Examensamenvatting Scheikunde
Deeltjes
Rutherford:
Een atoom bestaat uit een positief geladen atoomkern. In deze atoomkern bevinden
zich positief geladen protonen (p) en neutraal geladen neutronen (n). Om de
atoomkern bevindt zich een elektronenwolk met bewegende negatief
geladen elektronen (e-). De elektrische lading van een proton en
elektron kan je uitdrukken in Coulomb (C) of de elementaire
ladingseenheid (e).
Het aantal protonen wordt gegeven door het atoomnummer. Dit
bepaalt welke atoomsoort een atoom is. De som van het aantal
protonen en neutronen in de kern is het massagetal. Dit massagetal
is ongeveer de massa van een atoom uitgedrukt in u (ook wel g/mol)
VB: Hiernaast zie je het atoom koolstof. Het atoomnummer is 6. Er zijn dus 6 protonen in
de kern. Het massagetal is 12. Dit is de som van protonen en neutronen, dus zijn er ook
6 neutronen in de kern.
Het aantal neutronen in de kern kan verschillen. Dan heb je te maken met isotopen,
atomen van dezelfde soort met een ander aantal neutronen in de kern. Een
koolstofatoom met 7 neutronen is zo’n isotoop. Omdat er wel 6 protonen in de kern
zitten, is het wel een koolstofatoom.
Bohr:
Het idee over de atoomkern is overgenomen, maar de elektronen bevinden zich niet in
een wolk. De elektronen bevinden zich in bolvormige banen die elektronenschillen
heten. De verdeling van de elektronen over de schillen heet de elektronenconfiguratie.
In de schil dichtst bij de kern, de K-schil, kunnen maar 2 elektronen. In de schillen die
volgen, namelijk de L-, M-, N-, en volgende schillen, kunnen steeds 8 elektronen.
VB: Hiernaast zie je het atoom koolstof. Een atoom is neutraal, dus er moeten evenveel
elektronen als protonen zijn. Daarom zijn er bij koolstof 6 elektronen verdeeld over de
schillen. In de eerste schil zitten 2 elektronen en in de tweede
schil zitten er 4.
Alle bekende atoomsoorten staan in het periodiek systeem.
De atoomsoorten zijn van links naar rechts, in perioden,
gerangschikt op oplopende atoommassa. Van boven naar
beneden, in groepen, zijn ze gerangschikt op vergelijkbare
eigenschappen.
In het periodiek systeem van de Binas zijn 3 verschillende kleuren te zien:
• Geel: dit zijn metalen. Als deze atomen ionen worden, worden deze altijd
positief.
• Rood: dit zijn niet-metalen. Als deze atomen ionen worden, worden deze
meestal negatief.
, • Blauw: dit zijn metalloïden, die eigenschappen hebben van zowel metalen als
niet-metalen.
Ionen zijn atomen die een positieve of negatieve lading hebben gekregen, door
uitwisseling van elektronen.
Atomen hebben elektronen in de elektronenschillen. Als een atoom een elektron afstaat
aan een ander deeltje, dan ontstaat er een positieve lading. Er gaat namelijk van een
neutraal atoom 1 negatief deeltje weg. Als een atoom een elektron opneemt van een
ander deeltje, dan ontstaat er een negatieve lading. Er komt namelijk bij het neutrale
atoom 1 negatief deeltje bij.
De lading van een ion hangt af van het aantal elektronen dat een atoom kan opnemen of
afstaan om een volledige schil van 8 elektronen te krijgen. Die lading heet de
elektrovalentie. VB: het atoom zuurstof heeft in de buitenste elektronenschil 6
elektronen. Om een volledige schil te krijgen kan een zuurstofatoom 2 elektronen
opnemen. De elektrovalentie is dus 2-.
Het streven naar een volledige schil van 8 elektronen (achtomringing) heet de
octetregel. Dit wordt dus gedaan door het opnemen, afstaan of delen van elektronen in
de buitenste schil. Dit heet ook wel edelgasconfiguratie.
De elementen uit groep 18 reageren nauwelijks met andere elementen omdat deze
elementen al 8 elektronen in de buitenste schil hebben.
