Samenvatting Agrochemie 24-25

Elyse Pauwels Agrochemie Jan 2024




Theorie Agrochemie
H2: Bouw
- Enkelvoudige zuivere stof: niet ontbinden aka 1 soort atoom (Na, K, Fe,…)
- Samengestelde zuivere stof: kan ontbinden aka meerdere atomen (H 2O)
- Homogene mengsels: moleculen zijn niet zichtbaar aka lucht, suiker
- Heterogene mengsels: moleculen zijn zichtbaar aka suikerwater
- Scheiden mengsels:
o Filteren (scheiden door aggregatietoestand)
o Centrifugeren (scheiden door massa verschil)
o Destilleren (scheiden door verschillende kookpunt)
o Kristalliseren (scheiden door oplosbaarheid)
o Absorptie (scheiden door koppeling met actieve kool)
- Molecule: kleinste deel die opgebouwd is uit atomen (elementen)
- Rangschikking PSE door protonengentaal (atoomnummer Z) en
eigenschappen
o Groep Ia: alkalimetalen
o Groep IIa: aardalkalimetalen
o Groep IIIa: aardmetalen
o Groep IVa: koolstofgroep
o Groep Va: stikstofgroep
o Groep VIa: zuurstof
o Groep VIIa: halogenen
o Groep 0: edelgassen
- Atoom bestaat uit p+ en n0 in kern en rond uit e-
- Isotopen: atomen met gelijk aantal p+ en e- maar verschillend aantal n0
- Relatieve atoommassa (Ar): frequentie x atoomnummer (links boven) +
idem ander isotoop (zie kleine berekeningen)
- Elektronenschillen:
o Begint van K schil tot Q schil
o 2, 8, 18, 32, 50, 72, 98
o Max aantal op buitenste schil is 8 en voorlaatste is 18
o Massagetal = p++n0
- Orbitalen ruimte tussen kern waar e- zitten
o Verschillende soorten (s, p, d en f) met verschillende vorm en grote
- Ionen: buitenste e- zijn mobiel en kunnen verdwijnen/verplaatsen/bijkomen
o Met lading Na+ = e- komen bij
o Met lading Mg2+ = e- vallen weg
- Verandering aantal
o P+ = ander atoom
o N0 = isotoop
o E- = ion




1

,Elyse Pauwels Agrochemie Jan 2024



H3: Type bindingen
- Elektronegatieviteit (EN):
o Maat voor kracht waarmee atoom een elektron in buitenste schil
aantrekt
o Tussen 0.1 en 4 (meer richting 4 = sterker)
o Te vinden recht onder atoommassa (rechts boven)
- Bindingen:
o Ionbinding: metaal + niet-metaal
 verschil in EN > 1.5
 Meestal een zout vorming
 Lossen goed op in water
o Covalente bindingen: niet-metaal + niet-metaal
 EN is < 1.5
 Gewone: beide atomen leveren 1 e-
 Datieve: 1 atoom levert beide e-
 Polair-apolair:
 Polair: 1 of meerdere e- gaan naar ander atoom door
verschillende EN en dat atoom harder trekt maar blijft
delen
 Apolair: gelijke EN dus er word evenveel getrokken
 Hybridisatie: ongelijkwaardige e- orbitalen combineren tot
gelijkwaardige orbitalen  meer bindingen en stabieler
 Sigma binding: gebied vh molecuulorbitaal ligt symmetrisch
rond as die kernen verbind
 Pi-binding: versmelten van 2 evenwijdige P orbitalen (boven
of onder kern)
o Metaalbindingen: metaal + metaal
 Lage EN
 Laten makkelijk uit e- los
- Vorming zouten:
o NaCl via ionbinding
o Zuur + base = zout en water
o HCl + NaOH  NaCl + H2O
- Intermoleculaire krachten;
o Dipool-dipool: aantrekking tussen polaire moleculen met
permanente dipolen
o Ion-dipool: interactie tussen ion en polaire molecuul
o Waterstofbruggen: sterke binding tussen H en een elektronegatief
atoom in ander molecuul
o Vanderwaalkrachten: zwakke aantrekkingskrachten tussen
moleculen door tijdelijke dipolen
o Hydrofoob gedrag: afstoting van water door apolaire moleculen
o Condensatie: vorming van een binding tussen moleculen waarbij
water vrijkomt
o Hydrolyse: splitsing van een binding door toevoeging van water
o Complexbinding: binding waarbij een centraal metaalion omringd
word door liganden
- Valentie: lading ion

2

,Elyse Pauwels Agrochemie Jan 2024


- Oxidatiegetal: fictieve lading uitgedrukt in romeinse cijfers (zie kleine
berekeningen)




