bouwstenen van atomen
Post on 12-Jan-2016
83 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Bouwstenen van atomen
massa
(u)
lading
plaats Aantal is gelijk aan:
Proton(p+)
1,0 1+ kern Atoomnummer
Neutron (n0)
1,0 0 kern Massagetal - atoomnr.
Elektron
(e-)
0 1- rond de kern
Atoomnummer
• Atoomnummer
Aantal protonen in de kern
• Massagetal
Aantal protonen + aantal neutronen
Schrijfwijze
• MassagetalSymbool atoomnummer
òf Symbool-massagetal
• Hoofdgroep 1: de alkalimetalen• Hoofdgroep 2: de
aardalkalimetalen• Hoofdgroep (1)7: de halogenen• Hoofdgroep (1)8: de edelgassen
Moleculaire stoffen
• Bestaan alleen uit niet-metaal atomen
• Bevatten atoombindingen
• Geleiden geen stroom
Voorbeeld 3
• Systematische naam P2O5
• Index P-atoom: 2 di
• Index O-atoom: 5 penta
• De naam wordt dan difosforpentaoxide
telwoord- atoomsoort- telwoord-atoomsoort-ide
VanderWaalsbindingen
• Aantrekkende krachten tussen moleculen: cohesie.
• Er geldt in het algemeen:Hoe groter de molecuulmassa, hoe sterker de VanderWaalsbindingen, hoe hoger het smelt,- kookpunt.
Welke stoffen lossen op in water?
• Hydrofiel (“houden van water”)
Lossen op in water
Bevatten een OH- of een NH-groep, zodat ze een H-brug kunnen vormen met water
• Hydrofoob (“angst voor water”)Lossen niet op in water
Sommige stoffen zoals zeep bestaan uit een hydrofiel- en een hydrofoob- gedeelte.
(C17H35COOH)
Tekenen van H- bruggen
Mengsels
• Suspensie
Mengsel van een vloeistof waarin kleine vaste korreltjes zweven.
Voorbeelden: verf, krijt in water
Mengsels• Emulsie
Mengsel van een hydrofiele vloeistof waarin kleine druppels van een hydrofobe vloeistof zweven of omgekeerd.
(mayonaise, yoghurt, zonnebrandcrême)
Emulgator:
Zorgt ervoor dat olie en water wel mengen
Overzicht scheidingsmethodenOverzicht scheidingsmethodenScheiden
indampen extractie filtreren adsorptie destillerenMethode
Berust opVerschil in
kookpuntoplosbaarheidin extractie-
vloeistof
deeltjes-grootte
Hechtingsver-mogen aan
adsorptiemiddelkookpunt
Gebruikt voor
Oplossing vaste stofIn vloeistof
(on)gewenstestoffen uit
mengsel halen
sus-pensies
Verwijderenvan geur-, kleur-,
stoffen uit mengsel
Scheiden vloeistoffen
Oplosvergelijking
• Bijvoorbeeld:
Oplossen van suiker in water.
SUIKER (s) SUIKER (aq)
C6H12O6 (s) C6H12O6 (aq)
Significantie
Kijk naar het kleinste aantal significante cijfers in de vraag en rond je antwoord (op het laatste moment) hier op af.
Rekenen met de mol• 1 Reken de gegeven hoeveelheden om
naar mol.• 2 Reken met behulp van de molverhouding uit
de reactie-vergelijking de hoeveelheid mol gevraagde stof uit.
• 3 Reken de hoeveelheid mol om naar de gevraagde eenheid.
Oplosvergelijkingen
ijzer(III)sulfaat heeft als verhoudingsformule: Fe2(SO4)3
Let op: géén + H2O in de reactievergelijking:
Oplosvergelijking:
Fe2(SO4)3 (s) 2 Fe3+(aq) + 3 SO4
2-(aq)
Reactievergelijking• natriumoxide heeft als verhoudingsformule Na2O
• Let op: hier wel H2O in de reactievergelijking
Na2O (s) + H2O (l) 2 Na+(aq) + 2OH-(aq)
• (aq) : de ionen die ontstaan zijn gehydrateerd en opgelost in water
• Alleen de reacties van BaO, CaO, K2O en Na2O moet je kennen
Indampvergelijkingen
• Wanneer een oplossing van een zout wordt ingedampt ontstaat weer vast zout.
