒄𝝀
- Lichtsnelheid vervangen door snelheid (v) v/e deeltje (bv. Elektron):
𝒉
𝝀=
𝒎𝒗
Golffuncties & golfvergelijkingen
1925 Schrödinger: grondslag kwantummechanica
- H-atoom bestaat uit negatief geladen elektron dat zich beweegt in aantrekkingsveld van
proton
- Deze beweging is beschreven door golffunctie die een oplossing is van golfvergelijking
(zoals bv. een sinusfunctie)
De Schrödinger vergelijking :
Drie dimensionale beweging van een e- rond een p+ -> 3 dimensionale golfvergelijking:
Met 𝛥 de Laplaciaan (kromming in 3D) (tweede afgeleiden maar dan in 3D):
4