Voor de massa van deeltjes gebruik de je eenheid atomaire massa-eenheid (u). Je drukt
de massa van atomen, de atoommassa (A) meestal in deze eenheid uit.
Een ion heeft dezelfde massa als het atoom waaruit het is ontstaan. Met behulp van de
atoommassa’s kan je uitrekenen wat de massa van een molecuul is. Als symbool voor
de molecuulmassa wordt vaak Mr gebruikt.
Stoffen
Zuivere stof: een stof die bestaat uit 1 soort bouwstoffen.
• Element: een zuivere stof die uit 1 atoomsoort bestaat.
• Verbinding: een zuivere stof die uit 2 of meer atoomsoorten bestaat.
Bij een zuivere stof blijft de temperatuur tijdens de faseovergang hetzelfde. De stof heeft
dan een smelt- en kookpunt.
Mengsel: een stof die bestaat uit een groot aantal verschillende bouwstoffen.
Bij een mengsel verandert de temperatuur wel. Dit gaat wel langzaam. De stof heeft dan
een smelt- en kooktraject.
• Oplossing: een helder mengsel van vloeistoffen, een vloeistof met een vaste stof
of een vloeistof met een gas.
• Suspensie: een troebel mengsel van een vloeistof met een vaste stof, waarbij de
vaste stof niet is opgelost.
• Emulsie: een troebel mengsel van twee vloeistoffen die eigenlijk niet goed
mengbaar zijn. De ene stof is hydrofiel en de andere stof is hydrofoob. De stoffen
kunnen voor enige tijd mengen, maar na een tijdje ontmengt dit weer. Met een
emulgator voorkom je deze ontmenging.
,Als je een bepaalde stof uit een mengsel wil halen, dan moet je de stoffen in het
mengsel scheiden. Na het scheiden heb je dan zuivere stoffen.
Bij scheiden maak je gebruik van het verschil in stofeigenschappen:
• Verschil in deeltjesgrootte: een suspensie kan je filtreren. Dit doe je met een
filter. Doordat de deeltjes van de ene stof te groot zijn voor de gaatjes in de filter
blijft deze stof achter. Deze stof heet residu. De deeltjes van de andere stof zijn
wel klein genoeg voor de gaatjes van de filter en deze stof gaat dus wel door de
filter heen. Deze stof heet het filtraat.
• Verschil in dichtheid: als de dichtheid van de vaste stof groter is dan die van de
vloeistof, kun je suspensies bezinken. Hierbij zakt de vaste stof naar beneden.
Dit proces kan je versnellen met centrifugeren, waarbij de stof zo snel
rondgedraaid wordt dat de vaste stof sneller zakt. Bij een emulsie ontstaat door
bezinken een tweelagensysteem. De stof met de grootste dichtheid ligt dan ook
onderaan.
• Verschil in kookpunt: een oplossing kan je indampen of destilleren. De
vloeistof met het laagste kookpunt verdampt dan en de andere stof met een
hoger kookpunt blijft over. Bij destilleren wordt de verdampte stof opgevangen.
Deze stof heet dan het destillaat. De stof die over is gebleven heet het residu.
• Verschil in oplosbaarheid: bij vaste stoffen voeg je een oplosmiddel toe waar de
ene stof wel in oplost en de andere niet. Hierdoor blijft er een niet opgeloste stof
over. Deze scheidingsmethode heet extraheren.
• Verschil in absorptievermogen/aanhechtingsvermogen: bij kleur-, geur- en
smaakstoffen kan er gebruikgemaakt worden van adsorptie. Hierbij wordt een
stof gebruikt waar de ene stof in het mengsel wel aan hecht en de andere stof in
het mengsel niet aanhecht.
• Verschil in absorptievermogen en oplosbaarheid: hier wordt gebruikgemaakt
van chromatografie. Sommige stoffen lossen beter op in de vloeistof die op een
papiertje wordt geplaatst (loopvloeistof) dan andere en sommige hechten sterker
aan het papier dan andere. Hierdoor komt scheiding. Een stof wordt aangebracht
op 1 punt op een blaadje en door het verschil in deze eigenschappen ontstaan er
verschillende stippen op het papiertje met de gescheiden stoffen. Dit is bij
papierchromatografie.
