Chemie
INLEIDING
SCHEMATISCHE VOORSTELLING VAN DE NATUURWETENSCHAPPELIJKE
METHODE:
STRUCTUURMODEL VAN DE MATERIE
MATERIE ALS MENGSELS VAN ZUIVERE STOFFEN
Materie is de verzamelnaam voor alles wat massa heeft. Voorwerpen bestaan uit
materie.
Een stof wordt gekenmerkt door een aantal fysische constanten zoals smeltpunt,
kookpunt, vlampunt, massadichtheid, brekingsindex, ... Deze bepalen de
stofeigenschappen.
Stoffen komen zelden alleen voor. Ze zijn meestal gemengd met andere stoffen. Men
spreekt van een mengsel, dat bestaat uit verschillende componenten.
SOORTEN MENGSELS
Homogene mengsels of oplossingen zijn mengsels waarin men de verschillende
componenten niet meer van elkaar kan onderscheiden.
Heterogene mengsels zijn mengsels waarin men ten minste één van de componenten
kan onderscheiden. Op basis van de aggregatietoestand worden de heterogene mengsels
verder ingedeeld.
Grove mengsels: de verschillende componenten zijn vast;
Suspensies: fijne vaste stof verdeeld in een vloeistof;
Emulsies: fijne vloeistofdruppels verdeeld in een andere vloeistof;
Nevel: fijne vloeistofdruppels verdeeld in een gas;
Rook: fijne vaste stof verdeeld in een gas;
Schuim: een gas verdeeld in een vloeistof
,SCHEIDEN VAN MENGSELS
Een scheidingstechniek is een fysisch proces om één of meerdere componenten uit
een mengsel af te zonderen. De gekozen scheidingstechniek hangt af van het soort
mengsel. Enkele scheidingstechnieken:
Manueel scheiden: Eén van de componenten wordt manueel uit het mengsel
gehaald.
Zeven: Bij een zeef met een bepaalde maaswijdte zullen deeltjes met een grotere
diameter dan de maaswijdte op de zeef achterblijven. Wat door de zeef valt is
kleiner dan de openingen in de zeef.
Filtreren: Bij een filter met een bepaalde poriëngrootte zullen de deeltjes in de
vloeistof die groter zijn dan de poriën op de filter achterblijven. Men noemt dit het
residu. De vloeistof en de deeltjes die kleiner zijn dan de poriën gaan door de
filter heen en worden het filtraat genoemd.
Decanteren: Decanteren wordt gebruikt om twee of meerdere niet mengbare
stoffen te scheiden op basis van een verschil in massadichtheid.
Centrifugeren: Een centrifuge is een apparaat dat snel ronddraait, waardoor de
inhoud wordt onderworpen aan een middelpuntvliedende kracht.
Extraheren: Een extractievloeistof wordt aan het mengsel toegevoegd. Deze
onttrekt de bestandsdelen uit een mengsel die goed oplossen in deze
extractievloeistof.
Adsorberen: Een vast adsorptiemiddel wordt aan het mengsel toegevoegd. Deze
onttrekt de bestanddelen uit een mengsel die een grote affiniteit hebben voor dit
adsorptiemiddel.
Destilleren: Bij het verhitten van een mengsel zal de vloeistof met het laagste
kookpunt eerst verdampen.
ZUIVERE STOFFEN – MOLECULEN – ATOMEN
Een zuivere stof bevat slechts één soort moleculen of roosterstructuren.
Een mengsel bevat meerdere soorten moleculen of roosterstructuren.
De zuivere stoffen zijn onder te verdelen in enkelvoudige en samengestelde stoffen.
Een samengestelde stof is opgebouwd uit verschillende elementen. Voorbeeld:
Water bestaat uit waterstof- en zuurstofatomen.
Een enkelvoudige stof is opgebouwd uit dezelfde elementen. Voorbeeld:
Zuurstofgas bestaat enkel uit zuurstofatomen.
Het aantal atoomsoorten, ook elementen genoemd, is dus nog beperkter dan het
aantal enkelvoudige stoffen. Er zijn 92 natuurlijke elementen.
