Garantie de satisfaction à 100% Disponible immédiatement après paiement En ligne et en PDF Tu n'es attaché à rien 4.2 TrustPilot
logo-home
Resume

samenvatting Chemie I (1Ba BIR/Biochemie UA)

Note
-
Vendu
2
Pages
67
Publié le
06-10-2022
Écrit en
2021/2022

Volledige samenvatting van het vak Algemene chemie I, enkel de laaste les (les 14) ontbreekt. Het geeft de essentie van het handboek weer, met details/afbeeldingen. De samenvatting bevat 67 pagina's
















Oups ! Impossible de charger votre document. Réessayez ou contactez le support.

Infos sur le Document

Publié le
6 octobre 2022
Nombre de pages
67
Écrit en
2021/2022
Type
Resume

Sujets

Aperçu du contenu

CHEMIE I




DEEL 1 ATOMEN EN MOLECULEN

DE STRUCTUUR VAN HET ATOOM (begin les 2)

Proef van Thomson (1896) “kathodestraalbuis”




 Bestaan van e- aantonen
 Kathodestraalbuis: glazen buis waarin gas met lage druk zit opgesloten + 2 elektroden
 Hoogspanning tussen beide elektroden >>> gas geeft licht af (kleur licht = karakteristiek voor
gas)
 Druk verlagen >>> bepaalde druk leidt niet meer tot oplichten v/h gas
Elektrische stroom doorheen buis wordt nog wel gemeten
 M.b.v. luminescent materiaal tussen anode en kathode ziet men materiaal oplichten
 Kathodestralen = onzichtbare straling die uitging van de kathode

 Proef van Thomson: klein gaatje in anode >>> wanneer spanning wordt aangelegd tussen
anode en kathode: kathodestralen kunnen hierdoor ontsnappen + gedetecteerd worden
d.m.v. luminescent materiaal achteraan de kathodestraalbuis
 Tussen anode en achterkant: 2 bijkomende elektroden met daartussen een elektrisch veld
>>> stralen buigen af in richting van positieve elektrode >>> kathodestralen = negatief
geladen
 Eigenschappen kathodestralen onafhankelijk van gas in ontladingsbuis als van het materiaal
van de elektroden
 Thomson bepaalde verhouding tussen de massa van een e- en zijn lading (m/e)

Thomson atoommodel (1904)

- Atoom = positief geladen soep + uniform verdeeld de negatief geladen elektronendeeltjes

, - Hoe atoom ‘zien’ > m.b.v. Rutherford experiment



Rutherford experiment




 Experiment Becquerel (1896): uranium geeft radioactieve straling af in 3 bundels,
opsplitsbaar d.m.v. elektrisch veld (α-straling (He2+), β-straling (e- ) en γ-straling (EM))
 Experiment van Rutherford (1909): verstrooiing van α-straling aan goudfilm
 Meeste gaan doorheen film
 Sommige verstrooid onder kleine hoek
 Sommige verstrooid onder grote hoek
 Verklaring: massa moet 1) grotendeels geconcentreerd zijn in klein volume, 2) positief
geladen zijn

Rutherford atoom:

Atoom is grotendeels lege ruimte met kleine positief geladen nucleus (r= 10 -15 m), omgeven door
elektronenwolk (r= 10-10 m)

 Voorspelling klassieke fysica: atoom = instabiel!
>>> e- draait rond: e- wordt continu versneld + zendt continu straling uit + continu verlies van
energie

,Proef van Millikan (1909)

 bepalen van absolute lading van e- (met elektrisch geladen oliedruppeltjes)
e = -1,602 . 10-19 C
 opstelling: kamer gevuld met lucht + twee horizontale elektroden >>> tussen deze platen kan
een elektrisch veld worden aangelegd. Bovenaan: opening waardoor met een vernevelaar
kleine hoeveelheid olie kan verneveld worden tot fijne mist.
 grootte (en dus ook massa) deeltje bepalen m.b.v.:
1. Wet van Stokes: wrijvingskracht Fdrag = 6πηrvf
2. Zwaartekracht: gravitatiekracht wordt gegeven door valversnelling F g = m.g
3. elektrische kracht: Fel = q.E (q = lading deeltje)