3 K+ (aq) + PO43- (aq) K3PO4 (s)
Neerslagreacties
• http://www.youtube.com/watch?v=8RmVwz2fNGc&feature=related
1. Oplossingen van NaCl en AgNO3 worden bij elkaar gevoegd. Er ontstaat een wit neerslag
2. Oplossingen van NaI en AgNO3 worden bij elkaar gevoegd. Er ontstaat een gelig neerslag
Tabel 45A
Neerslagreactie vergelijking:
• Ag+ en Cl- : de combinatie is slecht oplosbaar
• Ze zullen met elkaar reageren en een neerslag vormen: neerslagreactie
• De vergelijking van de reactie wordt ook ionenvergelijking genoemd
• Ag+(aq) + Cl-(aq) AgCl (s)
Zouthydraten• In het ionrooster zijn dan een aantal moleculen (kristal)water opgenomen.
(blauw) koper(II)sulfaatpentahydraat CuSO4•5H2O
• Bij het indampen van koper(II)sulfaat uit een oplossing vindt dan de volgende reactie plaats:
Cu2+ + SO4
2- + 5 H2O CuSO4•5H2O
• Bij sterke verhitting van het hydraat verliest het zijn kristalwater:
CuSO4•5H2O CuSO4 + 5H2Owit
Watervrij kopersulfaat wordt als indicator gebruikt om water in de lucht of een
andere stof aan te tonen: CuSO4 + 5H2O CuSO4•5H2O (EXOTHERM)
Hard water
Hard water bevat veel Mg2+ of Ca2+- ionen.
Deze ionen zorgen voor problemen omdat ze makkelijk een neerslag vormen.
Vorming van hard water:
CaCO3 + H2O + CO2 Ca2+ + 2 HCO3-
Soorten dynamische evenwichten:• Homogeen evenwicht
Alle stoffen in een reactie hebben dezelfde fase.• Heterogeen evenwicht
Als er verschillende fasen in de reactievergelijking staan.
• Verdelingsevenwicht
Opgeloste (vaste) stof verdeelt zich over twee oplosmiddelen (die niet mengen) in een vaste verhouding.
B.v. jood in water en benzine
Ligging van een evenwicht
• Principe van Le Chatelier- Van ‘t Hoff
Oefent men op een stelsel in evenwicht een dwang uit, dan zal het stelsel er zo op reageren dat de gevolgen zoveel mogelijk worden teniet gedaan
• Drukverhoging:Dan verschuift het evenwicht naar de kant met de minste gasmoleculen.
• Concentratie:Toevoegen van een bepaalde stof zorgt ervoor dat deze stof verdwijnt door verschuiving van het evenwicht naar de andere kant
• Een reactie is aflopend als er een neerslag wordt gevormd of een gas ontstaat.
• Een katalysator versnelt zowel de heen- als teruggaande reactie. Een katalysator beïnvloed de ligging niet, enkel de snelheid van het bereiken van het evenwicht.
De reactiesnelheid wordt door de volgende factoren beïnvloed: Soort stof
ijzer reageert sneller met zoutzuur dan koper Concentratie
Bij een hogere concentratie neemt de reactiesnelheid toe. De deeltjes zitten dan dichter op elkaar en kunnen dus makkelijker botsen.
Verdelingsgraad
Hoe fijner de stof is verdeeld, des te groter is het oppervlak, des te groter is de reactiesnelheid. Door het grotere oppervlak kunnen er meer botsingen aan dit oppervlak plaatsvinden.
Temperatuur Bij een hogere temperatuur is de reactiesnelheid groter. Per 10 °C is dat ruwweg 2 à 3 keer. Door de hogere snelheid van de deeltjes is niet alleen het aantal botsingen, maar ook het aantal effectieve botsingen meer.
Katalysator Deze beïnvloedt de reactiesnelheid. Een katalysator voor een reactie is een stof die de snelheid van die reactie vergroot zonder daarbij zelf verbruikt te worden. Katalysatoren zijn erg belangrijk. In ons lichaam worden de meeste reacties door katalysatoren beïnvloed. Deze biologische katalysatoren noemt men enzymen. Bijna elke reactie in ons lichaam wordt mogelijk gemaakt door een speciaal enzym.
LET OP!
