Tentamen Forensische Chemie I
Tentamenstof
Werk- en hoorcollege 1 – Introductie.....................................................................................................2
IJklijnen...............................................................................................................................................4
Werk- en hoorcollege 2 – Atoomorbitalen..............................................................................................5
Werk- en hoorcollege 3 – Molecuulorbitalen.........................................................................................8
Hoorcollege 4 – Reacties, vergelijkingen, energie, gaswetten, vloeistoffen, vaste stoffen....................11
Hoorcollege 5 – Organische chemie.....................................................................................................14
Hoorcollege 6 – Chromatografie en Massa Spectroscopie....................................................................16
Hoorcollege 7 – Overige analysetechnieken.........................................................................................20
Boek McMurry......................................................................................................................................23
Hoofdstuk 1......................................................................................................................................23
Hoofdstuk 2......................................................................................................................................25
Hoofdstuk 3......................................................................................................................................26
Hoofdstuk 4......................................................................................................................................27
Hoofdstuk 5......................................................................................................................................28
Hoofdstuk 6......................................................................................................................................29
Hoofdstuk 7......................................................................................................................................30
Hoofdstuk 8.....................................................................................................................................31
Hoofdstuk 9.....................................................................................................................................32
Hoofdstuk 12....................................................................................................................................35
Hoofdstuk 13....................................................................................................................................36
Hoofdstuk 14....................................................................................................................................37
Boek Bell...............................................................................................................................................38
Hoofdstuk 5......................................................................................................................................38
Hoofdstuk 6......................................................................................................................................38
Uitbreiding atoom- en molecuulorbitalen............................................................................................42
Atoomorbitalen................................................................................................................................42
Molecuulorbitalen............................................................................................................................42
1
,Werk- en hoorcollege 1 – Introductie
Werkcollege 1
Scheikunde of chemie is een exacte wetenschap die zich bezighoudt met het bestuderen, de
samenstelling, de bouw en reacties van materie. Materie is alles wat massa en volume heeft. Het
moet dus iets wegen en het moet ruimte innemen. Chemie wordt in het forensisch onderzoek veel
gebruikt in het deel na de PD. Chemisch onderzoek wordt onder andere toegepast bij:
brandonderzoek, schotresten, verf en inkt, vezels en textiel, drugs, toxicologie, DNA en
vingersporenonderzoek.
Voor chemie is het daarnaast belangrijk om goed te kunnen rekenen. Significante cijfers horen hier
ook bij. Voor significante cijfers zijn er een aantal regels:
- 0-4 worden naar beneden afgerond en 5-9 worden naar boven afgerond.
- Je mag niet tussentijds afronden in een berekening, alleen in het eindantwoord.
- Bij vermenigvuldigen en delen:
o Het antwoord moet hetzelfde aan significante cijfers hebben als het getal met de
690,4
minste significante cijfers. =58
12
- Bij optellen en aftrekken:
o Het antwoord moet hetzelfde aantal decimalen hebben als het getal met de minste
decimalen. 16,5+0,114 +3,55=20,2
- Voor significante cijfers tellen nullen recht in een getal wel mee. Nullen links van het getal
tellen niet mee.
Binnen de chemie zijn er ook verschillende definities voor de concentratie van een stof:
- Procenten
o Gewicht/volume, volume/volume, gewicht/gewicht
- Parts per … ijklijn
o Mg/L, ppm (parts per million)
- Molariteit
o Mol/L.
Een handige formule om concentraties van een moederoplossing te berekenen is:
Co∗Vo=Cv∗Vv . Als je hierbij 3 componenten weet, kun je de 4e berekenen.
Atomen en moleculen zijn zo klein dat de mol in het leven is geroepen. De mol is gewoon een aantal
deeltjes van een bepaald molecuul of atoom. 1 mol staat voor 6,022∗1023 deeltjes. Dit wordt ook
wel het getal van Avogadro genoemd. De molmassa’s van atomen zijn dan ook te vinden in het
Periodiek Systeem. De molmassa staat gelijk aan g/mol .
Bij chemisch rekenen in het kernwoord systematiek. Wanneer je systematisch werkt, zal je minder
fouten maken. Het maken van een kruistabel voorkomt vaak het maken van fouten.
2
,Hoorcollege 1
Scheikunde gaat over materie: alles wat massa en volume heeft. Materie heeft zowel fysische
eigenschappen als een chemische compositie:
- Fysische eigenschappen: moleculen veranderen niet
- Chemische compositie: moleculen veranderen wel door een chemische reactie. Bij een
chemische reactie worden reactanten omgezet in producten. reactanten→ producten .