ALGEMENE STRUCTUUR VAN HET ATOOM

 Atoom = kern(p+ en neutronen) + elektronen
 A = massagetal = massa kern, relatieve atoommassa
 Z = aantal p+ (bepaalt atoomsoort) atoomnummer
 Neutraal atoom: evenveel e- als p+
 Isotopen: zelfde element, andere massa (zelfde p+, verschillend aantal neutronen)



ELEKTROMAGNETISCHE STRALING

Transversale golf Longitudinale golf
Watergolven, EM straling Geluidsgolven


 E = E0 sin(kx −ωt +φ)
 k = 2π / λ (golfvector) en ω = 2πν (angulaire frequentie)
 gekarakteriseerd door frequentie (v) en golflengte (λ)

EM golf = transversale golf van onderling loodrechte, sinusoidaal oscillerende elektrische en
magnetische velden.

Frequentie ν = aantal golflengten die passeren in een punt per eenheid van tijd. (Hz (s -1))

 snelheid in vacuum: c= v. λ = ω/k

,AANLEIDING VOOR KWANTUMTHEORIE (einde 19de eeuw: problemen klassieke fysica)

1. Zwarte lichaamstraling spectrum
 Zwart lichaam = geïdealiseerd object dat alle straling van alle golflengten, ontvangen onder
iedere hoek, perfect absorbeert.
 Wet van thermische straling: ieder object in thermisch evenwicht met zijn omgeving zendt
precies evenveel straling uit als het absorbeert. >>> een zwart lichaam is een perfecte
absorber en een perfecte straler (bij iedere temperatuur zendt z.l. evenveel of meer
thermische stralingsenergie uit dan eender welk ander lichaam + straling diffuus
uitgestraald).
 Lichaam in thermisch evenwicht: gemiddelde totale energie-inhoud is constant
 Energie zwart lichaamsstraling enkel afhankelijk van temperatuur


 Waarnemingen:
 maximum verschuift naar kleinere golflengte bij hogere T
 curve slechts afhankelijk van T

 voorspelling volgens Klassieke fysica:
 Geen goede beschrijving van het spectrum
 Wel goede beschrijving bij heel lage/hoge frequenties
 Leidt tot zgn. “ultraviolet catastrofe”

 Zwarte lichaam straler = Caviteit die warmtestraling bevat
(“staande golven”)
 Energiedichtheid = totale energie per volume
= E per golf x aantal golven per volume

“stralingswet van Raleigh-Jeans”




>>> UV catastrofe (naarmate ν toeneemt, passen er meer golven met die golflengte in de doos >
totale energiedichtheid = onbegrensd)

 Oplossing: kwantisatie van energie (=formule van Planck)
E = hv (h = constante van Planck = 6,626.10-34J.s)
 Energie wordt slechts uitgestraald in pakketjes evenredig met de frequentie

 Probleem Raleigh-Jeans: alle toegelaten trillingstoestanden komen ook daadwerkelijk voor,
en iedere golf heeft een energie = kT
 Oplossing Planck: alle toegelaten trillingstoestanden hebben een zekere waarschijnlijkheid
(bepaald door ν), en iedere golf heeft een energie = hν
 Resultaat: “stralingswet van Planck”

,>>> geen UV catastrofe (gemiddelde energie per trillingstoestand bij hogere frequenties daalt sneller
dan toestandsdichtheid stijgt)

2. Foto-elektrisch effect (Lenard)
 Voorspelling klassieke fysica:
Hoe intenser het licht, hoe hoger de energie van de elektronen.

