Paragraaf 1.1 Atoommodel van Dalton
In den beginne
De scheikunde begint in de alchemie is naar alle waarschijnlijkheid ontstaan uit de
innerlijke drang van de mens.
1e openbaringen van de alchemie in de westerse wereld vinden hun oorsprong in Egyptische
geschriften en gravures met alchemistische denkwijzen.
In het oosten stond de alchemie in nauw contact met de astrologie zag men als een
instrument om de alchemie te interpreteren.
De 4 fundamentele elementen van de alchemie:
1. Water
2. Aarde
3. Vuur
4. Lucht
Tegenwoordig gaan we niet meer uit van de 4 elementen, maar kennen we atomen.
Filosoof Demokritos heeft de atomen ontdekt hij beschouwde het als de kleinste deeltjes
van materie volgens hem alle materie opgebouwd uit ondeelbare basisbouwstenen.
Er is niks bewezen!
Het atoommodel van John Dalton
Een recht evenredig verband tussen volume en druk opgemerkt door Bernoulli:
Wanneer het volume van een gas met factor A kleiner wordt, dan neemt de druk met
een factor A toe.
Wanneer het volume van een gas met een factor A groter wordt, dan neemt de druk
met een factor A af.
Na Bernoulli kwam Dalton met zijn atoommodel een atoom wordt voorgesteld als een
bolvormig massief deeltje.
3 hoofdstellingen van de atoomtheorie van Dalton:
1. Alle materie is samengesteld uit kleine ondeelbare deeltjes de atomen.
2. De atomen van een gegeven element bezitten elk hun unieke eigenschappen en
eigen gewicht.
3. Er zijn 2 soorten deeltjes enkelvoudige stoffen (elementen) en samengestelde
stoffen (moleculen).
Het atoommodel van Dalton heeft niet lang stand gehouden.
,Waarom eigenlijk een atoommodel?
Je kan waarnemen op 2 manieren:
Op macroschaal bijvoorbeeld als je bij een chemische reactie een gasontwikkeling
of kleurverandering ziet.
Op microschaal de schaal van atomen en de moleculen, van de kleinste deeltjes.
Paragraaf 1.2 Het periodiek systeem
Het periodiek systeem (van Mendelejev): een systeem waarin de chemische elementen
gerangschikt zijn naar toenemende atoommassa maar ook naar fysischchemische
verwantschap.
Er zijn 18 groepen in het periodiek systeem.
De horizontale regels zijn de groepen en de verticale kolommen de perioden.
Van de perioden 6 (de lanthaniden) en periode 7 (de actiniden) heeft men een aantal
perioden onder het systeem geplaatst.
Verschillende groepen:
Groep 1 (de alkalimetalen)
Waterstof niet tot de alkalimetalen gerekend vertoont niet de chemische
eigenschappen van een alkalimetaal.
Alle alkalimetalen zijn zeer onedel en daardoor zeer reactief.
Groep 2 (aardalkalimetalen)
Aardalkalimetalen zijn zeer onedel en daardoor ook vrij reactief.
Groep 3 t/m 12 (de overgangsmetalen)
Overgangsmetalen komen weinig voor op aarde. Alleen ijzer is een veelvoorkomend
en zeer stabiel element.
Groep 17 (de halogenen)
Alle halogenen reageren vrij gemakkelijk met veel metalen tot zouten.
Groep 18 (de edelgassen)
Edelgassen vertonen weinig tot geen reactiviteit.
Lichtere edelgassen (helium, neon) gaan geen enkele verbinding aan met andere
elementen.
Zwaardere edelgassen (krypton, xeon) gaan wel verbindingen aan.
,Paragraaf 1.3 Atoommodel van Rutherford
Wetenschappers
Nucleonen: de protonen en neutronen samen.
Tussen de nucleonen heersen de zogeheten kernkrachten: zorgen ervoor dat de kern bij
elkaar blijft.
De opbouw van een atoom ziet er nu dus als volgt uit:
Kern Massa in u* Lading**
protonen (p) 1p=1u 1 p = 1+
neutronen (n) 1n=1u 1n=0
Elektronenwolk Massa in u* Lading**
Elektronen (e) 1 e ≈ 1/1800 u 1 e = 1-
* De ‘u’ staat voor de atomaire massa eenheid (zie BINAS tabel 7: 1,66 10 -27 kg)
** Het elementair ladingsquantum is gelijk aan 1,6 10-19 Coulomb (zie ook BINAS tabel 7)
Uit de tabel kan worden opgemerkt dat:
massa proton ≈ massa neutron
de massa van een proton of neutron is veel groter dan de massa van een elektron
het aantal protonen in een (ongeladen) atoom is gelijk aan die van het aantal
elektronen
de ladingen van een elektron en een proton zijn even groot maar tegengesteld
, Samenvatting Chadwick
Samengevat kunnen we zeggen:
Het aantal protonen in een atoom wordt weergegeven met het atoomnummer (Z).
