Vak: Biomedische chemie
Leerkacht:Kenno Vanommeslaeghe
Samenvatting
Fysische Chemie
Hoofdstuk 2
Lichtsnelheid :
8 𝑚
𝐶 = λ · ν = 3, 0 · 10 𝑠
→ ν = 𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑛𝑡𝑖𝑒
→ λ = 𝑔𝑜𝑙𝑓𝑙𝑒𝑛𝑔𝑡𝑒
λ𝑟𝑜𝑜𝑑 𝑙𝑖𝑐ℎ𝑡 = 700 𝑛𝑚 λ𝑣𝑖𝑜𝑙𝑒𝑡 = 400 𝑛𝑚
Emissielijn = een oplichtende spectraallijn in het spectrum van de elektronische straling die
uitgezonden wordt uit een stralingsbron
Absorptielijnen = donkere lijnen in een oplichtend spectrum
Energie wordt vrijgemaakt in quanta (= energiepakketjes)
→ licht bestaat uit fotonen: 𝐸 = ℎ · ν → h = constante van planck
−10
- Bohrstraal: 𝑎0 = 0, 5𝐴 → Ângstrom = 10 𝑚
2
𝑍
- 𝐸 = − 2 · 𝑅𝑦 (→ Rydbergenergie (13,6 eV)
𝑛
2 2
𝑍 𝑏𝑖𝑗 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟𝑠𝑡𝑜𝑓𝑎𝑐ℎ𝑡𝑖𝑔𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒𝑛, (𝑍 − σ) 𝑣𝑜𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑒𝑟 𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛𝑒𝑛 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒𝑛
1 2
- 𝐸= 2
· 𝑚 ·𝑣
1 1
- ∆𝐸 = 𝑅∞( 2 − 2 ) ( Schrödingervergelijking = golfvergelijking)
𝑛 𝑛δ
ℎ
- 𝑏𝑟𝑜𝑔𝑙𝑖𝑒 𝑔𝑜𝑙𝑓𝑙𝑒𝑛𝑔𝑡𝑒: λ = 𝑚·𝑣
Onzekerheidsprincipe van Heisenberg:
Houdt in dat je de positie van een deeltje x en de impuls ρ ervan niet tegelijkertijd kan meten
met oneindige precisie. Het product van de onzekerheid op beide grootheden is ALTIJD
ℎ ℎ
gelijk aan of groter dan 2
: ∆µ · ∆ρµ ≥ 2
, −
𝑒 heeft geen baan, positie of snelheid, enkel waarschijnlijkheid
−
(→ de waarschijnlijkheid om het 𝑒 op dat punt aan te heffen )
kwantumgetallen:
- n: hoofdkwantumgetal (afstand tot kern)
- e: “neven -” (vorm van beweging) → 0, …,n-1 ⇒ refereert naar de verschillende
orbitalen ( 0= s, 1= p, 2=d en 3 = f)
- 𝑚𝑒: 𝑚𝑎𝑔𝑛𝑒𝑡𝑖𝑠𝑐ℎ 𝑘𝑤𝑎𝑛𝑡𝑢𝑚𝑔𝑒𝑡𝑎𝑙 ( 𝑜𝑟𝑖ë𝑛𝑡𝑎𝑡𝑖𝑒) → -e,..., +e
1 1
- 𝑚𝑠: 𝑠𝑝𝑖𝑛 𝑘𝑤𝑎𝑛𝑡𝑢𝑚𝑔𝑒𝑡𝑎𝑙 → + 2
(↑) 𝑒𝑛 − 2
(↓)
ontaarding = verschijnsel waarbij verschillende orbitalen op dezelfde energieniveau zitten
Manieren om elektronendichtheid weer te geven:
- Puntdichtheid Diagram
−
- Contourdiagram (verbindt alle punten met zelfde 𝑒 dichtheid)
−
- grens- contourdiagram (vlak dat bep % vd 𝑒 dichtheid)
−
Radiaal knoopvlak = vlak waarin de 𝑒 dichtheid 0 is
heat map = moderne versie van puntdichtheid diagram
de verschillende orbitalen:
- s-orbitaal: sferisch symmetrisch (bolvormig)
- p-orbitaal: cilindrisch symmetrisch (haltevormig)
- d-orbitaal: geen eenduidige vorm, maar 2 niet-radiale knoopvlakken
uitsluitingsprincipe van Pauli:
−
2 𝑒 in een atoom kunnen niet 4 dezelfde kwantumgetallen hebben
Regel van Regel v Klechkowski/Madelung/Janet: beschrijft de e- configuratie:
- E neemt toe met toenemende n+l
- voor identieke waarden van n+l neemt energie toe met uitzondering bij het opvullen van
3d-orbitalen
Regel van Hund:
Parallèle spins zijn gunstiger dan antiparallelle spins en ze zijn minder afgeschermd
Aufbauprincipe:
Elektronen een voor een toevoegen en telkens het laagst beschikbare plaats innemen
Metalen en niet-metalen :
, - metalen : kationen en +
- niet-metalen; anionen en -
Ioniseringsenergie:
energie die nodig is om uit een neutraal atoom in grondtoestadn of gasfase het energetisch
−