De RF-waarde is de afgelegde weg van de stof gedeeld door de afgelegde weg
van de loopvloeistof.
Stoffen kan je indelen in groepen op basis van stofeigenschappen, zoals
stroomgeleiding. Voor stroomgeleiding moeten er geladen deeltjes aanwezig zijn die
vrij kunnen bewegen.
Bij stroomgeleiding zijn er 3 groepen te onderscheiden:
• Metalen: geleiden stroom in de vaste en vloeibare fase. Er komen bij deze stoffen
alleen metaalatomen voor.
• Zouten: geleiden in de vloeibare fase. Deze stoffen zijn combinaties van metalen
en niet-metalen.
• Moleculaire stoffen: geleiden in zowel de vaste als vloeibare fase niet. Deze
stoffen bevatten alleen niet-metaal atomen.
, Metalen:
De aantrekkingskracht op de valentie elektronen (elektronen in de
buitenste schil) is minder groot dan op de schillen dichter bij de kern.
Hierdoor kunnen de valentie elektronen los bewegen in het
metaalrooster (opbouwrooster van metalen, zie hiernaast). Omdat
deze elektronen altijd los kunnen bewegen, geleiden metalen in elke
fase.
De rest van het metaalatoom wordt een beetje positief als de valentie
elektronen los bewegen van de kern. De positieve metaalionen trekken de negatieve
losse ionen van andere atomen aan en er ontstaat een binding; een metaalbinding.
Zouten:
Positieve en negatieve ionen trekken elkaar aan door hun tegengestelde lading. Deze
trekkracht is heel sterk en zorgt voor een sterke ionbinding. Er wordt hierbij een
ionrooster gevormd, waarin positieve en negatieve ionen op regelmaat gerangschikt zijn
(zie hiernaast). Samen is dit een zout. In de vaste fase blijven deze ionen tot elkaar
aangetrokken, waardoor geen stroomgeleiding kan plaatsvinden. In de vloeibare fase
heeft het elektron iets meer ruimte om te bewegen waardoor zouten in deze fase wel
geleiden.
• Bij een metaalion zet je achter de naam van het metaal het stuk -ion, dus bij
natrium wordt het ion een natriumion
• Bij een niet-metaal zet je achter de naam van het niet-metaal het stuk -ide-ion,
dus bij chloor wordt het ion een chloride-ion.
Enkelvoudige ionen: bestaan uit 1 atoomsoort
Samengestelde ionen: bestaan uit 2 of meer atoomsoorten
• Namen van een aantal samengestelde ionen terug te vinden in Binas tabel 66B
De systematische naam van een zout is de naam van het positieve ion met die van het
negatieve ion erachter. In het geval van natrium (een positef ion) en chloride (een
negatief ion) krijg je dus het zout Natriumchloride.
De formule van een zout geeft ook de verhouding aan waarin de ionen aanwezig zijn voor
een neutraal zout en heet daarom een verhoudingsformule. VB: ijzer(iii)chloride,
waarbij ijzer de lading 3+ heeft en chloride 1-. Om een neutraal zout te krijgen moet je de
verhouding van 1 ijzer : 3 chloride nodig. De verhoudingsformule is hierom FeCl3.
Bij het oplossen van een stof in water ontstaan nieuwe bindingen tussen de ionen en de
watermoleculen. Deze bindingen heten ion-dipoolbindingen. Deze binding wordt
gevormd door het negatief en/of positief geladen zijn en omdat water een dipool-
dipoolmolecuul is. Hierdoor is water aan beide kanten een beetje geladen en kan een
ion dit aantrekken.
Ook kan water een ion omringen, wat hydratatie heet. Een negatief ion kan omringd
worden door de positieve kanten van watermoleculen.
Oplossen:
• In Binas tabel 45A kan je terugvinden op een zout goed, matig of slecht oplosbaar
is.
