scheikunde januari
Hoofdstuk 1: De atoomstructuur
1.1 Atomen en moleculen
Molecule is het kleinste onderdeel van een zuivere stof
● Het bestaat uit atomen.
● Voorbeeld: water molecule
Atomen: onderdeel van een molecule
● Voorbeeld: een water molecuul is opgebouwd uit twee waterstofatomen en 1
zuurstofatoom
● Waterstof en zuurstof zijn beide elementen, dit is een specifiek soort atoom
Men kan onderscheid maken uit twee verschillende stoffen:
- Enkelvoudige stof: 1 soort atoom in een molecule,
Voorbeeld: dizuurstof
- Samengestelde stof: meerdere soorten atomen in 1 molecule
Voorbeeld: Water
Kenmerken van een atoom:
● Bolvorming
● Heel klein
● Geen lading
● Kleine massa
,Samenstelling van een atoom: een centrale kern (bestaat uit twee sub-atomaire deeltjes)
waarin protonen en neutronen zich bevinden. Rond de centrale is er een elektronenwolk met
verschillende schillen.
De kern is positief, doordat de protonen in de kern een positieve elementaire lading hebben
De neutronen hebben geen lading
De elektronen in de elektronenwolk hebben een negatieve elementaire lading
1.2 De chemische elementen
A: is het massagetal : de som van het aantal protonen en het aantal neutronen
Z: is het atoomnummer: het aantal protonen in de kern
Atoommassa m = is de massa van een atoom
Bv. zuurstofatoom weegt 3,56 . 10^-3 kg
1.2.1 Isotopen
Zijn atomen van hetzelfde chemische element, maar het aantal neutronen is verschillend.
Z is gelijk aan het aantal protonen, dit blijft constant
A is gelijk aan het aantal protonen en neutronen. Dit blijft niet constant. Dit kan veranderen
bij elke isotoop.
Neutronen bepalen de fysische eigenschappen
De fysische eigenschappen (vb. atoommassa) kunnen veranderen als je het aantal
neutronen verandert. De chemische eigenschappen blijven vaak hetzelfde.
, Voorbeeld van twee isotopen
Het aantal isotopen verschilt van element tot element.
Isotopische samenstelling is altijd constant voor 1 element
Chemisch eigenschap van elektronenverdeling op de buitenste schil blijft altijd hetzelfde
voor de isotopen..
Isotopenabundantie: het natuurlijk procentueel voorkomen van de isotopen
1.2.2 Atoommassa van een element
u = atomaire massa-eenheid, 1,66.10^-27 kg
Absolute massa: is de massa van het element
Relatieve atoommassa Ar: de relatieve massa ten opzichte van u (massa van een proton)
Relatieve atoommassa Ar: atoommassa / u
De atomaire massa-eenheid u: massa van 1 atoom / het aantal protonen in de kern (Z)
https://www.youtube.com/watch?v=51oExd7oTuY
De massa van een proton en een neutron is anders
1.2.3 Massadefect
Tijdens de vorming van de kern van een atoom uit n protonen en m neutronen is er sprake
van een massadefect
Bij een reactie komt er energie vrij, hierdoor verdwijnt er een kleine hoeveelheid massa
Volgens Einstein: komt een bepaalde hoeveelheid (verdwenen) massa overeen met een
bepaalde hoeveelheid (vrijkomende) energie.
Hieruit komt de formule: E=m×c²
, Bij grotere atomen is dit verschil veel groter dan bij kleinere atomen
● Bij een chemische reactie kan dit voorkomen maar is de vrijgekomen energie vrij
klein, dus het verschil in massa is verwaarloosbaar, voor chemische reactie blijft de
massa constant.
● Bij een kernreactie is de hoeveelheid vrijgekomen energie groot, dus is het verschil in
massa niet verwaarloosbaar.
1.2.4 De mol en molaire massa
Mol: is een eenheid om een kleine massa uit te drukken
-> massa van een atomen of molecule (gram) * getal van avogadro (6,022*10^23)
Molaire massa: massa per mol van een element. Het wordt uitgedrukt in gram/mol.
1 mol van een element bevat 6,02 *10^23 atomen en heeft een massa gelijk aan de molaire
massa.
Molaire massa: aantal atomen * de massa
1.2.5 Ionen
Ionen zijn geladen atomen of atoomgroepen
Er bestaan twee verschillende groepen ion:
- Kation: positief ion, H+
- Anion: negatief ion, Cl-
De schrijfwijze van een ion : PO43-
Molaire massa: relatieve ionmassa, uitgedrukt in gram/mol