Hoofdstuk 1: bouwstenen van de materie
1.1 Het domein van de chemie
Chemie bestudeert:
- De samenstelling en structuur van de materie
- Veranderingen in de samenstelling van de materie( chemische reacties)
- Energieveranderingen die plaatsgrijpen bij deze reacties
1.2 Het begrip materie
materie gekenmerkt door massa en ruimte (volume)
atomen bouwstenen van de materie
corpuscule/molecule* verzameling van minstens 2 atomen
waartussen een chemische binding bestaat.
Representatieve voorstelling van de
kleinste eenheid van een bepaalde stof.
chemische binding wat de atomen in de corpuscule/molecule
samenhoudt.
*strikt genomen mag molecule alleen gebruikt worden in covalente verbindingen zoals H2 en
bestaan ionaire verbindingen zoals NCl niet uit moleculen maar uit roostereenheden.
Covalente binding => molecule
Ion(aire) binding => roostereenheid/formule eenheid
1
,1.3 Indeling van de materie
Rudimentaire indeling van de materie:
Colloïden of colloïdale mengsels
- aanwezigheid van deeltjes (disperse fase) met afmetingen 1-100 nm in oplossing
(dispersiemiddel)
- vb.: melk (emulsie/vl-vl), mist (aerosol/vl-g), rook (aerosol/v-g), mayonaise
(emulsie/vl-vl)
- eigenschappen analoog aan oplossingen: deeltjes worden niet waargenomen met
blote oog, deeltjes slaan niet neer, deeltjes kunnen niet afgefiltreerd worden.
1.4 Fysische en chemische verschijnselen
zuivere stof wordt gekenmerkt door een aantal
- fysische eigenschappen
- smeltpunt
- kookpunt
- (elektrische) geleidbaarheid
2
, - dichtheid
- ...
- chemische eigenschappen
- brandbaarheid
- reactiviteit
- …
Fysische verschijnselen:
=> moleculaire samenstelling van de stof verandert niet
bv.: smelten van ijs
Chemische verschijnselen:
=> moleculaire samenstelling van de stof verandert wel
bv.: verbranden van alcohol tot water en koolstofdioxide
1.5 Fundamentele chemische wetten
Einde 18de eeuw:
- einde stellen aan de speculatieve benaderingen van de alchemie (flogiston
theorie,...)
Volgende wetten die gelden bij chemische reacties, lagen aan de basis van deze wending:
- Wet van Lavoisier ( 1743-1794) : wet van behoud van energie.
- Wet van Proust (1754-1826): wet van constante massaverhouding tussen
reagerende stoffen.
- Wet van Gay-Lussac (1778-1850): wet van constante en eenvoudige verhouding
tussen gasvolume (bij zelfde voorwaarden van T en P)
vb.:
3
, 1.6 De atoomtheorie van Dalton
Gesteund door bovenstaande wetten introduceerde Dalton een #postulaten dat de basis zou
vormen voor de atoomtheorie.
1. Stoffen bestaan uit ondeelbare atomen
2. Elke enkelvoudige stof (element) bevat slechts 1 soort atoom ( atomen zijn identiek
verschillen fundamenteel van element tot element)
3. Elke samengestelde stof (verbinding) bevat verschillende soorten atomen in een
vaste verhouding
4. Chemische reactie= uitwisseling van atomen tussen de verschillende moleculen
zonder dat de identiteit van de atomen hierbij wijzigt.
1.7 De subatomaire deeltjes
Einde 19de eeuw: idee ondeelbaarheid van het atoom niet langer houdbaar.
=> 3-tal experimenten: essentieel om tot de subatomaire structuur van het atoom te komen.
Thomson (18156-1940): kathodestraal uit een elektronenstroom bestaan uit geladen
deeltjes en kon met zijn experimenten de verhouding lading op massa van het elektron
bepalen.
Millikan (1868-1953): oliedruppel-experiment: waarde van de elektrische lading van het
elektron bepalen alsook de massa.
Rutherford (1871-1937) kon d.m.v. radioactieve straling de ijle structuur van het atoom
aantonen.
Het ijle atoommodel:
Voor het
verklaren van het chemisch gedrag van de materie volstaat het meestal, het atoom te
beschouwen als opgebouwd uit 2 delen.