• Oplosvergelijking: reactievergelijking bij het oplossen van een stof
Deeltjes
Rutherford:
Een atoom bestaat uit een positief geladen atoomkern. In deze atoomkern bevinden
zich positief geladen protonen (p) en neutraal geladen neutronen (n). Om de
atoomkern bevindt zich een elektronenwolk met bewegende negatief
geladen elektronen (e-). De elektrische lading van een proton en
elektron kan je uitdrukken in Coulomb (C) of de elementaire
ladingseenheid (e).
Het aantal protonen wordt gegeven door het atoomnummer. Dit
bepaalt welke atoomsoort een atoom is. De som van het aantal
protonen en neutronen in de kern is het massagetal. Dit massagetal
is ongeveer de massa van een atoom uitgedrukt in u (ook wel g/mol)
VB: Hiernaast zie je het atoom koolstof. Het atoomnummer is 6. Er zijn dus 6 protonen in
de kern. Het massagetal is 12. Dit is de som van protonen en neutronen, dus zijn er ook
6 neutronen in de kern.
Het aantal neutronen in de kern kan verschillen. Dan heb je te maken met isotopen,
atomen van dezelfde soort met een ander aantal neutronen in de kern. Een
koolstofatoom met 7 neutronen is zo’n isotoop. Omdat er wel 6 protonen in de kern
zitten, is het wel een koolstofatoom.
Bohr:
Het idee over de atoomkern is overgenomen, maar de elektronen bevinden zich niet in
een wolk. De elektronen bevinden zich in bolvormige banen die elektronenschillen
heten. De verdeling van de elektronen over de schillen heet de elektronenconfiguratie.
In de schil dichtst bij de kern, de K-schil, kunnen maar 2 elektronen. In de schillen die
volgen, namelijk de L-, M-, N-, en volgende schillen, kunnen steeds 8 elektronen.
VB: Hiernaast zie je het atoom koolstof. Een atoom is neutraal, dus er moeten evenveel
elektronen als protonen zijn. Daarom zijn er bij koolstof 6 elektronen verdeeld over de
schillen. In de eerste schil zitten 2 elektronen en in de tweede
schil zitten er 4.
Alle bekende atoomsoorten staan in het periodiek systeem.
De atoomsoorten zijn van links naar rechts, in perioden,
gerangschikt op oplopende atoommassa. Van boven naar
beneden, in groepen, zijn ze gerangschikt op vergelijkbare
eigenschappen.
In het periodiek systeem van de Binas zijn 3 verschillende kleuren te zien:
• Geel: dit zijn metalen. Als deze atomen ionen worden, worden deze altijd
positief.
• Rood: dit zijn niet-metalen. Als deze atomen ionen worden, worden deze
meestal negatief.
, • Blauw: dit zijn metalloïden, die eigenschappen hebben van zowel metalen als
niet-metalen.
Ionen zijn atomen die een positieve of negatieve lading hebben gekregen, door
uitwisseling van elektronen.
Atomen hebben elektronen in de elektronenschillen. Als een atoom een elektron afstaat
aan een ander deeltje, dan ontstaat er een positieve lading. Er gaat namelijk van een
neutraal atoom 1 negatief deeltje weg. Als een atoom een elektron opneemt van een
ander deeltje, dan ontstaat er een negatieve lading. Er komt namelijk bij het neutrale
atoom 1 negatief deeltje bij.
De lading van een ion hangt af van het aantal elektronen dat een atoom kan opnemen of
afstaan om een volledige schil van 8 elektronen te krijgen. Die lading heet de
elektrovalentie. VB: het atoom zuurstof heeft in de buitenste elektronenschil 6
elektronen. Om een volledige schil te krijgen kan een zuurstofatoom 2 elektronen
opnemen. De elektrovalentie is dus 2-.
Het streven naar een volledige schil van 8 elektronen (achtomringing) heet de
octetregel. Dit wordt dus gedaan door het opnemen, afstaan of delen van elektronen in
de buitenste schil. Dit heet ook wel edelgasconfiguratie.
De elementen uit groep 18 reageren nauwelijks met andere elementen omdat deze
elementen al 8 elektronen in de buitenste schil hebben.
