CHEMIE 1ste SEMESTER
1. HOOFDSTUK 1: CHEMIE EN MATERIE
EEN BEETJE GESCHIEDENIS
Chemie = wetenschap die probeert om gedrag van materie te verklaren door het gedrag van atomen en
moleculen te bestuderen
Prehistorie, oudheid en middeleeuwen
® Huiden bewerkt en geverfd
® Ertsen – wapens en gereedschappen
® Plantaardige grondsto=en gisten à alcohol (nu: biotechnologie)
® Inzicht krijgen in gedrag van sto=en à idee van hoe materie was opgebouwd à verschillende theorieën
1. ARISTOTELES
o Alle sto=en op wereld zijn combo van 4 elementen à aarde, vuur, lucht en water
o Theorie tot laat in ME als correct aangenomen
2. DEMOCRITUS
o Stelde atomos voor als bouwstenen van alle materie
3. ALCHEMIE
o Op basis van bijgeloof
o Doelstelling: omzetten van ene stof naar andere stof via een transmutatie (bv: lood à goud)
o Occulte praktijk à TOCH grote invloed en belangrijk bij ontwikkeling van chemische
technieken zoals destillatie, extractie, filtratie
o Kenden aantal minerale zuren à zoutzuur, zwavelzuur en salpeterzuur
o Methodiek van observatie en experiment invoeren
4. GENEESKUNDE
o Bij praktijk van alchemisten
o Sommige producten schadelijk voor mens, MAAR legden band tussen chemie en
geneeskunde
Moderne aanpak (vanaf midden 18de eeuw) à LAVOISIER en PRIESTLEY
® Methodiek: observatie, hypothese, experiment en theorie
® Zorgvuldig opgezette experimenten
® Wetenschap: mystiek, bijgeloof (ME) à ware wetenschap
® 18de eeuw à modernere aanpak à observatie
® Theorieën bijschaven
o Soms volledig gecancelled
® Bepaald model kleven op natuur à zolang dat natuur geen “nee” zegt tegen model, is dit een waardig
model
o =/ natuur die “ja” zegt
® Flogiston theorie à omver gewerpt door methodiek van observatie
o Kwik opwarmen (niet boven 500°C) à rode neerslag “per se”à “er moet iets afgegeven worden”
à flogiston deeltjes
o Zink à zink-as waarbij ook flogiston deeltjes overschieten
o Zink-as + Houtskool à niks schoot over
- Houskool = flogiostonrijk product, want laat weinig tot geen as na bij verbranding à
flogiston
o DUS redenering: houtskool = volledig uit flogiston, dus laat niks over
1
, à ontkracht door Lavoisier à toonde aan dat er zuurstof wordt opgenomen à wet van behoud
van massa!, gecondenseerde rode substantie woog meer dan oorspronkelijke kwik
® Priestley: verwarmt rode neerslag > 500°C in vacuum à er komt gas (air vital) vrij dat kaarsen langer
deed branden en muizen langer liet overleven in ain afgesloten kamer à = gedeflogistonneerde lucht
® Model = beste benadering van realiteit op basis van de dan bestaande kennis, cultuur en inzichten
o Elk model = menselijke poging om wetten van natuur te verkralen, voorspellen en benaderen
Begin 19e eeuw
® Enorme ontwikkelingen
® Zo omvangrijk à meerdere specialisaties noodzakelijk: fysisch, organische, anorganische…
® Andere domeinen chemie niet weg te denken à ontwikkelen geneesmiddelen in farmacie
® Recentste ontwikkelingen à populariserende tijdschriften of Tv-programma’s
MATERIE
Materie is alles wat een massa en volume heeft
® Alles is materie
® Ook lucht à neemt ruimte in en zekere massa!