3

,Elyse Pauwels Agrochemie Jan 2024



H4: Anorganisch vs organisch
- Organisch: gevormd in of na tussenkomst met levende organismen (dieren,
planten)
o Geneeskunde (aspirine, antibiotica)
o Voedingsindustrie (alcohol, kleurstoffen)
o Polymeerindustrie (plastics…)
o Land- en tuinbouw (bestrijdingsmiddelen, meststoffen)
- Anorganisch: stoffen uit levenloze natuur (zout, water etc)
- Verschil
o Organisch = altijd element C
o Organische verbindingen bevatten beperkte aantal elementen (C, H,
O,…)
o …
- Koolstofverbindingen:
o Ketens, open en ring structuren
o Enkelvoudig, dubbel of driedubbele bindingen
o Meerdere combinaties met (meerdere) hetero-atomen
o Isomerie: zelfde brutoformule met meerdere structuurformules
- Isomerie:
o Gelijke brutoformule maar verschillende structuurformule
o Structuur isomerie (functie, plaats, keten)
o Stereo-isomerie (cis-trans, spiegelbeeldisomerie)

H5: Belangrijke chemische stoffen
- Chemische stoffen in de lucht:
o N
o O2
o CO2
- Chemische stoffen in bodem:
o Organische stoffen (humus)
o Planten nutriënten (microbiële mineralisatie)
o Valste structuur (korrelgrootte en textuurklasse)
- Chemische stoffen in landbouw:
o Broeikasgassen (CO2, methaan, CFK, lachgas)
o Ammoniak (NH3)
o Gewasbeschermers (totaal of selectieve herbiciden)
- Biomoleculen:
o AZ (eiw)
o Kh (mono, di of polysachariden)
o Nucleotiden (5 koolstofsuiker, N-base en fosfaatgroepen in DNA)
o Lipiden/vetten (glycerol en vetzuren)




4

,Elyse Pauwels Agrochemie Jan 2024



H6: Reactievergelijkingen
- Zie apart blad stoichiometrie
- Chemische reacties en wetten:
o Wet van behoud van massa: totale massa reagentia = totale massa
reactieproducten
o Wet van constante massaverhouding: verbindingen en
samenstellingen blijven constant
- Reactievergelijkingen (zie kleine berekeningen)
- Kwantitatieve aspecten:
o Massa (g) = m
o Mol (g/mol) = M
o Volume (l/mol) = V  altijd 22.4

H7: Stofklassen anorganische chemie
Zuren
- Definitie: Verbindingen die in water ioniseren en H⁺-ionen afsplitsen,
waardoor de oplossing zuur wordt.
o Binaire zuren: Bevatten waterstof en een niet-metaal.
o Ternaire zuren: Bevatten drie elementen, vaak inclusief zuurstof.
- Sterkte: Bepaald door de mate van ionisatie in water:
o Sterke zuren: Volledige ionisatie (bijv. HNO₃, H₂SO₄).
o Zwakke zuren: Gedeeltelijke ionisatie (bijv. H₃PO₄).
o Zeer zwakke zuren: Nauwelijks ionisatie (bijv. H₃BO₃).
- Geleidbaarheid: Sterke zuren hebben een hoog geleidingsvermogen door
meer ionen.
- pH: Zuurgraad lager dan 7.
- Nomenclatuur: Gebaseerd op het niet-metaal dat het zuur bevat.
Basen
- Definitie: Verbindingen die in water OH⁻-ionen afsplitsen.
- Vorming: Ontstaan door reactie van metaaloxiden met water.
- Nomenclatuur: "Metaal + hydroxide".
Zouten
- Definitie: Ionische verbindingen die ontstaan door de reactie van een
zuur met een base (neutralisatiereactie).
- Samenstelling: Positieve metaal- of ammoniumionen en negatieve
zuurrestionen.
- Nomenclatuur: "Metaal/ammonium + (oxidatiegetal) + zuurrest".
- Soorten:
o Normale zouten: Alleen metaal- en zuurrestionen.
o Zure zouten: Bevatten nog H-atomen van het zuur.
o Basische zouten: Bevatten nog OH-groepen van de base.
o Dubbelzouten: Bevatten meerdere metaal- of zuurrestionen.
Belangrijke Concepten
- Ionisatiegraad (α): Mate van ionisatie in water.
- Neutralisatiereactie: Zuur + base → water + zout.
- Indicatoren: Stoffen die van kleur veranderen afhankelijk van de pH.
o Voorbeeld: Lakmoes: rood (pH < 5,5), blauw (pH > 7,5), paars
daartussen.