Materie komt voor in drie toestanden: vast, vloeibaar en gas. Materie kun je opdelen in verschillende
onderdelen:
Stof bestaat uit interacties tussen moleculen bestaan uit chemische bindingen tussen atomen
bestaan door kernkrachten tussen protonen, neutronen en elektronen.
Een atoom is het kleinste deeltje van een scheikundig element dat nog dezelfde eigenschappen van
dat element bezit. Een atoom bestaat uit nog kleinere, subatomaire deeltjes: een kern met protonen
+¿ en neutronen (0) . Om de kern heen een elektronenwolk −¿ . Er zijn veel theorieën
¿ ¿
(geweest) over de opbouw van atomen. Hieronder zijn een aantal uitgeschreven.
Democritus: Atomen zijn de kleinste, onscheidbare deeltjes van het leven.
Aristoteles: De wereld bestaat uit vier elementen: aarde, water, lucht en vuur.
John dalton: Atomen kunnen niet gecreëerd, opgedeeld of vernietigd worden. Verschillende
elementen hebben verschillende atomen met verschillende massa’s. Chemische reacties zijn
her rangschikkingen van atomen. Stoffen zijn combinaties van atomen in hele aantallen.
Joseph John Thomson: Ontdekte het negatief geladen elektron en introduceerde het Plum
Pudding Model.
Robert Millikan: Bepaalde de lading en massa van een elektron.
Röntgen, Becquerel en Curie: Ontdekten dat atomen ook deelbaar bleken in alfa deeltjes (+).
Dit is de ontdekking van radioactiviteit.
Ernst Rutherford: Ontdekte het bestaan van een solide kern met elektronen op afstand er
omheen en ontdekte jaren later het proton.
James Chadwick: Ontdekte de neutronen.
Bohr, Heisenberg, De Broglie, Plack en Schrödinger: Kwantum mechanica.
Een atoom bestaat dus uit kleinere subatomaire deeltjes: protonen, neutronen en elektronen. De
kern bepaalt de massa. Een neutraal atoom heeft evenveel protonen als elektronen en het aantal
protonen bepaalt de atoomsoort. De kern is extreem klein in vergelijking met het totale atoom. Er
bestaan 118 elementen, waarvan er 91 in de natuur voorkomen. Deze staan allemaal beschreven in
het Periodiek Systeem der Elementen. De notatie in het Periodiek Systeem is als volgt:
3
, In het Periodiek Systeem zijn 3 categorieën te verdelen: de metalen, niet-metalen en half-metalen.
Daarnaast zijn er ook groepen te onderscheiden: elementen in dezelfde verticale kolom. Voorbeelden
hiervan zijn:
- 1A: alkali-metalen
- 2A: Akaline Aard-metalen
- 7A: Halogenen
- 8A: Inerte Gassen, ofwel edelgassen
Elementen in dezelfde horizontale rij behoren tot dezelfde periode.
Een isotoop is hetzelfde atoom, maar met een verschillende hoeveelheid neutronen. Het massagetal
is dus anders. Sommige isotopen hebben instabiele kernen die uit elkaar vallen en zo radioactief zijn.
De atoommassa komt overeen met de gemiddelde massa van de atomen in een groot sample.
atoommassa=∑ (voorkomen∈de natuur∗massa van dat isotoop)
Door atomen te combineren in hele aantallen ontstaan er moleculen. Deze worden gevormd middels
het vormen van bindingen en interacties. De massa van het molecuul is som van alle atoommassa’s.
IJklijnen
Een ijklijn is het uitzetten van iets wat je meet (de meetresultaten) tegen iets wat je weet (de
concentratie van oplossingen). Het kwadraat van de correlatiecoëfficiënt ( R2 ) moet zo dicht
mogelijk bij 1 liggen voor een perfect lineair verband. Met de ijklijn kun je een onbekend bepalen met
een reeks bekenden. Je onbekende moet voor een goede bepaling midden in de reeks van je ijklijn
liggen. Je moet dus interpoleren en niet extrapoleren. Bij een foute ijklijn, krijg je ook een foute
meting. De kwaliteitscontrole geeft hier inzicht in. Voor het bepalen van een onbekende bij de ijklijn,
ga je interpoleren. Je vult je gevonden waarde in voor y en zo kun je de x berekenen. Dit is de
concentratie die je wil weten.