 Waarnemingen van Lenard:
 Ek, max(elektronen) = f(νlicht)
Maximale kinetische energie van de foto-elektronen wordt niet bepaald door de
intensiteit van de invallende straling.
 aantal elektronen = f(lichtintensiteit)
Het aantal foto-elektronen dat wordt waargenomen, wordt wel bepaald door de
intensiteit van de invallende straling.
 minimale νlicht nodig
De maximale kinetische energie van de foto-elektronen wordt bepaald door de
frequentie van de invallende straling.

 Verklaring Einstein:
 Licht bestaat uit discrete kwanta (=fotonen)
 Fotonenergie is gekwantiseerd: E = hv
 minimale νlicht nodig: foton heeft minimale E nodig om elektron los te maken uit het
metaal
 aantal elektronen ∝ aantal invallende fotonen

3. lijnenspectra
 verhitten vaste stof: continu spectrum (alle golflengtes komen voor, met een intensiteit die
karakteristiek is voor de stof)
 verhitten gas: lijnenspectrum (slechts welbepaalde golflengtes komen voor, die karakteristiek
zijn voor het gas)
 formule van Balmer: formule die waargenomen frequenties reproduceert (c 0 = lichtsnelheid)




BOHR MODEL (1913) (begin les 3)

 Uitgangspunt = model van Rutherford + 2 postulaten

Postulaat 1: kwantisatie draai-impuls

 L = n . ℏ (L = draai-impuls, n = geheel getal (kwantumgetal), ℏ = h/2π)
 enkel bepaalde banen, met bepaalde straal, zijn toegelaten (“stationaire toestanden”)
 e- zendt geen EM straling uit in stationaire toestand

,Postulaat 2: (overgang van een e- van de ene stationaire toestand naar de andere)

 excitatie (e- van lager naar hoger energieniveau) van elektron door opname foton
de-excitatie (e- van hoger naar lager energieniveau) van elektron door uitzenden foton
(energie van het uitgestraalde foton = energieverlies van het e- tijdens transitie)

 Kwantisatie van de straal van de elektronbaan
(enkel laatste deel bovenste vgl en waarde a0 kennen, r = straal van de baan, a0 = grootte van een atoom,
Z = aantal protonen, n = getal van de baan)




 Kwantisatie van de energie
Totale energie van het e- in het Bohr-atoom kan berekend worden als de som van de
kinetische (K = mv2/2) en de potentiële (V = -(Z2e2)/(4πε0 a0 n2)) energie.




-1313kJ/mol




>>> elektronische structuur rond kern = opgebouwd uit “schillen”

Lijnenspectra:




 Energie van een foton = hv, zodat de frequentie van het uitgestraalde e- gelijk is aan de
bovenstaande formule.
 R/hc0 = RH (waarde wijkt slechts 0,05% af van de experimentele waarde)

,Magnetisme:




 Magnetische dipool = “staafmagneet met magnetische N en Z pool”
 Baan e- induceert magnetische dipool M, evenwijdig aan draai-impulsvector van het e- en
loodrecht op de baan.
 Realiteit: H-atoom heeft een magnetisch dipoolmoment, maar van andere grootte



Successen:

 Energieniveaus H-atoom (lijnenspectra) en ionen met 1 elektron
 Ionisatie-energie H-atoom
 Waarde van de Rydberg constante (RH = 1,097 . 105 cm-1)

Tekortkomingen:

 Kan energieniveaus voor atomen met meer dan 1 elektron niet bepalen
 Grootte van opgewekte magnetische dipool is fout
 Draai-impuls van het H-atoom in grondtoestand is fout
 Atomen zijn niet “plat” (volgens model van Bohr: e- draaien in platte cirkelvormige baan)
 Elektronen draaien niet in banen rond de kern

>>> ontwikkeling kwantummechanica

HYPOTHESE VAN DE BROGLIE

EM-golven hebben deeltjes-karakter (=golf-deeltje dualiteit) >>> hebben deeltjes dan ook golf-
karkater?