• zoutzuur is een oplossing van HCl
Notatie: H+ + Cl-
• Sterke zuren
Tabel 49 : boven H3O+
Zwakke zuren
Tabel 49 : onder H3O+
• Sterke basen
onder OH-
• Zwakke base
boven OH-
HNO3 H+ + NO3-
Bv: oplossen salpeterzuur in water
Oplossen van een sterk zuur
Alle zuurdeeltjes staan H+ af
Stap 2:
NH4+ NH3 + H+
Bij het oplossen van ammoniumnitraat in water dan kan er een zuur ontstaan:
Oplossen van een zwak zuur
Stap 1:
NH4NO3 NH4+ + NO3
-
Niet alle zuurdeeltjes staan H + af evenwicht
Berekeningen:De concentratie altijd in mol/l invullen!
pH = - log [H+]
[H+] = 10-pH
pOH = - log [OH-]
[OH-] = 10-pOH
pOH + pH = 14
significantie bij pH en pOH:
Bij pH en pOH tellen alleen de cijfersachter de komma mee voor significantie.pH = 0,25 en pOH = 13,75 zijn beiden in2 cijfers significant.
Drie hoofdcategorieën stoffen:
Moleculaire stoffen:Atoombinding in molecuul (sterk), Van der Waals binding tussen moleculen (zwak), polaire (atoom)bindingen, evt. H-bruggen tussen moleculen.
Metalen:Metaalbinding (zeer sterk), dus hoog smeltpunt, geleiden
Zouten:Ionbinding (sterk), dus hoog smeltpunt, ionen
Als bij een reactie elektronenoverdracht plaatsvindt spreken we van een RedOxreactie!
Deeltjes die elektronen opnemen zijn oxidatorenDeeltjes die elektronen afstaan zijn reductoren
Algemeen kun je stellen dat alle reacties waarbij de lading van een deeltje verandert, redoxreacties zijn.
Verder zijn alle reacties waarbij elementen verdwijnen en/of ontstaan ook redoxreacties. Soms zie je dat daarbij de lading verandert (bijvoorbeeld bij het ontstaan van zouten). In andere gevallen gebeurt dat niet.
Halfreacties
Elke RedOxreactie is op te splitsen in twee halfreacties. Eén die het afstaan van elektronen weergeeft (reductor)Eén die het opnemen van elekronen weergeeft (oxidator)
We bekijken weer ons voorbeeld:
2 Fe(s) + O2(g) 2 FeO(s)
Halfreactie (Red) Fe (s) Fe2+ + 2e-
Halfreactie (Ox) O2 (g) + 4e- 2 O2-
2x1x
+
Totaal reactie 2 Fe (s) + O2 (g) 2 FeO (s)
Redoxvergelijkingen opstellen:
1. Schrijf de formules van alle deeltjes in het reactiemengsel op. (Vergeet H2O niet!)
2. Ga voor ieder deeltje na m.b.v. Binas 48 of het een oxidator of reductor is.1. Kies uit het rijtje de sterkste oxidator en de sterkste reductor. 2. Kijk of de reactie kan verlopen: OX moet boven RED staan.2. Schrijf de halfreacties op. De halfreactie van de reductor moet
worden omgekeerd! 3. Tel de twee halfreacties op, zorg ervoor dat er evenveel elektronen
worden opgenomen als afgestaan. De elektronen worden bij het optellen tegen elkaar weggestreept.
4. VEREENVOUDIGEN (links en rechts hetzelfde wegstrepen) Denk aan water wegstrepen!
40
Elektrochemische Cel
Hoe stromen de elektronen?
• De min- pool ontstaat aan de kant van de (sterkste) reductor
• De plus- pool ontstaat aan de kant van de (sterkste) oxidator
• Een Pt- elektrode en een C- elektrode doen nooit mee (inerte elektrode) als OX of RED
Elektrolyse• REDOX Reactie die altijd verloopt
• Niet alleen een ontledingsmethode
• Reactie die verloopt onder invloed van een externe (gelijk)spanningsbron.
Elektrolyse
2 Br- → Br2 + 2 e-
Zn2+ + 2e- → Zn
Let op!• De halfreacties mag je nooit optellen!
• Bij de plus- pool reageert de sterkste reductor
• Bij de min- pool reageert de sterkste oxidator
• Als je moet kiezen tussen Cl- (+1.36) en H2O (+1.23) als RED dan wint Cl-!!!