® Specifiek deel van materie zoals water, aarde lucht = stof
® Onderverdeeld naargelang
o Fysische toestand
o Samenstelling
FYSISCHE TOESTAND: VAST, VLOEIBAAR OF GASVORMIG = AGGREGATIETOESTANDEN
® = AGGREGATIETOESTANDEN
o Vast (v of s)
o Vloeibaar (vl of l)
o Gas (g)
VASTE TOESTAND
® Deeltjes van stof zitten op vaste plaatsen
o Trillen wel rond bepaalde evenwichtspositie MAAR
moleculen en atomen zijn ten opzichte van elkaar in rust
o à vast volume en vaste vorm (ijs en diamant)
1. Kristallijnen vaste stof
o Atomen en moleculen gerangschikt in regelmatige patronen à grote afstand
o Regelmatige structuur komt tot uiting in macroscopische vorm van bv keukenzoutkristallen of
diamant
2. Amorfe vaste stoMen
o Geen regelmatige structuur
o Voorbeeld: glas
3. Polikristallijnen stoMen
o Iets ertussen, geordend maar niet echt tegenover elkaar
VLOEIBARE STOFFEN
® Deeltjes ongeveer even ver van elkaar als in vaste sto=en MAAR vrij om te bewegen
® Vast volume, maar nemen vorm aan waarin ze zich bevinden (water, olie, alcohol)
2
,GASSEN
® Deeltjes kunnen vrij bewegen + grotere afstand à samendrukbaar
o Deeltjes gedwongen zodat ze dichter bij elkaar komen
® Nemen altijd ruimte in van vat waarin ze zich bevinden
® Voorbeelden: helium, stikstofgas (lucht), koolstofdioxide
SAMENSTELLING VAN MATERIE: ELEMENTEN, VERBINDINGEN EN MENGSELS
® Gewoonlijk: materie komt voor als mengsel van verschillende componenten
o Variabele samenstelling
1) HETEROGENE MENGSELS
o Een of meer zichtbare fasegrenzen tussen componenten
o Samenstelling variert naargelang het gebied dat men bekijkt
o Soms zijn fasegrenzen enkel microscopisch zichtbaar (bloed)
2) HOMOGENE MENGSELS
o Geen zichtbare fasegrenzen à componenten zijn gemengd onder kleinste
individuele vorm: atomen, ionen, moleculen
o In alle punten dezelfde eigenschappen
o Lucht = homogeen mengsel van verschillende gassen
o Homogeen mengsel van 2 of meer sto=en = oplossongen (vloeibaar en vast!) (brons, keukenzout
opgelost in water)
o oplossing nvan vaste sto=en = legeringen
® Heterogene en homogene mengsels opgebouwd uit zuivere sto=en
o Constante samenstelling
o Onmogelijk om op zicht uit te maken of een hoeveelheid homogene materie een homogeen
mengsen dan wel een zuivere stof is
® Fysische scheidingstechnieken à homogene of heterogene mensels afgezonderd
o Filtratie, extractie, destillatie, kristallatie, chromatografie
o Zuivere sto=en die men bekomt à vaste chemische samenstelling en vaste eigenschappen
o Sommige kunenn onder bepaalde omstandiheden (stoom à elektrolyse of verwarming à
thermische binding) nog verder ontbonden worden
Water à (elektrische stroom) à waterstofgas + zuurstofgas
Gesmolten keukenzout à (elektrische stroom) à natriummetaal + chloorgas
à water en keukenzout = samengestelde sto=en of verbindingen
à zuivere sto=en die uiteindelijk (zelf niet met chemische reacties of hulp van energiebron) niet
verder ontbonden kunnen
worden in eenvoudige zuivere
sto=en = elementaire of
enkelvoudige sto=en (ijzer,
koper, kwik, waterstof…)
3
, Opmerking
Verbinding = stof die tot stand komt door chemische binding van 2 of meer verschillende elementen in vaste
verhouding
Molecule = verzameling van minstens 2 atomen waartussen een covalente binding tot stand kwam à kleinste
eenheid van de stof waarin nog alle representatieve atoomsoorten in welbepaalde verhouding voorkomen
Formule-eenheid = verbbindingen gevormd uit ionen
Enkelvoudige stof bevat 1 soort atomen
à impliceert niet dat er tussen deze atomen geen chemische bindingen kunnen ontstaan
à C komt bv voor in verschillende vormen à netwerken die zich oneindig uitstrekken
à onder vorm van grote moleculen = fillerenen (C60)
FYSICHE EN CHEMISCHE OMZETTINGEN
Fysische omzetting
® Bij omzetting verandert enkel aggregatietoestand of kristalstructuur
® Identiteit van deeltjes verandert niet
® Bv: water koken
Chemische omzetting