4
Tentamenstof
Werk- en hoorcollege 1 – Introductie.....................................................................................................2
IJklijnen...............................................................................................................................................4
Werk- en hoorcollege 2 – Atoomorbitalen..............................................................................................5
Werk- en hoorcollege 3 – Molecuulorbitalen.........................................................................................8
Hoorcollege 4 – Reacties, vergelijkingen, energie, gaswetten, vloeistoffen, vaste stoffen....................11
Hoorcollege 5 – Organische chemie.....................................................................................................14
Hoorcollege 6 – Chromatografie en Massa Spectroscopie....................................................................16
Hoorcollege 7 – Overige analysetechnieken.........................................................................................20
Boek McMurry......................................................................................................................................23
Hoofdstuk 1......................................................................................................................................23
Hoofdstuk 2......................................................................................................................................25
Hoofdstuk 3......................................................................................................................................26
Hoofdstuk 4......................................................................................................................................27
Hoofdstuk 5......................................................................................................................................28
Hoofdstuk 6......................................................................................................................................29
Hoofdstuk 7......................................................................................................................................30
Hoofdstuk 8.....................................................................................................................................31
Hoofdstuk 9.....................................................................................................................................32
Hoofdstuk 12....................................................................................................................................35
Hoofdstuk 13....................................................................................................................................36
Hoofdstuk 14....................................................................................................................................37
Boek Bell...............................................................................................................................................38
Hoofdstuk 5......................................................................................................................................38
Hoofdstuk 6......................................................................................................................................38
Uitbreiding atoom- en molecuulorbitalen............................................................................................42
Atoomorbitalen................................................................................................................................42
Molecuulorbitalen............................................................................................................................42
1
,Werk- en hoorcollege 1 – Introductie
Werkcollege 1
Scheikunde of chemie is een exacte wetenschap die zich bezighoudt met het bestuderen, de
samenstelling, de bouw en reacties van materie. Materie is alles wat massa en volume heeft. Het
moet dus iets wegen en het moet ruimte innemen. Chemie wordt in het forensisch onderzoek veel
gebruikt in het deel na de PD. Chemisch onderzoek wordt onder andere toegepast bij:
brandonderzoek, schotresten, verf en inkt, vezels en textiel, drugs, toxicologie, DNA en
vingersporenonderzoek.
Voor chemie is het daarnaast belangrijk om goed te kunnen rekenen. Significante cijfers horen hier
ook bij. Voor significante cijfers zijn er een aantal regels:
- 0-4 worden naar beneden afgerond en 5-9 worden naar boven afgerond.
- Je mag niet tussentijds afronden in een berekening, alleen in het eindantwoord.
- Bij vermenigvuldigen en delen:
o Het antwoord moet hetzelfde aan significante cijfers hebben als het getal met de
690,4
minste significante cijfers. =58
12
- Bij optellen en aftrekken:
o Het antwoord moet hetzelfde aantal decimalen hebben als het getal met de minste
decimalen. 16,5+0,114 +3,55=20,2
- Voor significante cijfers tellen nullen recht in een getal wel mee. Nullen links van het getal
tellen niet mee.
Binnen de chemie zijn er ook verschillende definities voor de concentratie van een stof:
- Procenten
o Gewicht/volume, volume/volume, gewicht/gewicht
- Parts per … ijklijn
o Mg/L, ppm (parts per million)
- Molariteit
o Mol/L.
Een handige formule om concentraties van een moederoplossing te berekenen is:
Co∗Vo=Cv∗Vv . Als je hierbij 3 componenten weet, kun je de 4e berekenen.
Atomen en moleculen zijn zo klein dat de mol in het leven is geroepen. De mol is gewoon een aantal
deeltjes van een bepaald molecuul of atoom. 1 mol staat voor 6,022∗1023 deeltjes. Dit wordt ook
wel het getal van Avogadro genoemd. De molmassa’s van atomen zijn dan ook te vinden in het
Periodiek Systeem. De molmassa staat gelijk aan g/mol .
Bij chemisch rekenen in het kernwoord systematiek. Wanneer je systematisch werkt, zal je minder
fouten maken. Het maken van een kruistabel voorkomt vaak het maken van fouten.
2
,Hoorcollege 1
Scheikunde gaat over materie: alles wat massa en volume heeft. Materie heeft zowel fysische
eigenschappen als een chemische compositie:
- Fysische eigenschappen: moleculen veranderen niet
- Chemische compositie: moleculen veranderen wel door een chemische reactie. Bij een
chemische reactie worden reactanten omgezet in producten. reactanten→ producten .