CHEMISCH TEKENSCHRIFT
Ag Zilver
Al Aluminium
Ar Argon
,As Arseen
Au Goud
B Boor
Ba Barium
Be Beryllium
Bi Bismut
Br Broom
C Koolstof
Ca Calcium
Cd Cadmium
Cl Chloor
Co Kobalt
Cr Chroom
Cs Cesium
Cu Koper
Ge Germanium
H Waterstof
He Helium
Hg Kwik
I Jood
K Kalium
Kr Krypton
Li Lithium
Mg Magnesium
Mn Mangaan
Mo Molybdeen
N Stikstof
Na Natrium
Ne Neon
Ni Nikkel
Pt Platina
Ra Radium
Rn Radon
S Zwavel
Se Seleen
Si Silicium
Sn Tin
Te Telluur
Ti Titaan
F Fluor
, Fe Ijzer
O Zuurstof
P Fosfor
Pb Lood
U Uraan
Xe Xenon
Zn Zink
De brutoformule geeft het aantal elementen van elke soort in de zuivere stof weer.
Men spreekt over moleculen wanneer in elke aggregatietoestand van de stof
afzonderlijke, duidelijk afgebakende stofeenheden voorkomen.
De elementen zijn ruimtelijk zo geschikt dat er geen duidelijk begrensde combinaties
voorkomen. Ze zijn geordend in een roosterstructuur. In deze gevallen heeft de
brutoformule de betekenis van een verhoudingsformule.
FORMULES VAN ENKELVOUDIGE STOFFEN
Enkelvoudige stoffen zijn opgebouwd uit één of meer atomen van slechts één
atoomsoort.
Enkelvoudige stoffen, opgebouwd uit afzonderlijke atomen, atoomroosters of
metaalroosters, worden voorgesteld door het symbool: X.
Naam van de stof = naam van het element
Voorbeeld:
Afzonderlijke atomen: He: helium, Ne: neon,
Metaalroosters: Fe: ijzer, Na: natrium,
Atoomroosters: C: grafiet en diamant
Enkelvoudige stoffen, opgebouwd uit moleculen, worden voorgesteld door een formule:
Xn. Hierin is X het symbool van het element en n een index.
Naam van de stof = Grieks telwoord + naam element
1 mono 2 di 3 tri 4 tetra 5 penta
6 hexa 7 hepta 8 octa 9 nona 10 deca
Formule Systematische naam Triviale naam
O2 Dizuurstof Zuurstofgas
O3 Trizuurstof Ozon
H2 Diwaterstof Waterstofgas
N2 Distikstof Stikstofgas
Cl2 Dichloor Chloorgas
INLEIDING
SCHEMATISCHE VOORSTELLING VAN DE NATUURWETENSCHAPPELIJKE
METHODE:
STRUCTUURMODEL VAN DE MATERIE
MATERIE ALS MENGSELS VAN ZUIVERE STOFFEN
Materie is de verzamelnaam voor alles wat massa heeft. Voorwerpen bestaan uit
materie.
Een stof wordt gekenmerkt door een aantal fysische constanten zoals smeltpunt,
kookpunt, vlampunt, massadichtheid, brekingsindex, ... Deze bepalen de
stofeigenschappen.
Stoffen komen zelden alleen voor. Ze zijn meestal gemengd met andere stoffen. Men
spreekt van een mengsel, dat bestaat uit verschillende componenten.
SOORTEN MENGSELS
Homogene mengsels of oplossingen zijn mengsels waarin men de verschillende
componenten niet meer van elkaar kan onderscheiden.
Heterogene mengsels zijn mengsels waarin men ten minste één van de componenten
kan onderscheiden. Op basis van de aggregatietoestand worden de heterogene mengsels
verder ingedeeld.
Grove mengsels: de verschillende componenten zijn vast;
Suspensies: fijne vaste stof verdeeld in een vloeistof;
Emulsies: fijne vloeistofdruppels verdeeld in een andere vloeistof;
Nevel: fijne vloeistofdruppels verdeeld in een gas;
Rook: fijne vaste stof verdeeld in een gas;
Schuim: een gas verdeeld in een vloeistof
,SCHEIDEN VAN MENGSELS
Een scheidingstechniek is een fysisch proces om één of meerdere componenten uit
een mengsel af te zonderen. De gekozen scheidingstechniek hangt af van het soort
mengsel. Enkele scheidingstechnieken:
Manueel scheiden: Eén van de componenten wordt manueel uit het mengsel
gehaald.
Zeven: Bij een zeef met een bepaalde maaswijdte zullen deeltjes met een grotere
diameter dan de maaswijdte op de zeef achterblijven. Wat door de zeef valt is
kleiner dan de openingen in de zeef.
