Chemie Overal 4 VWO ||| Samenvatting H2: Bouwstenen van stoffen
H2 | Bouwstenen van stoffen
2.1 Periodiek systeem
Atoommodel van Rutherford
Als deeltjes veel te klein zijn om te zien, bestudeer je de deeltjes op microniveau. Alles wat je
kunt waarnemen is het macroniveau. In de scheikunde wordt geprobeerd met behulp van het
microniveau stofeigenschappen op macroniveau te verklaren.
Rutherford concludeerde na een experiment dat atomen geen massieve bolletjes zijn, maar
bestaan uit nog kleinere deeltjes en een grote lege ruimte. Het atoommodel van Rutherford
beschrijft de bouw van een atoom als een positief geladen atoomkern met daaromheen bewegende
negatief geladen elektronen. Samen vormen deze elektronen een elektronenwolk. Later bleek dat
de kern uit protonen (positief geladen) en neutronen (neutraal) bestaat.
Volgens het atoommodel van Rutherford zijn de bouwstenen van een atoom:
● protonen, weergegeven door de letter 𝑝;
● elektronen, weergegeven door 𝑒—;
● neutronen, weergegeven door de letter 𝑛.
Atoomnummer en massagetal
Het aantal protonen bepaalt welke atoomsoort het is en dit aantal protonen wordt gegeven door
het atoomnummer. Alle atomen van dezelfde soort hebben hetzelfde atoomnummer.
In de atoomkern bevinden zich ook neutronen (ongeveer dezelfde massa als een proton). De som
van het aantal protonen en neutronen in de atoomkern is het massagetal.
De elektrische lading van een proton en een elektron kun je uitdrukken in coulomb (𝐶). De lading
van een proton is 1,6 · 10-19 𝐶. Vaak gebruik je een andere eenheid, de elementaire ladingseenheid
of elementair ladingskwantum 𝑒. BINAS tabel 7: één elementair ladingskwantum komt overeen
met 1,6 · 10-19 𝐶. Een proton heeft dan een lading van +1𝑒 en een elektron -1𝑒.
Isotopen
Atomen van één atoomsoort bezitten altijd hetzelfde aantal protonen, maar ze kunnen een
verschillend aantal neutronen hebben (BINAS tabel 25). Als het atoomnummer steeds gelijk is, maar
het massagetal verschillend noem je dat een isotoop. Om ze te onderscheiden schrijf je het
63 65
symbool met het massagetal erachter (bijvoorbeeld Cu-63 en Cu-65 of Cu en
29
Cu).
29
Atoommodel van Bohr
Het atoommodel van Bohr is de verfijnde versie van die van Rutherford. Volgens
Bohr bevinden elektronen zich in schillen (elektronenschillen) rond de kern.
Deze schillen zitten op verschillende afstanden en kunnen maar een maximaal
aantal elektronen bevatten (de eerste schil twee elektronen, de tweede schil
acht, enz.). Deze verdeling over schillen heet ook de elektronenconfiguratie.
De schillen in het atoommodel van Bohr hebben een rangnummer, 𝑛, of worden
voorgesteld door letters K, L, M, N, O, P, Q.
Het periodiek systeem
Dmitri Mendelejev bedacht het periodiek systeem (BINAS tabel 99). Hierin staan alle bekende
atoomsoorten gerangschikt naar opklimmende atoommassa en atoomsoorten die chemisch op elkaar
lijken. In het periodiek systeem wordt een horizontale rij van atoomsoorten een periode genoemd.
Een verticale kolom noem je een groep. Het periodiek systeem bestaat uit zeven perioden en
achttien groepen.
1
, Chemie Overal 4 VWO ||| Samenvatting H2: Bouwstenen van stoffen
De atomen in de geel gekleurde hokjes zijn atomen van metalen. De rode hokjes zijn atomen van
niet-metalen en de blauwe hokjes hebben eigenschappen van metalen en niet-metalen en worden
metalloïden genoemd.
Een groep met dezelfde ongeveer dezelfde chemische eigenschappen, hebben een verzamelnaam:
● groep 1: de alkalimetalen ● groep 17: de halogenen
● groep 2: de aardalkalimetalen ● groep 18: de edelgassen
Atoommodel van Bohr en het periodiek systeem
Schillen die verder van de kern zijn
verwijderd kunnen meer elektronen bevatten.
Uit de plaats in het periodiek systeem kun je
voor de eerste twintig atoomsoorten
eenvoudig de elektronenconfiguratie afleiden. Het nummer van de periode geeft het aantal
schillen aan en aan de groep kun je zien hoeveel elektronen in de buitenste schil zitten. In BINAS
tabel 99 vind je de elektronenconfiguratie van alle atoomsoorten.