5

,Elyse Pauwels Agrochemie Jan 2024




6

,Elyse Pauwels Agrochemie Jan 2024



H8: Stofklassen organische chemie
Koolwaterstoffen (KWS)
- Definitie: Verbindingen van koolstof (C) en waterstof (H).
- Soorten:

Alkanen: Verzadigde KWS (enkelvoudige bindingen), formule
o
CnH₂n+₂. Energiebronnen en grondstoffen.
o Cycloalkanen: Alkanen met een ringstructuur.
o Alkenen: Onverzadigde KWS (dubbele binding), formule CnH₂n.
Reactiever, grondstoffen voor polymeren.
o Alkynen: Onverzadigde KWS (drievoudige binding), formule CnH₂n-
₂. Zeer reactief.
o Aromaten: Bevatten een benzeenring (C₆H₆).
Functionele Groepen en Stofklassen
- Alcoholen: Bevatten -OH; naam eindigt op "-ol".
- Fenolen: -OH direct aan een benzeenring.
- Thiolen: Bevatten -SH; naam eindigt op "-thiol".
- Ethers: Bevatten C-O-C.
- Epoxiden: Cyclische ethers met een driering.
- Sulfiden: Bevatten C-S-C.
- Aminen: Bevatten -NH₂; naam eindigt op "-amine".
- Alkaloïden: N-houdende verbindingen uit planten, vaak biologisch actief.
- Aldehyden: Bevatten -CHO; naam eindigt op "-al".
- Ketonen: Bevatten C=O tussen twee C-atomen; naam eindigt op "-on".
- Carbonzuren: Bevatten -COOH; naam eindigt op "-zuur".
- Esters: Ontstaan uit een carbonzuur en alcohol; bevatten -COO-.
Nomenclatuur
1. Hoofdketen/ring: Langste koolstofketen of belangrijkste ring.
2. Nummering: Functionaliteit krijgt de laagste nummers.
3. Substituenten: Benoem vertakkingen en halogenen met posities.
4. Functionele groepen: Voeg functionele groepen toe aan de stamnaam.

Isomerie
- Ketenisomerie: Verschillende vertakkingspatronen.
- Plaatsisomerie: Verschillende posities van functionele groepen.
- Functie-isomerie: Verschillende functionele groepen.
- Cis-trans isomerie: Ruimtelijke verschillen bij dubbele binding.
- Spiegelbeeldisomerie: Moleculen die elkaars spiegelbeeld zijn
(enantiomeren).




7

,Elyse Pauwels Agrochemie Jan 2024



H9: Oplosbaarheid, reactiesnelheid en chemische
evenwicht
- Oplosbaarheid
o Oplossingen: Mengsels zijn homogeen of heterogeen. Ze kunnen
bestaan uit gas, vloeistof of vaste stoffen.
o Eigenschappen: Oplossingen kunnen verdund, geconcentreerd,
verzadigd of oververzadigd zijn. Polaire stoffen lossen op in polaire
oplosmiddelen; apolaire in apolaire. Water is een belangrijk
oplosmiddel door waterstofbruggen.
o Warmte-effecten: Oplossen kan exotherm (energie vrij) of
endotherm (energie opname) zijn.
o Dampdruk: Bepaald door temperatuur en componenten. Wet van
Raoult beschrijft de totale dampdruk van een mengsel.
o Kook- en vriespunt: Oplossen van niet-vluchtige stoffen verhoogt
het kookpunt en verlaagt het vriespunt.
o Osmose en diffusie: Osmose is het transport door een semi-
permeabele wand naar de meest geconcentreerde oplossing.
- Reactiesnelheid
o Definitie: Snelheid waarmee reagentia omgezet worden in
producten, gemeten in concentratieverandering per tijdseenheid.
o Botsingsmodel: Reacties gebeuren bij effectieve botsingen
(voldoende energie en juiste oriëntatie).
- Invloedfactoren:
o Concentratie: Meer botsingen bij hogere concentratie.
o Temperatuur: Reactiesnelheid verdubbelt of verdrievoudigt per
10°C stijging.
o Verdelingsgraad: Groter contactoppervlak versnelt reacties.
o Katalysatoren: Verlagen activeringsenergie, waardoor reacties
sneller verlopen. Enzymen werken als biokatalysatoren.
- Chemisch Evenwicht
o Omkeerbare reacties: Concentraties veranderen niet meer in
evenwicht. Het evenwicht kan links of rechts liggen.
o Evenwichtsconstante (K): Verhouding concentraties
producten/reactanten.
 K≫1K \gg 1K≫1: Reactieproducten domineren.
 K≪1K \ll 1K≪1: Uitgangsstoffen domineren.
- Beïnvloeding van evenwicht:
o Wet van Le Chatelier: Veranderingen in concentratie, temperatuur of
druk verschuiven het evenwicht om de verandering tegen te
werken.