Het aantal neutronen in een atoom wordt weergegeven met N en N neemt geleidelijk
toe in een serie atomen bij een oplopend atoomnummer.
Het massagetal = N + Z
Elk atoom heeft zijn eigen atoomnummer (Z).
Sommige atomen hebben hetzelfde atoomnummer, maar een verschillend
massagetal. Oftewel, ze hebben evenveel protonen, maar een verschillend aantal
neutronen. Dergelijke atomen worden isotopen genoemd.
De atoommassa wordt niet uitgedrukt in kg maar in de atomaire massa eenheid (u),
waarbij 1 u gelijk is aan de massa van 1 proton of 1 neutron (1 u = 1,66.10 -27 kg).
Isotopen en de molecuulmassa
Isotopen: atomen met evenveel protonen, maar een verschillend aantal neutronen.
De gemiddelde atoommassa en de molecuulmassa worden uitgedrukt in u.
Paragraaf 1.4 Atoommodel van Bohr
Bohr zei dat elektronen in cirkelvormige schillen om de kern kunnen bewegen.
Je begint met de K-schil (periode 1). Daarna de L-schil (periode 2), M-schil (periode 3), N-
schil (periode 4) enzovoort.
Voor de eerste 20 elementen geldt dat de K-schil maximaal 2 elektronen kan bevatten en de
overige schillen maximaal 8 elektronen. Wij hoeven maar tot 20!
Hoe het werkt:
De periode geeft aan hoeveel schillen die heeft.
Je begint met K-schil krijgt er altijd maar 2!
Daarna de laatste schil krijgt het aantal van de groep waar die inzit (als er
bijvoorbeeld 13 staat vervalt de 1).
Dan ga je de laatste schillen vullen van boven naar beneden pas verder gaan als de
schil helemaal vol zit!
Paragraaf 1.5 Atoombinding
Valentieschil en valentie-elektronen
Alle atoomsoorten streven naar een edelgasconfiguratie met een volledig gevulde buitenste
schil.
Configuratie: elektronenverdeling.
Valentieschil: de buitenste schil.
Valentie-elektronen: de elektronen die zich in de buitenste schil bevinden.
In den beginne
De scheikunde begint in de alchemie is naar alle waarschijnlijkheid ontstaan uit de
innerlijke drang van de mens.
1e openbaringen van de alchemie in de westerse wereld vinden hun oorsprong in Egyptische
geschriften en gravures met alchemistische denkwijzen.
In het oosten stond de alchemie in nauw contact met de astrologie zag men als een
instrument om de alchemie te interpreteren.
De 4 fundamentele elementen van de alchemie:
1. Water
2. Aarde
3. Vuur
4. Lucht
Tegenwoordig gaan we niet meer uit van de 4 elementen, maar kennen we atomen.
Filosoof Demokritos heeft de atomen ontdekt hij beschouwde het als de kleinste deeltjes
van materie volgens hem alle materie opgebouwd uit ondeelbare basisbouwstenen.
Er is niks bewezen!
Het atoommodel van John Dalton
Een recht evenredig verband tussen volume en druk opgemerkt door Bernoulli:
Wanneer het volume van een gas met factor A kleiner wordt, dan neemt de druk met
een factor A toe.
Wanneer het volume van een gas met een factor A groter wordt, dan neemt de druk
met een factor A af.
Na Bernoulli kwam Dalton met zijn atoommodel een atoom wordt voorgesteld als een
bolvormig massief deeltje.
3 hoofdstellingen van de atoomtheorie van Dalton:
1. Alle materie is samengesteld uit kleine ondeelbare deeltjes de atomen.
2. De atomen van een gegeven element bezitten elk hun unieke eigenschappen en
eigen gewicht.
3. Er zijn 2 soorten deeltjes enkelvoudige stoffen (elementen) en samengestelde
stoffen (moleculen).
Het atoommodel van Dalton heeft niet lang stand gehouden.
,Waarom eigenlijk een atoommodel?
Je kan waarnemen op 2 manieren:
Op macroschaal bijvoorbeeld als je bij een chemische reactie een gasontwikkeling
of kleurverandering ziet.
Op microschaal de schaal van atomen en de moleculen, van de kleinste deeltjes.
Paragraaf 1.2 Het periodiek systeem
Het periodiek systeem (van Mendelejev): een systeem waarin de chemische elementen
gerangschikt zijn naar toenemende atoommassa maar ook naar fysischchemische
verwantschap.