- Centraal in het atoom: kern, bevat een #protonen (Z) en een #neutronen (N)=> kern
positief geladen(proton = + en neutron = neutraal). Beide elementaire deeltjes
hebben nagenoeg dezelfde massa. Elektrisch: kern onstabiel moeten zijn, waren er
4
1.1 Het domein van de chemie
Chemie bestudeert:
- De samenstelling en structuur van de materie
- Veranderingen in de samenstelling van de materie( chemische reacties)
- Energieveranderingen die plaatsgrijpen bij deze reacties
1.2 Het begrip materie
materie gekenmerkt door massa en ruimte (volume)
atomen bouwstenen van de materie
corpuscule/molecule* verzameling van minstens 2 atomen
waartussen een chemische binding bestaat.
Representatieve voorstelling van de
kleinste eenheid van een bepaalde stof.
chemische binding wat de atomen in de corpuscule/molecule
samenhoudt.
*strikt genomen mag molecule alleen gebruikt worden in covalente verbindingen zoals H2 en
bestaan ionaire verbindingen zoals NCl niet uit moleculen maar uit roostereenheden.
Covalente binding => molecule
Ion(aire) binding => roostereenheid/formule eenheid
1
,1.3 Indeling van de materie
Rudimentaire indeling van de materie:
Colloïden of colloïdale mengsels
- aanwezigheid van deeltjes (disperse fase) met afmetingen 1-100 nm in oplossing
(dispersiemiddel)
- vb.: melk (emulsie/vl-vl), mist (aerosol/vl-g), rook (aerosol/v-g), mayonaise
(emulsie/vl-vl)
- eigenschappen analoog aan oplossingen: deeltjes worden niet waargenomen met
blote oog, deeltjes slaan niet neer, deeltjes kunnen niet afgefiltreerd worden.
1.4 Fysische en chemische verschijnselen
zuivere stof wordt gekenmerkt door een aantal
- fysische eigenschappen
- smeltpunt
- kookpunt
- (elektrische) geleidbaarheid
2
, - dichtheid
- ...
- chemische eigenschappen
- brandbaarheid
- reactiviteit
- …
Fysische verschijnselen:
=> moleculaire samenstelling van de stof verandert niet
bv.: smelten van ijs
Chemische verschijnselen:
=> moleculaire samenstelling van de stof verandert wel
bv.: verbranden van alcohol tot water en koolstofdioxide
1.5 Fundamentele chemische wetten
Einde 18de eeuw:
- einde stellen aan de speculatieve benaderingen van de alchemie (flogiston
theorie,...)
Volgende wetten die gelden bij chemische reacties, lagen aan de basis van deze wending:
- Wet van Lavoisier ( 1743-1794) : wet van behoud van energie.
- Wet van Proust (1754-1826): wet van constante massaverhouding tussen
reagerende stoffen.
- Wet van Gay-Lussac (1778-1850): wet van constante en eenvoudige verhouding
tussen gasvolume (bij zelfde voorwaarden van T en P)
vb.:
3
, 1.6 De atoomtheorie van Dalton
Gesteund door bovenstaande wetten introduceerde Dalton een #postulaten dat de basis zou
vormen voor de atoomtheorie.
1. Stoffen bestaan uit ondeelbare atomen
2. Elke enkelvoudige stof (element) bevat slechts 1 soort atoom ( atomen zijn identiek
verschillen fundamenteel van element tot element)
3. Elke samengestelde stof (verbinding) bevat verschillende soorten atomen in een
vaste verhouding
4. Chemische reactie= uitwisseling van atomen tussen de verschillende moleculen
zonder dat de identiteit van de atomen hierbij wijzigt.
1.7 De subatomaire deeltjes
Einde 19de eeuw: idee ondeelbaarheid van het atoom niet langer houdbaar.
=> 3-tal experimenten: essentieel om tot de subatomaire structuur van het atoom te komen.
Thomson (18156-1940): kathodestraal uit een elektronenstroom bestaan uit geladen
deeltjes en kon met zijn experimenten de verhouding lading op massa van het elektron
bepalen.
Millikan (1868-1953): oliedruppel-experiment: waarde van de elektrische lading van het
elektron bepalen alsook de massa.
Rutherford (1871-1937) kon d.m.v. radioactieve straling de ijle structuur van het atoom
aantonen.
Het ijle atoommodel:
Voor het
verklaren van het chemisch gedrag van de materie volstaat het meestal, het atoom te
beschouwen als opgebouwd uit 2 delen.
- Centraal in het atoom: kern, bevat een #protonen (Z) en een #neutronen (N)=> kern
positief geladen(proton = + en neutron = neutraal). Beide elementaire deeltjes
hebben nagenoeg dezelfde massa. Elektrisch: kern onstabiel moeten zijn, waren er
4
