Samenvatting Wetenschappelijke Fundamenten Voor Tandartsen: chemie

CHEMIE
SAMENVATTING

H1

Democritus
- Grondlegger atomisme
- Kosmos bestond uit leegte (niet bestaande) en lichamen (bestaande) in oneindige
ruimte

Antoine van Lavoisier
- Ontdekking belang van zuurstof bij verbrandingsprocessen
- Ontdekking chemische elementen
- Wet van behoud van massa

Charles-Augustin de Coulomb
- Wet van Coulomb
• Elektrostatische aantrekkings- en repulsiekracht

John Dalton
- Ontdekking stoechiometrische verhoudingen
- Onderzoek naar reacties in gasfase
- Atomen zijn simpele, onzichtbare kleine bolletjes

Joseph John Thomson
- Ontdekker elektron
- Ontdekker afbuigen elektronenbundels onder invloed magnetische veld

Ernest Rutherfort
- Metaalfolie met alfadeeltjes beschieten
- Positieve deeltjes zitten in kleine kernen
- Daarrond zweven elektronen

Niels Bohr
- Atomaire structuur en kwantumtheorie
- Elektronen draaien rond atomaire kern
- In stabiele omwentelingen met karakteristieke energie
- Elektronen kunnen energie absorberen en van ene naar andere energieniveau
springen

Erwin Schrödinger
- Golfvergelijking
• Golffuncties worden geproduceerd die de waarschijnlijkheid weergeven om
elektronen op een bepaalde plaats rond de kern te vinden
- Hulp van Max Planck (elektromagnetische straling) en Albert Einstein
(relativiteitstheorie)

Licht
- Elektromagnetische straling
- Golfkarakter
• Lopende golf
- Deeltjeskarakter
• Foton
• Pakketje energie


1

, • Lichtdeeltje
- Fluorescentie
• In lasers

Foto-elektrisch effect
- Metaal bestralen met licht van geschikte golflengte
- Elektronen kunnen los van een materiaal komen door fotonen
- Elektronen worden alleen losgeslagen wanneer de foton-energie hoog genoeg is om
de energie waarmee de elektronen vasthangen te overwinnen
• Botsing van foton met elektron
- Elektronen worden uitgezonden met kinetische energie
• Hangt niet af van intensiteit van lichtbundel, wel van frequentie
- Aantal uitgezonden elektronen hangt af van intensiteit (aantal fotonen per seconde)

Elektron
- Als deeltje
- Als golf " schrödinger

Schrödinger
- Elektron als golfvergelijking
- Bepaling van positie en energie elektron




Waarschijnlijkheid om elektron rond kern te vinden

Orbitalen
- (on)waarschijnlijkheid waar elektronen zitten
- Geen exacte bepaling
- Bij kwadrateren meer waarschijnlijkheid
- S-orbitaal
• Grote kans dat e- kort bij kern bevindt

Nodale vlakken
- Energie inhouden/plaatsen die niet mogelijk zijn
- Knoopvlak
- Elektronen zijn golven
- Nemen toe van kern af
- Berekening
• n-1
- S-orbitaal
• Bij n=1, 1 nodaal vlak
- P-orbitaal
• Bij n=2, 2 nodale vlakken
• Bij n=3, 3 nodale vlakken
- In 1e schil 1 nodaal vlak, in 2e schil 2 en 3e schil 3
- Bv. n = 1,5


2

, • Kan niet
• Bevindt zich in nodaal vlak
• n kan alleen geheel getal zijn

Atoommodel van Bohr
- Elektronen bevinden zich op een welbepaalde afstand van de kern (Borhschillen)
• K-schil: 2 elektronen
• L-schil: 8 elektronen
• M-schil:18 elektronen
• N-schil en verder: 32 elektronen
• Aantal elektronen per Bohrschil: 2n2 (t/m n = 4)

Model van Bohr/Sommerfeld
- e- bewegen niet exact op cirkelvormige schillen rond de kern
- Hebben waarschijnlijkheid om in de buurt baan voor te komen
- Orbitalen
• Ruimte waarbinnen elektronen met grote kans terug te vinden zijn
- Hoofdkwantumgetal (n)
• Aantal Bohrschillen en dus orbitalen
• Altijd geheel getal
• nK < nQ
• Bepaalt energie van elektron (EK < EQ)
o Energie is anders in s, p, d of f orbitalen (behalve H)
• Bepaalt uitgestrektheid van elektronenwolk/orbitaal (>n: meer uitgestrekt volgens
e(-r/n)
o Hoe verder van de kern, hoe groter de uitgestrektheid, hoe groter de
waarschijnlijkheid
• Bepaalt aantal nodale vlakken n-1
- Nevenkwantumgetal (L)
• Beschrijft de vorm van de orbitaal
• Waarde: tussen 0 en n-1
- Magnetisch kwantumgetal (m)
• Bepaalt het aantal mogelijke oriëntaties van een orbitaal
• Waarde: gehele getalwaarde van –L tot en met +L
• Orbitalen met gelijk nevenkwantumgetal hebben dezelfde energie in afwezigheid
van magneetveld
o In magneetveld is energie afhankelijk van richting van orbitaal (m) t.o.v.
magneetveld
-




- Spinkwantumgetal (s)
• Elektronen draaien rond een ingebeelde centrale as
• Draaibeweging wekt een magnetisch veld op waarvan de oriëntatie afhangt van
de draairichting van het elektron (+1/2 of -1/2)
• Paramagnetisch
o Ongepaarde elektronen


3

, o Gedragen als magneten
• Diamagnetisch
o Alle gepaarde elektronen
o Geen aantrekking tot magneten

Edelgassen: groep 18. Elektronenschil is vol, waardoor ze niet gemakkelijk met andere
atomen reageren




Verbodsregel van Pauli
- Elk elektron moet unieke set van 4 kwantumgetallen hebben
• Geen 1 e- heeft dezelfde n, l, m, s
- In elk orbitaal mogen slechts 2 elektronen met tegengesteld spinkwantumgetal
voorkomen

Regel van Hunt
- Eerst elektronen opvullen met dezelfde spin, daarna pas tegenovergestelde
toevoegen
- Uitzondering
• Volledig bezette of half bezette schillen kunnen energetisch gunstig zijn
• Alleen bij d en f orbitalen




Configuratie van Fe
1sE 2s22px22py22pz2 3s23p63d123d213d313d413d51 4s2
E: elektronen in tegengestelde spin. Dit zijn 2 elektronen en dus een elektronenpaar.
4s2: dit is de buitenste schil
3d123d213d313d413d51: 4 ongepaarde elektronen


4