hoogste 𝑒 weg te nemen
↔ elektronenaffiniteit :
−
energie dat vrij komt bij het toevoegen van een 𝑒 aan een neutraal atoom in grondtoestand of
gasfase
Elektronnegativiteit
- 𝐸(𝑋(𝑔)) − 𝐸(𝑋 − (𝑔))
- nieuwe schil beginnen : hogere energieniveau nodig → ioniseringsenergie klein
- bij het overgang van H → He verhoogt de kernlading en verhoogt het afscherming
−
(omdat er + 𝑒 bij dezelfde n-orbitaal)
( oefeningen 1-10 op pg 41 en 42 zijn daarvoor belangrijk)
Hoofdstuk 3
De chemische binding
chemische bindingen:
−
- covalente binding: gemeenschappelijk gebruik van 𝑒 -paren
- 2 atomen delen 1-3 elektronenparen
, - MOLECULE ≡ tros van covalent gebonden atomen
- Zeer belangrijk in o.a. Organische Chemie
−
- metallische binding: gemeenschappelijk pool van 𝑒
- Tussen groot aantal metaalatomen (meestal in 3D rooster)
- Gemeenschappelijke “pool” van elektronen
−
- elektrostatische -of ionbinding: geen gemeenschappelijk 𝑒
- Geen elektronen gemeenschappelijk
- Ionen die sterk (dus chemisch) gebonden zijn in 3D netwerk van elektrostatische
aantrekking
⇒ meestal 3D rooster
Dissociatie energie (De):
hoeveel energie nodig is om atomen terug uiteen te trekken naar afstand oneindig
Hybridisatie:
- eerst PROMOVERING: het lege elektronenpaar in de p-orbitaal wordt gevuld met 1 van de
elektronen in het elektronenpaar van het 2s-orbitaal → elk vak van alle orbitalen heeft
minstens 1 elektron
- daarna HYBRIDISATIE: het half gevulde 2s-orbitaal wordt met de p-orbitaal gehybridiseerd (
omdat er geen lege 2s-orbitaal mag zijn als er een p-orbitaal is ) → 2s + 2p ⇒ 2sp³
Leerkacht:Kenno Vanommeslaeghe
Samenvatting
Fysische Chemie
Hoofdstuk 2
Lichtsnelheid :
8 𝑚
𝐶 = λ · ν = 3, 0 · 10 𝑠
→ ν = 𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑛𝑡𝑖𝑒
→ λ = 𝑔𝑜𝑙𝑓𝑙𝑒𝑛𝑔𝑡𝑒
λ𝑟𝑜𝑜𝑑 𝑙𝑖𝑐ℎ𝑡 = 700 𝑛𝑚 λ𝑣𝑖𝑜𝑙𝑒𝑡 = 400 𝑛𝑚
Emissielijn = een oplichtende spectraallijn in het spectrum van de elektronische straling die
uitgezonden wordt uit een stralingsbron
Absorptielijnen = donkere lijnen in een oplichtend spectrum
Energie wordt vrijgemaakt in quanta (= energiepakketjes)
→ licht bestaat uit fotonen: 𝐸 = ℎ · ν → h = constante van planck
−10
- Bohrstraal: 𝑎0 = 0, 5𝐴 → Ângstrom = 10 𝑚
2
𝑍
- 𝐸 = − 2 · 𝑅𝑦 (→ Rydbergenergie (13,6 eV)
𝑛
2 2
𝑍 𝑏𝑖𝑗 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟𝑠𝑡𝑜𝑓𝑎𝑐ℎ𝑡𝑖𝑔𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒𝑛, (𝑍 − σ) 𝑣𝑜𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑒𝑟 𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛𝑒𝑛 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒𝑛
1 2
- 𝐸= 2
· 𝑚 ·𝑣
1 1
- ∆𝐸 = 𝑅∞( 2 − 2 ) ( Schrödingervergelijking = golfvergelijking)
𝑛 𝑛δ
ℎ
- 𝑏𝑟𝑜𝑔𝑙𝑖𝑒 𝑔𝑜𝑙𝑓𝑙𝑒𝑛𝑔𝑡𝑒: λ = 𝑚·𝑣
Onzekerheidsprincipe van Heisenberg:
Houdt in dat je de positie van een deeltje x en de impuls ρ ervan niet tegelijkertijd kan meten
met oneindige precisie. Het product van de onzekerheid op beide grootheden is ALTIJD
ℎ ℎ
gelijk aan of groter dan 2
: ∆µ · ∆ρµ ≥ 2
, −
𝑒 heeft geen baan, positie of snelheid, enkel waarschijnlijkheid
−
(→ de waarschijnlijkheid om het 𝑒 op dat punt aan te heffen )
kwantumgetallen:
- n: hoofdkwantumgetal (afstand tot kern)