Materie komt voor in drie toestanden: vast, vloeibaar en gas. Materie kun je opdelen in verschillende
onderdelen:
Stof bestaat uit interacties tussen moleculen bestaan uit chemische bindingen tussen atomen
bestaan door kernkrachten tussen protonen, neutronen en elektronen.
Een atoom is het kleinste deeltje van een scheikundig element dat nog dezelfde eigenschappen van
dat element bezit. Een atoom bestaat uit nog kleinere, subatomaire deeltjes: een kern met protonen
+¿ en neutronen (0) . Om de kern heen een elektronenwolk −¿ . Er zijn veel theorieën
¿ ¿
(geweest) over de opbouw van atomen. Hieronder zijn een aantal uitgeschreven.
Democritus: Atomen zijn de kleinste, onscheidbare deeltjes van het leven.
Aristoteles: De wereld bestaat uit vier elementen: aarde, water, lucht en vuur.
John dalton: Atomen kunnen niet gecreëerd, opgedeeld of vernietigd worden. Verschillende
elementen hebben verschillende atomen met verschillende massa’s. Chemische reacties zijn
her rangschikkingen van atomen. Stoffen zijn combinaties van atomen in hele aantallen.
Joseph John Thomson: Ontdekte het negatief geladen elektron en introduceerde het Plum
Pudding Model.
Robert Millikan: Bepaalde de lading en massa van een elektron.
Röntgen, Becquerel en Curie: Ontdekten dat atomen ook deelbaar bleken in alfa deeltjes (+).
Dit is de ontdekking van radioactiviteit.
Ernst Rutherford: Ontdekte het bestaan van een solide kern met elektronen op afstand er
omheen en ontdekte jaren later het proton.
James Chadwick: Ontdekte de neutronen.
Bohr, Heisenberg, De Broglie, Plack en Schrödinger: Kwantum mechanica.
Een atoom bestaat dus uit kleinere subatomaire deeltjes: protonen, neutronen en elektronen. De
kern bepaalt de massa. Een neutraal atoom heeft evenveel protonen als elektronen en het aantal
protonen bepaalt de atoomsoort. De kern is extreem klein in vergelijking met het totale atoom. Er
bestaan 118 elementen, waarvan er 91 in de natuur voorkomen. Deze staan allemaal beschreven in
het Periodiek Systeem der Elementen. De notatie in het Periodiek Systeem is als volgt:
3
, In het Periodiek Systeem zijn 3 categorieën te verdelen: de metalen, niet-metalen en half-metalen.
Daarnaast zijn er ook groepen te onderscheiden: elementen in dezelfde verticale kolom. Voorbeelden
hiervan zijn:
- 1A: alkali-metalen
- 2A: Akaline Aard-metalen
- 7A: Halogenen
- 8A: Inerte Gassen, ofwel edelgassen
Elementen in dezelfde horizontale rij behoren tot dezelfde periode.
Een isotoop is hetzelfde atoom, maar met een verschillende hoeveelheid neutronen. Het massagetal
is dus anders. Sommige isotopen hebben instabiele kernen die uit elkaar vallen en zo radioactief zijn.
De atoommassa komt overeen met de gemiddelde massa van de atomen in een groot sample.
atoommassa=∑ (voorkomen∈de natuur∗massa van dat isotoop)
Door atomen te combineren in hele aantallen ontstaan er moleculen. Deze worden gevormd middels
het vormen van bindingen en interacties. De massa van het molecuul is som van alle atoommassa’s.
IJklijnen
Een ijklijn is het uitzetten van iets wat je meet (de meetresultaten) tegen iets wat je weet (de
concentratie van oplossingen). Het kwadraat van de correlatiecoëfficiënt ( R2 ) moet zo dicht
mogelijk bij 1 liggen voor een perfect lineair verband. Met de ijklijn kun je een onbekend bepalen met
een reeks bekenden. Je onbekende moet voor een goede bepaling midden in de reeks van je ijklijn
liggen. Je moet dus interpoleren en niet extrapoleren. Bij een foute ijklijn, krijg je ook een foute
meting. De kwaliteitscontrole geeft hier inzicht in. Voor het bepalen van een onbekende bij de ijklijn,
ga je interpoleren. Je vult je gevonden waarde in voor y en zo kun je de x berekenen. Dit is de
concentratie die je wil weten.
4