Voor de massa van deeltjes gebruik de je eenheid atomaire massa-eenheid (u). Je drukt
de massa van atomen, de atoommassa (A) meestal in deze eenheid uit.
Een ion heeft dezelfde massa als het atoom waaruit het is ontstaan. Met behulp van de
atoommassa’s kan je uitrekenen wat de massa van een molecuul is. Als symbool voor
de molecuulmassa wordt vaak Mr gebruikt.
Stoffen
Zuivere stof: een stof die bestaat uit 1 soort bouwstoffen.
• Element: een zuivere stof die uit 1 atoomsoort bestaat.
• Verbinding: een zuivere stof die uit 2 of meer atoomsoorten bestaat.
Bij een zuivere stof blijft de temperatuur tijdens de faseovergang hetzelfde. De stof heeft
dan een smelt- en kookpunt.
Mengsel: een stof die bestaat uit een groot aantal verschillende bouwstoffen.
Bij een mengsel verandert de temperatuur wel. Dit gaat wel langzaam. De stof heeft dan
een smelt- en kooktraject.
• Oplossing: een helder mengsel van vloeistoffen, een vloeistof met een vaste stof
of een vloeistof met een gas.
• Suspensie: een troebel mengsel van een vloeistof met een vaste stof, waarbij de
vaste stof niet is opgelost.
• Emulsie: een troebel mengsel van twee vloeistoffen die eigenlijk niet goed
mengbaar zijn. De ene stof is hydrofiel en de andere stof is hydrofoob. De stoffen
kunnen voor enige tijd mengen, maar na een tijdje ontmengt dit weer. Met een
emulgator voorkom je deze ontmenging.
,Als je een bepaalde stof uit een mengsel wil halen, dan moet je de stoffen in het
mengsel scheiden. Na het scheiden heb je dan zuivere stoffen.
Bij scheiden maak je gebruik van het verschil in stofeigenschappen:
• Verschil in deeltjesgrootte: een suspensie kan je filtreren. Dit doe je met een
filter. Doordat de deeltjes van de ene stof te groot zijn voor de gaatjes in de filter
blijft deze stof achter. Deze stof heet residu. De deeltjes van de andere stof zijn
wel klein genoeg voor de gaatjes van de filter en deze stof gaat dus wel door de
filter heen. Deze stof heet het filtraat.
• Verschil in dichtheid: als de dichtheid van de vaste stof groter is dan die van de
vloeistof, kun je suspensies bezinken. Hierbij zakt de vaste stof naar beneden.
Dit proces kan je versnellen met centrifugeren, waarbij de stof zo snel
rondgedraaid wordt dat de vaste stof sneller zakt. Bij een emulsie ontstaat door
bezinken een tweelagensysteem. De stof met de grootste dichtheid ligt dan ook
onderaan.
• Verschil in kookpunt: een oplossing kan je indampen of destilleren. De
vloeistof met het laagste kookpunt verdampt dan en de andere stof met een
hoger kookpunt blijft over. Bij destilleren wordt de verdampte stof opgevangen.
Deze stof heet dan het destillaat. De stof die over is gebleven heet het residu.
• Verschil in oplosbaarheid: bij vaste stoffen voeg je een oplosmiddel toe waar de
ene stof wel in oplost en de andere niet. Hierdoor blijft er een niet opgeloste stof
over. Deze scheidingsmethode heet extraheren.
• Verschil in absorptievermogen/aanhechtingsvermogen: bij kleur-, geur- en
smaakstoffen kan er gebruikgemaakt worden van adsorptie. Hierbij wordt een
stof gebruikt waar de ene stof in het mengsel wel aan hecht en de andere stof in
het mengsel niet aanhecht.
• Verschil in absorptievermogen en oplosbaarheid: hier wordt gebruikgemaakt
van chromatografie. Sommige stoffen lossen beter op in de vloeistof die op een
papiertje wordt geplaatst (loopvloeistof) dan andere en sommige hechten sterker
aan het papier dan andere. Hierdoor komt scheiding. Een stof wordt aangebracht
op 1 punt op een blaadje en door het verschil in deze eigenschappen ontstaan er
verschillende stippen op het papiertje met de gescheiden stoffen. Dit is bij
papierchromatografie.