8

,Elyse Pauwels Agrochemie Jan 2024



H10: Redoxreactie
- Oxidatie en reductie
o Oxidatie: Afgifte van elektronen, met een toename van het
oxidatiegetal.
o Reductie: Opname van elektronen, met een afname van het
oxidatiegetal.
- Oxidator en reductor
o Oxidator: Neemt elektronen op en wordt zelf gereduceerd.
o Reductor: Staat elektronen af en wordt zelf geoxideerd.
- Oxidatiegetal
o Fictieve lading toegewezen aan een atoom om elektronenoverdracht
te visualiseren.
- Contexten van redoxreacties
o Verdringingsreeksen van metalen: Rangschikking van metalen
op basis van elektronegativiteit, voorspelt welke metalen elkaar in
redoxreacties verdringen.
o Stikstofbinding en stikstofcyclus: Reductie van luchtstikstof (N₂)
tot ammoniak (NH₃) door planten en bacteriën.
o Bepaling van mangaan in bodem: Mangaan wordt gereduceerd
tot Mn²⁺ met een reductiemiddel, waarna de hoeveelheid gemeten
kan worden.

H11: Zuur-base evenwicht
- Zie blad pH berekening
- Zuren: Stoffen met H en een zuurrest; geven H⁺ af in water
- Basen: Stoffen met metaal en OH; geven OH⁻ af in water
- Neutralisatiereactie: Zuur + base → zout + water.
- Sterk zuur/basen: Geven/ontvangen makkelijk protonen.
- Evenwichtsconstantes en waarden
o Zuurconstante (Kz): Evenwicht van zuur in water; hogere Kz =
sterker zuur.
o pKz: -log(Kz); lagere pKz = sterker zuur.
o Baseconstante (Kb): Evenwicht van base;
 verwant aan Kz via Kb=10−14KzKb = \frac{10^{-14}}
{Kz}Kb=Kz10−14.
o pH en pOH:
 pH = -log[H⁺]; pOH = -log[OH⁻].
 pH + pOH = 14.
- pH-berekeningen
o Sterke zuren/basen: Volledige dissociatie → pH/pOH berekend uit
concentratie.
o Zwakke zuren/basen: Geen volledige dissociatie; rekening houden
met ionisatiegraad.
- Mengsels:
o Zuur + base → neutralisatie afhankelijk van ionenverhouding.
o Verdunning → pH dichter bij 7.
o Zoutoplossingen: Sterke zuren/basen → neutrale pH (bijv. NaCl).
- Buffers

9

, Elyse Pauwels Agrochemie Jan 2024


o Buffer: Stof die pH stabiel houdt bij toevoeging van zuren, basen of
water.
o Voorbeeld: Azijnzuur (HAc) + natriumacetaat (NaAc)
(geconjugeerde base).
o Werking: Binding van extra H⁺/OH⁻ om pH schommelingen te
minimaliseren.
o Toepassing: Bloed (pH 7,4) wordt gestabiliseerd door
koolzuur/waterstofcarbonaatbuffer.


Naamgeving anorganische chemie
- Oxiden: element(en) (M of nM) + O
o Metaaloxide: naam M + #O’s + Oxide
o Niet-metaaloxide: naam nM + #O’s + Oxide
o Algemeen: Naam element + #O’s + oxide
 Vb: P2O5 = Difosforpentoxide

- Zuren: nM-oxide + H2O
o Algemeen: #H’s + waterstof + stam van nM + ide
 Vb: H2S = Diwaterstofsulfide
o Triviale naam: naam nM + zuur
o Systematische naam: #H’s + waterstof + stam van nM + aat

- Basen: metaalion + hydroxide groep (OH-)
o Naam metaal + (evt OG cijfer) + hydroxide
 Vb: NaOH = Natriumhydroxide
 Vb: Fe(OH)2 = ijzer(II)hydroxide

- Zouten: positief ion (metaal) + negatief ion (zuurrest)
o Naam metaal + (evt lading OG) + zuurrest
 Vb: NaCl = natriumchloride
 Vb: FeCl = ijzer(II)chloride

- vorming zouten
o zout is een verbinding tussen een metaal en een zuurrest
o zure en basische oplossing mengen  H+ en OH- ionen reageren
met H2O
o zuur + base  water + (opgelost) zout
o Metaal + zuur  zout + waterstofgas (H2)
 Vb: Mg + H2SO4  MgSO4 + H2
 M verliest e- om positief ion te vormen (Mg2+)
 Dat ion combineert met zuurrest (SO42-) van zuur en word zout

o




10