® Verandering in samenstelling
® Stof omzetten in een of meerdere andere sto=en met andere chemische samenstelling en andere
fysische eigenschappen
Bv: water à (elektrische stroom) à waterstofgas + zuurstofgas
à elke zuivere stof heeft welbepaalde unieke set aan fysieke ne chemische eigenschappen
Fysische eigenschappen
® Samenstelling van stof verandert niet
® Smeltpunt, kookpunt, kleur, elektrische geleidbaarheid, dichtheid, oplosbaarheid, viscositeit,
brekingsindex, geur
Chemische eigenschappen
® Samenstelling van stof verandert niet
® Chemische verandering
® 1 stof àeen of meerdere, andere sto=en
® Ontvlambaarheid, corrosiegevoeligheid, giftigheid
Opmerking
Een extensieve eigenschap is afhankelijk van de hoeveelheid materie (massa, volume)
Intensieve eigenschap is onafhankelijk van hoeveelheid materie
4
1. HOOFDSTUK 1: CHEMIE EN MATERIE
EEN BEETJE GESCHIEDENIS
Chemie = wetenschap die probeert om gedrag van materie te verklaren door het gedrag van atomen en
moleculen te bestuderen
Prehistorie, oudheid en middeleeuwen
® Huiden bewerkt en geverfd
® Ertsen – wapens en gereedschappen
® Plantaardige grondsto=en gisten à alcohol (nu: biotechnologie)
® Inzicht krijgen in gedrag van sto=en à idee van hoe materie was opgebouwd à verschillende theorieën
1. ARISTOTELES
o Alle sto=en op wereld zijn combo van 4 elementen à aarde, vuur, lucht en water
o Theorie tot laat in ME als correct aangenomen
2. DEMOCRITUS
o Stelde atomos voor als bouwstenen van alle materie
3. ALCHEMIE
o Op basis van bijgeloof
o Doelstelling: omzetten van ene stof naar andere stof via een transmutatie (bv: lood à goud)
o Occulte praktijk à TOCH grote invloed en belangrijk bij ontwikkeling van chemische
technieken zoals destillatie, extractie, filtratie
o Kenden aantal minerale zuren à zoutzuur, zwavelzuur en salpeterzuur
o Methodiek van observatie en experiment invoeren
4. GENEESKUNDE
o Bij praktijk van alchemisten
o Sommige producten schadelijk voor mens, MAAR legden band tussen chemie en
geneeskunde
Moderne aanpak (vanaf midden 18de eeuw) à LAVOISIER en PRIESTLEY
® Methodiek: observatie, hypothese, experiment en theorie
® Zorgvuldig opgezette experimenten
® Wetenschap: mystiek, bijgeloof (ME) à ware wetenschap
® 18de eeuw à modernere aanpak à observatie
® Theorieën bijschaven
o Soms volledig gecancelled
® Bepaald model kleven op natuur à zolang dat natuur geen “nee” zegt tegen model, is dit een waardig
model
o =/ natuur die “ja” zegt
® Flogiston theorie à omver gewerpt door methodiek van observatie
o Kwik opwarmen (niet boven 500°C) à rode neerslag “per se”à “er moet iets afgegeven worden”
à flogiston deeltjes
o Zink à zink-as waarbij ook flogiston deeltjes overschieten
o Zink-as + Houtskool à niks schoot over
- Houskool = flogiostonrijk product, want laat weinig tot geen as na bij verbranding à
flogiston
o DUS redenering: houtskool = volledig uit flogiston, dus laat niks over
1
, à ontkracht door Lavoisier à toonde aan dat er zuurstof wordt opgenomen à wet van behoud
van massa!, gecondenseerde rode substantie woog meer dan oorspronkelijke kwik
® Priestley: verwarmt rode neerslag > 500°C in vacuum à er komt gas (air vital) vrij dat kaarsen langer
deed branden en muizen langer liet overleven in ain afgesloten kamer à = gedeflogistonneerde lucht
® Model = beste benadering van realiteit op basis van de dan bestaande kennis, cultuur en inzichten
o Elk model = menselijke poging om wetten van natuur te verkralen, voorspellen en benaderen
Begin 19e eeuw
® Enorme ontwikkelingen
® Zo omvangrijk à meerdere specialisaties noodzakelijk: fysisch, organische, anorganische…
® Andere domeinen chemie niet weg te denken à ontwikkelen geneesmiddelen in farmacie
® Recentste ontwikkelingen à populariserende tijdschriften of Tv-programma’s
MATERIE
Materie is alles wat een massa en volume heeft
® Alles is materie
® Ook lucht à neemt ruimte in en zekere massa!