Naamgeving vertakte alkanenStamnaam: langste onvertakte C-keten (de hoofdketen).Zijgroep: methyl (1 C) of ethyl ( 2 C) etc.Nummering: hoofdketen nummeren en plaats van zijgroep met nummer aangeven.(Zo laag mogelijk nummeren)
CH3
|
CH2 – CH2 – CH
| |
CH3 CH3
Stamnaam: pentaan
Zijgroep: methyl (CH3)Nummering: 2 (dus niet: 4)
Naam: 2-methylpentaan
Dezelfde regels gelden ook voor andere zij-groepen zoals F, Cl, Br en I.
CH3 Br
| |
CH2 – CH –
CH2
|
CH3 – CH2
Stamnaam: hexaan
Zijgroep: broomNummering: 3 (dus niet: 4)
Naam: 3-broomhexaan
Gecombineerd:CH3 Cl
| |
CH – CH – CH2
| |
CH3 F
1-fluor-2-chloor-3-methylbutaan
Naamgeving van alkenenC123456
Stam
met
hethpropbutpenthex
alkaan
aanaanaanaanaanaan
C123456
Stam
met
hethpropbutpenthexAlleen enkele C-C
CnH2n+2
Eén C=C, de rest C-CCnH2n
alkeen
--eeneeneeneeneen
Waar zit de dubbele binding?
C C C
H
Br H H
H
H
C C C
H
H
H
H
H H
Br
H
C C C
Br
H
H
H
H H
H
H
1-broompropaan
C CC
Br
H
H
HH
H
C CC
H
H
Br
HH
H
1-broompropaan
Dubbele binding krijgt altijd het laagste nummer
3-broom(-1-)propeen
2-broompropeen
1-broompropeen
CC C
H
H
C
CH3 H
HH
H
H
CC C
H
H
C
CH3 H
HH
H
H
H
H
CC
C
C
H
HH
H H
HH
HC C C C
H
H
H H H H
F
H
methylbutaan
1-fluor-2-buteen
methylpropeen
3-methyl-1-buteen
OVERZICHTKoolstofverbinding Kenmerk
Alkaan Alleen enkele C-C bindingAlkeen 1x een C=C binding
Alkanol Alleen enkele C-C binding(alcoholen) èn O-H groep (of: OH)
Alkaanzuur Alleen enkele C-C binding(carbonzuren) èn C-O-H groep (of: COOH) ║
O
Extra regels naamgeving alkanolen (alcoholen):
Alcoholen: Naam eindigt met ‘ol’ (geeft OH-groep aan) OH-groep krijgt zo laag mogelijk nummer
CH3
CHCH
CH3
OH
Cl
3-chloor-2-butanol of 3-chloorbutaan-2-ol
Extra regels naamgeving alkaanzuren (carbonzuren) :
Carbonzuren: Naam eindigt met ‘zuur’ (geeft COOH-groep aan)
C-atoom van COOH-groep krijgt altijd nr 1
C-atoom van COOH behoort tot hoofdketen
CH3
CHCH2
CO
OH CH3
3-methylbutaanzuur
53
IUPAC namen
• CH4 methaan HCOOH methaanzuur
CH3—CH3 ethaan CH3—COOH ethaanzuur
• Zijtakken altijd nummeren vanaf de zuurgroep.
CH3 O | ║
CH3—CH—CH2—C—OH 4 3 2 1
3-methylbutaanzuur
54
EstersIn een ester,
• Is de H in de zuurgroep vervangen
door een alkyl- groep (CH-).
O
CH3 — C—O—CH3
ester groep
55
• De reactie van een carbonzuur en een alcohol in de aanwezigheid van een zuur (H+) als katalysator: verestering.
O H+
CH3—C—OH + H—O—CH2—CH3
O
CH3—C—O—CH2—CH3 + H2O (ester)
Waterstof additie aan onverzadigde olie
• Zet alkenen om in alkanen• Onverzadigd wordt verzadigd
Pt
CH2 O C
O
(CH2)16CH3
CH2 O C
O
(CH2)16CH3
CH O C
O
(CH2)16CH3
+3H2CH
CH2
O C
O
(CH2)7CH CH(CH2)7CH3
O C
O
(CH2)7CH CH(CH2)7CH3
CH2 O C
O
(CH2)7CH CH(CH2)7CH3
top related