2.2 Ionen
Ionen
Omdat atomen evenveel protonen als elektronen bevatten, zijn ze elektrisch neutraal. Toch kunnen
er tijdens een reactie één of meer elektronen worden afgestaan of opgenomen. Het atoom is dan
niet meer neutraal, maar heeft een positieve of negatieve lading gekregen.
Positieve ionen
Een atoom kan één of meer van zijn elektronen uit de buitenste schil afstaan. Hierdoor is de
positieve lading in de kern groter dan de negatieve lading van elektronen. Het atoom heeft dan een
positieve lading en noem je een positief ion. Je noteert dit als volgt: Mg2+.
Negatieve ionen
Een atoom kan één of meer van elektronen in de buitenste schil opnemen. Dan is negatieve lading
van de elektronenwolk groter dan de positieve lading in de kern. Het atoom heeft dan een
negatieve lading en noem je een negatief ion. De notatie wordt dan: S2-.
Elektrovalentie en het periodiek systeem
De lading van een ion hangt af van het aantal elektronen dat een atoom kan opnemen of afstaan.
Deze lading is de elektrovalentie van een atoom.
Metaalionen zijn altijd positief geladen (positieve elektrovalentie). De naam wordt gegeven door de
naam van het metaal, gevolgd door -ion.
Ionen die ontstaan uit niet-metalen zijn meestal negatief geladen (negatieve elektrovalentie). De
naam van deze ionen eindigt met het achtervoegsel -ide.
De elektronen in de buitenste schil noem je de valentie-elektronen en
deze zijn betrokken bij het vormen en verbreken van bindingen tussen
atomen.
Atomen zijn in het periodiek systeem geplaatst vanwege hun
gemeenschappelijke chemische eigenschappen. Ze hebben namelijk
hetzelfde aantal valentie-elektronen. Met behulp van de elektronen-
configuratie kun je aflezen hoeveel valentie-elektronen een atoomsoort
heeft.
Octetregel
Volgens de octetregel streven atomen door het opnemen, afstaan of delen van elektronen in de
buitenste schil naar een achtomringing, een octet, dus naar acht elektronen. Dit heet ook wel een
edelgasconfiguratie.
Er werd lang gedacht dat edelgassen niet reageerden met andere stoffen, maar dat is niet juist.
Doordat ze een octet hebben in de buitenste schil, zijn nog maar weinig reactief.
2
H2 | Bouwstenen van stoffen
2.1 Periodiek systeem
Atoommodel van Rutherford
Als deeltjes veel te klein zijn om te zien, bestudeer je de deeltjes op microniveau. Alles wat je
kunt waarnemen is het macroniveau. In de scheikunde wordt geprobeerd met behulp van het
microniveau stofeigenschappen op macroniveau te verklaren.
Rutherford concludeerde na een experiment dat atomen geen massieve bolletjes zijn, maar
bestaan uit nog kleinere deeltjes en een grote lege ruimte. Het atoommodel van Rutherford
beschrijft de bouw van een atoom als een positief geladen atoomkern met daaromheen bewegende
negatief geladen elektronen. Samen vormen deze elektronen een elektronenwolk. Later bleek dat
de kern uit protonen (positief geladen) en neutronen (neutraal) bestaat.
Volgens het atoommodel van Rutherford zijn de bouwstenen van een atoom:
● protonen, weergegeven door de letter 𝑝;
● elektronen, weergegeven door 𝑒—;
● neutronen, weergegeven door de letter 𝑛.
Atoomnummer en massagetal
Het aantal protonen bepaalt welke atoomsoort het is en dit aantal protonen wordt gegeven door
het atoomnummer. Alle atomen van dezelfde soort hebben hetzelfde atoomnummer.
In de atoomkern bevinden zich ook neutronen (ongeveer dezelfde massa als een proton). De som
van het aantal protonen en neutronen in de atoomkern is het massagetal.
De elektrische lading van een proton en een elektron kun je uitdrukken in coulomb (𝐶). De lading
van een proton is 1,6 · 10-19 𝐶. Vaak gebruik je een andere eenheid, de elementaire ladingseenheid
of elementair ladingskwantum 𝑒. BINAS tabel 7: één elementair ladingskwantum komt overeen
met 1,6 · 10-19 𝐶. Een proton heeft dan een lading van +1𝑒 en een elektron -1𝑒.
Isotopen
Atomen van één atoomsoort bezitten altijd hetzelfde aantal protonen, maar ze kunnen een
verschillend aantal neutronen hebben (BINAS tabel 25). Als het atoomnummer steeds gelijk is, maar
het massagetal verschillend noem je dat een isotoop. Om ze te onderscheiden schrijf je het
63 65
symbool met het massagetal erachter (bijvoorbeeld Cu-63 en Cu-65 of Cu en
29
Cu).