® Specifiek deel van materie zoals water, aarde lucht = stof
® Onderverdeeld naargelang
o Fysische toestand
o Samenstelling
FYSISCHE TOESTAND: VAST, VLOEIBAAR OF GASVORMIG = AGGREGATIETOESTANDEN
® = AGGREGATIETOESTANDEN
o Vast (v of s)
o Vloeibaar (vl of l)
o Gas (g)
VASTE TOESTAND
® Deeltjes van stof zitten op vaste plaatsen
o Trillen wel rond bepaalde evenwichtspositie MAAR
moleculen en atomen zijn ten opzichte van elkaar in rust
o à vast volume en vaste vorm (ijs en diamant)
1. Kristallijnen vaste stof
o Atomen en moleculen gerangschikt in regelmatige patronen à grote afstand
o Regelmatige structuur komt tot uiting in macroscopische vorm van bv keukenzoutkristallen of
diamant
2. Amorfe vaste stoMen
o Geen regelmatige structuur
o Voorbeeld: glas
3. Polikristallijnen stoMen
o Iets ertussen, geordend maar niet echt tegenover elkaar
VLOEIBARE STOFFEN
® Deeltjes ongeveer even ver van elkaar als in vaste sto=en MAAR vrij om te bewegen
® Vast volume, maar nemen vorm aan waarin ze zich bevinden (water, olie, alcohol)
2
,GASSEN
® Deeltjes kunnen vrij bewegen + grotere afstand à samendrukbaar
o Deeltjes gedwongen zodat ze dichter bij elkaar komen
® Nemen altijd ruimte in van vat waarin ze zich bevinden
® Voorbeelden: helium, stikstofgas (lucht), koolstofdioxide
SAMENSTELLING VAN MATERIE: ELEMENTEN, VERBINDINGEN EN MENGSELS
® Gewoonlijk: materie komt voor als mengsel van verschillende componenten
o Variabele samenstelling
1) HETEROGENE MENGSELS
o Een of meer zichtbare fasegrenzen tussen componenten
o Samenstelling variert naargelang het gebied dat men bekijkt
o Soms zijn fasegrenzen enkel microscopisch zichtbaar (bloed)
2) HOMOGENE MENGSELS
o Geen zichtbare fasegrenzen à componenten zijn gemengd onder kleinste
individuele vorm: atomen, ionen, moleculen
o In alle punten dezelfde eigenschappen
o Lucht = homogeen mengsel van verschillende gassen
o Homogeen mengsel van 2 of meer sto=en = oplossongen (vloeibaar en vast!) (brons, keukenzout
opgelost in water)
o oplossing nvan vaste sto=en = legeringen
® Heterogene en homogene mengsels opgebouwd uit zuivere sto=en
o Constante samenstelling
o Onmogelijk om op zicht uit te maken of een hoeveelheid homogene materie een homogeen
mengsen dan wel een zuivere stof is
® Fysische scheidingstechnieken à homogene of heterogene mensels afgezonderd
o Filtratie, extractie, destillatie, kristallatie, chromatografie
o Zuivere sto=en die men bekomt à vaste chemische samenstelling en vaste eigenschappen
o Sommige kunenn onder bepaalde omstandiheden (stoom à elektrolyse of verwarming à
thermische binding) nog verder ontbonden worden
Water à (elektrische stroom) à waterstofgas + zuurstofgas
Gesmolten keukenzout à (elektrische stroom) à natriummetaal + chloorgas
à water en keukenzout = samengestelde sto=en of verbindingen
à zuivere sto=en die uiteindelijk (zelf niet met chemische reacties of hulp van energiebron) niet
verder ontbonden kunnen
worden in eenvoudige zuivere
sto=en = elementaire of
enkelvoudige sto=en (ijzer,
koper, kwik, waterstof…)
3
, Opmerking
Verbinding = stof die tot stand komt door chemische binding van 2 of meer verschillende elementen in vaste
verhouding
Molecule = verzameling van minstens 2 atomen waartussen een covalente binding tot stand kwam à kleinste
eenheid van de stof waarin nog alle representatieve atoomsoorten in welbepaalde verhouding voorkomen
Formule-eenheid = verbbindingen gevormd uit ionen
Enkelvoudige stof bevat 1 soort atomen
à impliceert niet dat er tussen deze atomen geen chemische bindingen kunnen ontstaan
à C komt bv voor in verschillende vormen à netwerken die zich oneindig uitstrekken
à onder vorm van grote moleculen = fillerenen (C60)
FYSICHE EN CHEMISCHE OMZETTINGEN
Fysische omzetting
® Bij omzetting verandert enkel aggregatietoestand of kristalstructuur
® Identiteit van deeltjes verandert niet
® Bv: water koken
Chemische omzetting
® Verandering in samenstelling
® Stof omzetten in een of meerdere andere sto=en met andere chemische samenstelling en andere
fysische eigenschappen
Bv: water à (elektrische stroom) à waterstofgas + zuurstofgas
à elke zuivere stof heeft welbepaalde unieke set aan fysieke ne chemische eigenschappen
Fysische eigenschappen
® Samenstelling van stof verandert niet
® Smeltpunt, kookpunt, kleur, elektrische geleidbaarheid, dichtheid, oplosbaarheid, viscositeit,
brekingsindex, geur
Chemische eigenschappen
® Samenstelling van stof verandert niet
® Chemische verandering
® 1 stof àeen of meerdere, andere sto=en
® Ontvlambaarheid, corrosiegevoeligheid, giftigheid
Opmerking
Een extensieve eigenschap is afhankelijk van de hoeveelheid materie (massa, volume)
Intensieve eigenschap is onafhankelijk van hoeveelheid materie
4