De RF-waarde is de afgelegde weg van de stof gedeeld door de afgelegde weg
van de loopvloeistof.
Stoffen kan je indelen in groepen op basis van stofeigenschappen, zoals
stroomgeleiding. Voor stroomgeleiding moeten er geladen deeltjes aanwezig zijn die
vrij kunnen bewegen.
Bij stroomgeleiding zijn er 3 groepen te onderscheiden:
• Metalen: geleiden stroom in de vaste en vloeibare fase. Er komen bij deze stoffen
alleen metaalatomen voor.
• Zouten: geleiden in de vloeibare fase. Deze stoffen zijn combinaties van metalen
en niet-metalen.
• Moleculaire stoffen: geleiden in zowel de vaste als vloeibare fase niet. Deze
stoffen bevatten alleen niet-metaal atomen.
, Metalen:
De aantrekkingskracht op de valentie elektronen (elektronen in de
buitenste schil) is minder groot dan op de schillen dichter bij de kern.
Hierdoor kunnen de valentie elektronen los bewegen in het
metaalrooster (opbouwrooster van metalen, zie hiernaast). Omdat
deze elektronen altijd los kunnen bewegen, geleiden metalen in elke
fase.
De rest van het metaalatoom wordt een beetje positief als de valentie
elektronen los bewegen van de kern. De positieve metaalionen trekken de negatieve
losse ionen van andere atomen aan en er ontstaat een binding; een metaalbinding.
Zouten:
Positieve en negatieve ionen trekken elkaar aan door hun tegengestelde lading. Deze
trekkracht is heel sterk en zorgt voor een sterke ionbinding. Er wordt hierbij een
ionrooster gevormd, waarin positieve en negatieve ionen op regelmaat gerangschikt zijn
(zie hiernaast). Samen is dit een zout. In de vaste fase blijven deze ionen tot elkaar
aangetrokken, waardoor geen stroomgeleiding kan plaatsvinden. In de vloeibare fase
heeft het elektron iets meer ruimte om te bewegen waardoor zouten in deze fase wel
geleiden.
• Bij een metaalion zet je achter de naam van het metaal het stuk -ion, dus bij
natrium wordt het ion een natriumion
• Bij een niet-metaal zet je achter de naam van het niet-metaal het stuk -ide-ion,
dus bij chloor wordt het ion een chloride-ion.
Enkelvoudige ionen: bestaan uit 1 atoomsoort
Samengestelde ionen: bestaan uit 2 of meer atoomsoorten
• Namen van een aantal samengestelde ionen terug te vinden in Binas tabel 66B
De systematische naam van een zout is de naam van het positieve ion met die van het
negatieve ion erachter. In het geval van natrium (een positef ion) en chloride (een
negatief ion) krijg je dus het zout Natriumchloride.
De formule van een zout geeft ook de verhouding aan waarin de ionen aanwezig zijn voor
een neutraal zout en heet daarom een verhoudingsformule. VB: ijzer(iii)chloride,
waarbij ijzer de lading 3+ heeft en chloride 1-. Om een neutraal zout te krijgen moet je de
verhouding van 1 ijzer : 3 chloride nodig. De verhoudingsformule is hierom FeCl3.
Bij het oplossen van een stof in water ontstaan nieuwe bindingen tussen de ionen en de
watermoleculen. Deze bindingen heten ion-dipoolbindingen. Deze binding wordt
gevormd door het negatief en/of positief geladen zijn en omdat water een dipool-
dipoolmolecuul is. Hierdoor is water aan beide kanten een beetje geladen en kan een
ion dit aantrekken.
Ook kan water een ion omringen, wat hydratatie heet. Een negatief ion kan omringd
worden door de positieve kanten van watermoleculen.
Oplossen:
• In Binas tabel 45A kan je terugvinden op een zout goed, matig of slecht oplosbaar
is.
• Oplosvergelijking: reactievergelijking bij het oplossen van een stof