Er zijn 18 groepen in het periodiek systeem.
De horizontale regels zijn de groepen en de verticale kolommen de perioden.
Van de perioden 6 (de lanthaniden) en periode 7 (de actiniden) heeft men een aantal
perioden onder het systeem geplaatst.
Verschillende groepen:
Groep 1 (de alkalimetalen)
Waterstof niet tot de alkalimetalen gerekend vertoont niet de chemische
eigenschappen van een alkalimetaal.
Alle alkalimetalen zijn zeer onedel en daardoor zeer reactief.
Groep 2 (aardalkalimetalen)
Aardalkalimetalen zijn zeer onedel en daardoor ook vrij reactief.
Groep 3 t/m 12 (de overgangsmetalen)
Overgangsmetalen komen weinig voor op aarde. Alleen ijzer is een veelvoorkomend
en zeer stabiel element.
Groep 17 (de halogenen)
Alle halogenen reageren vrij gemakkelijk met veel metalen tot zouten.
Groep 18 (de edelgassen)
Edelgassen vertonen weinig tot geen reactiviteit.
Lichtere edelgassen (helium, neon) gaan geen enkele verbinding aan met andere
elementen.
Zwaardere edelgassen (krypton, xeon) gaan wel verbindingen aan.
,Paragraaf 1.3 Atoommodel van Rutherford
Wetenschappers
Nucleonen: de protonen en neutronen samen.
Tussen de nucleonen heersen de zogeheten kernkrachten: zorgen ervoor dat de kern bij
elkaar blijft.
De opbouw van een atoom ziet er nu dus als volgt uit:
Kern Massa in u* Lading**
protonen (p) 1p=1u 1 p = 1+
neutronen (n) 1n=1u 1n=0
Elektronenwolk Massa in u* Lading**
Elektronen (e) 1 e ≈ 1/1800 u 1 e = 1-
* De ‘u’ staat voor de atomaire massa eenheid (zie BINAS tabel 7: 1,66 10 -27 kg)
** Het elementair ladingsquantum is gelijk aan 1,6 10-19 Coulomb (zie ook BINAS tabel 7)
Uit de tabel kan worden opgemerkt dat:
massa proton ≈ massa neutron
de massa van een proton of neutron is veel groter dan de massa van een elektron
het aantal protonen in een (ongeladen) atoom is gelijk aan die van het aantal
elektronen
de ladingen van een elektron en een proton zijn even groot maar tegengesteld
, Samenvatting Chadwick
Samengevat kunnen we zeggen:
Het aantal protonen in een atoom wordt weergegeven met het atoomnummer (Z).
Het aantal neutronen in een atoom wordt weergegeven met N en N neemt geleidelijk
toe in een serie atomen bij een oplopend atoomnummer.
Het massagetal = N + Z
Elk atoom heeft zijn eigen atoomnummer (Z).
Sommige atomen hebben hetzelfde atoomnummer, maar een verschillend
massagetal. Oftewel, ze hebben evenveel protonen, maar een verschillend aantal
neutronen. Dergelijke atomen worden isotopen genoemd.
De atoommassa wordt niet uitgedrukt in kg maar in de atomaire massa eenheid (u),
waarbij 1 u gelijk is aan de massa van 1 proton of 1 neutron (1 u = 1,66.10 -27 kg).
Isotopen en de molecuulmassa
Isotopen: atomen met evenveel protonen, maar een verschillend aantal neutronen.
De gemiddelde atoommassa en de molecuulmassa worden uitgedrukt in u.
Paragraaf 1.4 Atoommodel van Bohr
Bohr zei dat elektronen in cirkelvormige schillen om de kern kunnen bewegen.
Je begint met de K-schil (periode 1). Daarna de L-schil (periode 2), M-schil (periode 3), N-
schil (periode 4) enzovoort.
Voor de eerste 20 elementen geldt dat de K-schil maximaal 2 elektronen kan bevatten en de
overige schillen maximaal 8 elektronen. Wij hoeven maar tot 20!
Hoe het werkt:
De periode geeft aan hoeveel schillen die heeft.
Je begint met K-schil krijgt er altijd maar 2!
Daarna de laatste schil krijgt het aantal van de groep waar die inzit (als er
bijvoorbeeld 13 staat vervalt de 1).
Dan ga je de laatste schillen vullen van boven naar beneden pas verder gaan als de
schil helemaal vol zit!
Paragraaf 1.5 Atoombinding
Valentieschil en valentie-elektronen
Alle atoomsoorten streven naar een edelgasconfiguratie met een volledig gevulde buitenste
schil.
Configuratie: elektronenverdeling.
Valentieschil: de buitenste schil.
Valentie-elektronen: de elektronen die zich in de buitenste schil bevinden.
