Chemie Slides BPS 09

7/22/2019 Chemie Slides BPS 09

1/242

Terug naar eerste pagina

ChemieBert Pauwels1. Inleiding (p5-6)

- Opbouwvan de materie- Scheikundige processen, reacties en eigenschappen- Veiligheidmet chemische stoffen


2/242


Cursus

Oefeningen !! Tabel van Mendeljev !!

Overleg ! Het niveau => Vragen van de & de !!!!!!!!!!!!!!


3/242


Krantenartikels
http://nl.wikipedia.org/wiki/Bestand:Methyl-isocyanate.png


4/242


Krantenartikels
http://nl.wikipedia.org/wiki/Bestand:Phosgene-dimensions-2D.pnghttp://nl.wikipedia.org/wiki/Bestand:Methyl-isocyanate.png


5/242


Chemie

Bert Pauwels

2. Materie (p8)Aggregatietoestanden (fysisch) (p8)

Elementen / Zuivere stof / Mengsel (p10)Verbinding / Moleculen (p14)


6/242


Aggregatietoestanden(fysisch)


7/242Terug naar eerste pagina

Aggregatietoestanden(fysisch)

Ethanol : http://nl.wikipedia.org/wiki/Ethanol

Water http://nl.wikipedia.org/wiki/Water
http://nl.wikipedia.org/wiki/Ethanolhttp://nl.wikipedia.org/wiki/Waterhttp://nl.wikipedia.org/wiki/Waterhttp://nl.wikipedia.org/wiki/Ethanol



Elementen



Elementen

Alle elementen zijn opgebouwd uit 3 elementaire deeltjes :-Protonen p+-Neutronen n-Electronen e-



Naamgeving

Latijn: Au = aurum = goud Pb = plumbum = lood

Ontdekker of land van herkomst Es = Einsteinium Eu = Europium

Eigenschap van de stof Xe = xenon = vreemd

Ba = barium = zwaar Sterren

U = uranium Pu = plutonium



Afkortingen

1 hoofdletterVb. S (zwavel)

1 hoofdletter + 1 kleine letterVb. Si (silicium)



De eerste 20 elementen

van het PSE Rangschikking volgens # protonen H-atoom = 1 proton Ca-atoom = 20 protonen

# n varieert, geen vaste regel # e = # p (neutraal) Kern = cluster p en n (zwaartekracht) e bewegen rond kern in bepaalde banen

Middelpuntsvliedende kracht -> buiten

Gravitaire kracht


13/242


105 Elementen

Metalen (ca. 80) Vaste stoffen (Hg)

Metaalglans

Ondoorzichtig

Vervormbaar

Warmtegeleidend

Stroomgeleidend

Edele: Au, Ag, Pt

Onedele: Al, Na, Ka,Mg

Niet metalen Gassen (Cl, O, F, H)

vaste stoffen metlaag Tsmelt(P, S, I)

Broom vloeibaar

Inerte edelgassen:He, Ne, Ar, Kr en Xe

Metalloden = zowel metaal

als niet metaal karakter


14/242


15/242


De metalengeven graag e- af !!!


16/242


De niet metalennemen graag e- op !!!


17/242


De edelgassen


18/242


Metalloden


19/242


Aggregatietoestand

elementen

0


20/242


21/242


Verbindingen/ Moleculen


22/242


Verbindingen/ Moleculen


23/242


24/242


Zuivereen onzuivere stoffen


25/242


Zuivere en onzuiverestoffen


26/242




27/242




28/242


29/242

Les 1 12 13


30/242


ChemieBert Pauwels3. Atoombouw en PSE (p19)

Les 1 12-13


31/242


Atoom kleinste deeltje van een element dat

nog alle chemische eigenschappendraagt

Grieken : atomos = ondeelbaar Thomson (1898) : krentenbollen,

alles buigt af ... (is niet!)