29
Atoommodel van Bohr
Het atoommodel van Bohr is de verfijnde versie van die van Rutherford. Volgens
Bohr bevinden elektronen zich in schillen (elektronenschillen) rond de kern.
Deze schillen zitten op verschillende afstanden en kunnen maar een maximaal
aantal elektronen bevatten (de eerste schil twee elektronen, de tweede schil
acht, enz.). Deze verdeling over schillen heet ook de elektronenconfiguratie.
De schillen in het atoommodel van Bohr hebben een rangnummer, 𝑛, of worden
voorgesteld door letters K, L, M, N, O, P, Q.
Het periodiek systeem
Dmitri Mendelejev bedacht het periodiek systeem (BINAS tabel 99). Hierin staan alle bekende
atoomsoorten gerangschikt naar opklimmende atoommassa en atoomsoorten die chemisch op elkaar
lijken. In het periodiek systeem wordt een horizontale rij van atoomsoorten een periode genoemd.
Een verticale kolom noem je een groep. Het periodiek systeem bestaat uit zeven perioden en
achttien groepen.
1
, Chemie Overal 4 VWO ||| Samenvatting H2: Bouwstenen van stoffen
De atomen in de geel gekleurde hokjes zijn atomen van metalen. De rode hokjes zijn atomen van
niet-metalen en de blauwe hokjes hebben eigenschappen van metalen en niet-metalen en worden
metalloïden genoemd.
Een groep met dezelfde ongeveer dezelfde chemische eigenschappen, hebben een verzamelnaam:
● groep 1: de alkalimetalen ● groep 17: de halogenen
● groep 2: de aardalkalimetalen ● groep 18: de edelgassen
Atoommodel van Bohr en het periodiek systeem
Schillen die verder van de kern zijn
verwijderd kunnen meer elektronen bevatten.
Uit de plaats in het periodiek systeem kun je
voor de eerste twintig atoomsoorten
eenvoudig de elektronenconfiguratie afleiden. Het nummer van de periode geeft het aantal
schillen aan en aan de groep kun je zien hoeveel elektronen in de buitenste schil zitten. In BINAS
tabel 99 vind je de elektronenconfiguratie van alle atoomsoorten.
2.2 Ionen
Ionen
Omdat atomen evenveel protonen als elektronen bevatten, zijn ze elektrisch neutraal. Toch kunnen
er tijdens een reactie één of meer elektronen worden afgestaan of opgenomen. Het atoom is dan
niet meer neutraal, maar heeft een positieve of negatieve lading gekregen.
Positieve ionen
Een atoom kan één of meer van zijn elektronen uit de buitenste schil afstaan. Hierdoor is de
positieve lading in de kern groter dan de negatieve lading van elektronen. Het atoom heeft dan een
positieve lading en noem je een positief ion. Je noteert dit als volgt: Mg2+.
Negatieve ionen
Een atoom kan één of meer van elektronen in de buitenste schil opnemen. Dan is negatieve lading
van de elektronenwolk groter dan de positieve lading in de kern. Het atoom heeft dan een
negatieve lading en noem je een negatief ion. De notatie wordt dan: S2-.
Elektrovalentie en het periodiek systeem
De lading van een ion hangt af van het aantal elektronen dat een atoom kan opnemen of afstaan.
Deze lading is de elektrovalentie van een atoom.
Metaalionen zijn altijd positief geladen (positieve elektrovalentie). De naam wordt gegeven door de
naam van het metaal, gevolgd door -ion.
Ionen die ontstaan uit niet-metalen zijn meestal negatief geladen (negatieve elektrovalentie). De
naam van deze ionen eindigt met het achtervoegsel -ide.
De elektronen in de buitenste schil noem je de valentie-elektronen en
deze zijn betrokken bij het vormen en verbreken van bindingen tussen
atomen.
Atomen zijn in het periodiek systeem geplaatst vanwege hun
gemeenschappelijke chemische eigenschappen. Ze hebben namelijk
hetzelfde aantal valentie-elektronen. Met behulp van de elektronen-
configuratie kun je aflezen hoeveel valentie-elektronen een atoomsoort
heeft.
Octetregel
Volgens de octetregel streven atomen door het opnemen, afstaan of delen van elektronen in de
buitenste schil naar een achtomringing, een octet, dus naar acht elektronen. Dit heet ook wel een
edelgasconfiguratie.
Er werd lang gedacht dat edelgassen niet reageerden met andere stoffen, maar dat is niet juist.
Doordat ze een octet hebben in de buitenste schil, zijn nog maar weinig reactief.
2