 Volgens Broglie: kwantiseringsvoorschrift van Bohr = veruitwendiging van het golfgedrag van
materie.
 Veronderstel: de golf waarmee de beweging van deeltjes beschreven moet worden, is
dezelfde als die voor fotonen
 Golflengte van de materiegolf moet gegeven worden door:

(niet relevant bij macroscopische voorwerpen)


ONZEKERHEIDSPRINCIPE VAN HEISENBERG

 Ten gevolge van de golfeigenschappen van deeltjes is het onmogelijk om tegelijk positie en
impuls van deeltje kennen:

, Δx = de onzekerheid op de plaatscoördinaat x van het deeltje
Δvx = de onzekerheid op zijn snelheid

 Fundamentele eigenschap van kwantumsystemen (geen gevolg van onnauwkeurige meting)


GOLFFUNCTIES (begin les 4)

 Microscopische systemen kunnen slechts voorkomen in welbepaalde toestanden met
welbepaalde discontinue energieën.




 Kwantumgetallen = discrete, karakteriserende getallen voor specifieke toestanden
 Onzekerheidsprincipe: golf heeft statistische betekenis >>> de grootheid die men verkrijgt
door de golffunctie ψ te vermenigvuldigen met zijn complex toegevoegde ψ*
= Waarschijnlijkheidsdichteid van het systeem: ψi* ψi

 voorbeeld:




INTERPRETATIE WAARSCHIJNLIJKHEIDSVERDELING

 Sferische poolcoördinaten (r, θ, φ) i.p.v. cartesische coördinaten (x, y, z)
 Waarschijnlijkheid dat e- zich bevindt in bolschil met volume 4πr2dr = ψ1s* ψ1s 4πr2dr
 Voor gekozen straal r: hoogte van curve is evenredig met de waarschijnlijkheid om het e- in
deze bolschil aan te treffen.
 Volledige curve = waarschijnlijkheidsverdeling

 Fundamenteel verschillend van Bohr model:

Bohr Kwantummechanisch
“baan van een e-“ = e- doorloopt een “orbitaal bezet door het e-“
baan met een constante straal >>> Orbitaal = fysisch gebied waar het e- een
metingen van de elektron-kernafstand zekere waarschijnlijkheid heeft om voor
moet steeds een identieke waarde te komen.
opleveren.
€6,99
Accéder à l'intégralité du document:

Garantie de satisfaction à 100%
Disponible immédiatement après paiement
En ligne et en PDF
Tu n'es attaché à rien

Faites connaissance avec le vendeur
Seller avatar
bentemeulemans
4,0
(1)

Document également disponible en groupe

Thumbnail
Package deal
Samenvatting algemene Chemie I lijst met te kennen formules en constanten
-
2 2022
€ 10,48 Plus d'infos

Faites connaissance avec le vendeur

Seller avatar
bentemeulemans Universiteit Antwerpen
Voir profil
S'abonner Vous devez être connecté afin de suivre les étudiants ou les cours
Vendu
6
Membre depuis
3 année
Nombre de followers
5
Documents
6
Dernière vente
9 mois de cela

4,0

1 revues

5
0
4
1
3
0
2
0
1
0

Récemment consulté par vous

Pourquoi les étudiants choisissent Stuvia

Créé par d'autres étudiants, vérifié par les avis

Une qualité sur laquelle compter : rédigé par des étudiants qui ont réussi et évalué par d'autres qui ont utilisé ce document.

Le document ne convient pas ? Choisis un autre document

Aucun souci ! Tu peux sélectionner directement un autre document qui correspond mieux à ce que tu cherches.

Paye comme tu veux, apprends aussitôt

Aucun abonnement, aucun engagement. Paye selon tes habitudes par carte de crédit et télécharge ton document PDF instantanément.

Student with book image

“Acheté, téléchargé et réussi. C'est aussi simple que ça.”

Alisha Student

Foire aux questions