Filtreren: Bij een filter met een bepaalde poriëngrootte zullen de deeltjes in de
vloeistof die groter zijn dan de poriën op de filter achterblijven. Men noemt dit het
residu. De vloeistof en de deeltjes die kleiner zijn dan de poriën gaan door de
filter heen en worden het filtraat genoemd.
Decanteren: Decanteren wordt gebruikt om twee of meerdere niet mengbare
stoffen te scheiden op basis van een verschil in massadichtheid.
Centrifugeren: Een centrifuge is een apparaat dat snel ronddraait, waardoor de
inhoud wordt onderworpen aan een middelpuntvliedende kracht.
Extraheren: Een extractievloeistof wordt aan het mengsel toegevoegd. Deze
onttrekt de bestandsdelen uit een mengsel die goed oplossen in deze
extractievloeistof.
Adsorberen: Een vast adsorptiemiddel wordt aan het mengsel toegevoegd. Deze
onttrekt de bestanddelen uit een mengsel die een grote affiniteit hebben voor dit
adsorptiemiddel.
Destilleren: Bij het verhitten van een mengsel zal de vloeistof met het laagste
kookpunt eerst verdampen.
ZUIVERE STOFFEN – MOLECULEN – ATOMEN
Een zuivere stof bevat slechts één soort moleculen of roosterstructuren.
Een mengsel bevat meerdere soorten moleculen of roosterstructuren.
De zuivere stoffen zijn onder te verdelen in enkelvoudige en samengestelde stoffen.
Een samengestelde stof is opgebouwd uit verschillende elementen. Voorbeeld:
Water bestaat uit waterstof- en zuurstofatomen.
Een enkelvoudige stof is opgebouwd uit dezelfde elementen. Voorbeeld:
Zuurstofgas bestaat enkel uit zuurstofatomen.
Het aantal atoomsoorten, ook elementen genoemd, is dus nog beperkter dan het
aantal enkelvoudige stoffen. Er zijn 92 natuurlijke elementen.
CHEMISCH TEKENSCHRIFT
Ag Zilver
Al Aluminium
Ar Argon
,As Arseen
Au Goud
B Boor
Ba Barium
Be Beryllium
Bi Bismut
Br Broom
C Koolstof
Ca Calcium
Cd Cadmium
Cl Chloor
Co Kobalt
Cr Chroom
Cs Cesium
Cu Koper
Ge Germanium
H Waterstof
He Helium
Hg Kwik
I Jood
K Kalium
Kr Krypton
Li Lithium
Mg Magnesium
Mn Mangaan
Mo Molybdeen
N Stikstof
Na Natrium
Ne Neon
Ni Nikkel
Pt Platina
Ra Radium
Rn Radon
S Zwavel
Se Seleen
Si Silicium
Sn Tin
Te Telluur
Ti Titaan
F Fluor
, Fe Ijzer
O Zuurstof
P Fosfor
Pb Lood
U Uraan
Xe Xenon
Zn Zink
De brutoformule geeft het aantal elementen van elke soort in de zuivere stof weer.
Men spreekt over moleculen wanneer in elke aggregatietoestand van de stof
afzonderlijke, duidelijk afgebakende stofeenheden voorkomen.
De elementen zijn ruimtelijk zo geschikt dat er geen duidelijk begrensde combinaties
voorkomen. Ze zijn geordend in een roosterstructuur. In deze gevallen heeft de
brutoformule de betekenis van een verhoudingsformule.
FORMULES VAN ENKELVOUDIGE STOFFEN
Enkelvoudige stoffen zijn opgebouwd uit één of meer atomen van slechts één
atoomsoort.
Enkelvoudige stoffen, opgebouwd uit afzonderlijke atomen, atoomroosters of
metaalroosters, worden voorgesteld door het symbool: X.
Naam van de stof = naam van het element
Voorbeeld:
Afzonderlijke atomen: He: helium, Ne: neon,
Metaalroosters: Fe: ijzer, Na: natrium,
Atoomroosters: C: grafiet en diamant
Enkelvoudige stoffen, opgebouwd uit moleculen, worden voorgesteld door een formule:
Xn. Hierin is X het symbool van het element en n een index.
Naam van de stof = Grieks telwoord + naam element
1 mono 2 di 3 tri 4 tetra 5 penta
6 hexa 7 hepta 8 octa 9 nona 10 deca
Formule Systematische naam Triviale naam
O2 Dizuurstof Zuurstofgas
O3 Trizuurstof Ozon
H2 Diwaterstof Waterstofgas
N2 Distikstof Stikstofgas
Cl2 Dichloor Chloorgas