- e: “neven -” (vorm van beweging) → 0, …,n-1 ⇒ refereert naar de verschillende
orbitalen ( 0= s, 1= p, 2=d en 3 = f)
- 𝑚𝑒: 𝑚𝑎𝑔𝑛𝑒𝑡𝑖𝑠𝑐ℎ 𝑘𝑤𝑎𝑛𝑡𝑢𝑚𝑔𝑒𝑡𝑎𝑙 ( 𝑜𝑟𝑖ë𝑛𝑡𝑎𝑡𝑖𝑒) → -e,..., +e
1 1
- 𝑚𝑠: 𝑠𝑝𝑖𝑛 𝑘𝑤𝑎𝑛𝑡𝑢𝑚𝑔𝑒𝑡𝑎𝑙 → + 2
(↑) 𝑒𝑛 − 2
(↓)
ontaarding = verschijnsel waarbij verschillende orbitalen op dezelfde energieniveau zitten
Manieren om elektronendichtheid weer te geven:
- Puntdichtheid Diagram
−
- Contourdiagram (verbindt alle punten met zelfde 𝑒 dichtheid)
−
- grens- contourdiagram (vlak dat bep % vd 𝑒 dichtheid)
−
Radiaal knoopvlak = vlak waarin de 𝑒 dichtheid 0 is
heat map = moderne versie van puntdichtheid diagram
de verschillende orbitalen:
- s-orbitaal: sferisch symmetrisch (bolvormig)
- p-orbitaal: cilindrisch symmetrisch (haltevormig)
- d-orbitaal: geen eenduidige vorm, maar 2 niet-radiale knoopvlakken
uitsluitingsprincipe van Pauli:
−
2 𝑒 in een atoom kunnen niet 4 dezelfde kwantumgetallen hebben
Regel van Regel v Klechkowski/Madelung/Janet: beschrijft de e- configuratie:
- E neemt toe met toenemende n+l
- voor identieke waarden van n+l neemt energie toe met uitzondering bij het opvullen van
3d-orbitalen
Regel van Hund:
Parallèle spins zijn gunstiger dan antiparallelle spins en ze zijn minder afgeschermd
Aufbauprincipe:
Elektronen een voor een toevoegen en telkens het laagst beschikbare plaats innemen
Metalen en niet-metalen :
, - metalen : kationen en +
- niet-metalen; anionen en -
Ioniseringsenergie:
energie die nodig is om uit een neutraal atoom in grondtoestadn of gasfase het energetisch
−
hoogste 𝑒 weg te nemen
↔ elektronenaffiniteit :
−
energie dat vrij komt bij het toevoegen van een 𝑒 aan een neutraal atoom in grondtoestand of
gasfase
Elektronnegativiteit
- 𝐸(𝑋(𝑔)) − 𝐸(𝑋 − (𝑔))
- nieuwe schil beginnen : hogere energieniveau nodig → ioniseringsenergie klein
- bij het overgang van H → He verhoogt de kernlading en verhoogt het afscherming
−
(omdat er + 𝑒 bij dezelfde n-orbitaal)
( oefeningen 1-10 op pg 41 en 42 zijn daarvoor belangrijk)
Hoofdstuk 3
De chemische binding
chemische bindingen:
−
- covalente binding: gemeenschappelijk gebruik van 𝑒 -paren
- 2 atomen delen 1-3 elektronenparen
, - MOLECULE ≡ tros van covalent gebonden atomen
- Zeer belangrijk in o.a. Organische Chemie
−
- metallische binding: gemeenschappelijk pool van 𝑒
- Tussen groot aantal metaalatomen (meestal in 3D rooster)
- Gemeenschappelijke “pool” van elektronen
−
- elektrostatische -of ionbinding: geen gemeenschappelijk 𝑒
- Geen elektronen gemeenschappelijk
- Ionen die sterk (dus chemisch) gebonden zijn in 3D netwerk van elektrostatische
aantrekking
⇒ meestal 3D rooster
Dissociatie energie (De):
hoeveel energie nodig is om atomen terug uiteen te trekken naar afstand oneindig
Hybridisatie:
- eerst PROMOVERING: het lege elektronenpaar in de p-orbitaal wordt gevuld met 1 van de
elektronen in het elektronenpaar van het 2s-orbitaal → elk vak van alle orbitalen heeft
minstens 1 elektron
- daarna HYBRIDISATIE: het half gevulde 2s-orbitaal wordt met de p-orbitaal gehybridiseerd (
omdat er geen lege 2s-orbitaal mag zijn als er een p-orbitaal is ) → 2s + 2p ⇒ 2sp³