Rutherford (1906) : gouden folie met-stralen (lading +2) beschieten.Traject van -geladen deeltjesonderzoeken, meeste los door folie


32/242


Atoommodel Rutherford


33/242


Atoommodel Rutherford


34/242


Besluit over atomen

1. Ijle structuur, meeste stralen gaaner los door

2. -deeltjes worden afgebogen, dusin kern zeer dichte massa diepositieve lading bezit

3. Elektrisch neutraal, dus zwermnegatieve elektronen rond dekern met geringe massa(evenwicht middelpuntsvliedendekracht en aantrekkingskracht)


35/242


Grootte atoom

10-10m 3x10-2m

0,65x10-1m 1,3x107m

En een atoom bestaat uit NOG kleinere deeltjes : Welke ??

Hoe groot ??


36/242


Uitzicht atoom

Kleine zware kern, positief geladen

Elektronenwolk (mantel), negatiefgeladen, elektronen draaien rondkern op grote afstand

Kern-diameter : 1,615 fm (10-15

m) : 20 000 keer zo klein als het atoom

10-14m

Diameter kern

10-10m = 1

Diameter atoom


37/242


Subatomaire deeltjes

Atoom

Kern (nucleus)Positief geladen

ElektronenNegatief geladen

ProtonenPositief geladen

NeutronenZonder lading

stabiliteit

Nucleonen of kerndeeltjes


38/242

At 14


39/242


Atoommassa p. 14

Materie weegt dus Pn en Nn Een atoom weegt een # Pn+Nn

Een molecuul weegt een # Pn+Nn

Alles weegt dus ....

Wordt uitgedrukt in een bruikbaremassa-eenheid i.p.v. 1.66 10-27kg

u = unit = 1/12-de deel v 612C-isotoop

ame = atoom massa eenheid (amu = atomic massa unit)

Getal van Avogadro NA Geeft weer hoeveel units men nodig heeft om 1

gram massa te verkrijgen


40/242


41/242


42/242


De mol als eenheid

Definitie:n mol van een stofweegt het aantal gram van die stofals aangegeven door de

molecuulmassa van de stof Andere termen:

1 mol H2SO4= 98 g

1 gramion SO42-

= 96 g1 mol O2= 32 g1 gramatoom O = 16 g


43/242


Oefeningen 1-6 p42


44/242


Atoomsymbolen

Atoom = symbool + 2 getallen E = elementsymbool A = massagetal (= protn+ neutrn) Z = atoomnummer (= protn= elektrn) AZ = neutronen PSE = volgens stijgend atoomnummer Enkel Nucleair verandert atomen !!

EA

Z

atoommassa

atoomnummerElement


45/242


Oefeningen Waaruit bestaan volgende atomen?

Ar

Ca

4018

40

20

Massa = 40

p = e = 20

n = massap = 20

Massa = 40

p = e = 18

n = massap = 22


46/242


Isotopen

Atomen met zelfde aantal protonen en elektronen

Verschillend aantal neutronen

Naamgeving verandert niet m.u.v. het H-

atoom (massa = 1.01) H = Waterstof (99.985%)

D = Deuterium (zwaar water) (0.0015%)

T = Tritium (kunstmatig) (0 %)

Gemiddelde massa blijft constant


47/242


48/242


Vraag:

1. Krijgen isotopen een nieuweplaats in de tabel van Mendeljev?

2. Wat stelt de massa voor in detabel van Mendeljev?

3. Wat kan je vertellen over dechemische eigenschappen van

een isotoop?


49/242

Het opbouwprincipe:Les 2 -> 2012


50/242


Het opbouwprincipe:memotechnisch trucje


51/242


Het opbouwprincipe:memotechnisch trucje

# e-: s = 2; p = 6; d = 10; f = 14


52/242


Opbouw per hoofdschilgerelateerd aan PSE

Schil Onderschillen + max. # en / schil

K 1 s1 1 s2 2

L 2 s2

2 p6

8M 3 s2 3 p6 8

N 4 s2 3 d10 4 p6 18

O 5 s2

4 d10

5 p6

18P 6 s2 4 f14 5 d10 6 p6 32

Q 7 s2 5 f14 6 d10 7 p6 32


53/242


54/242


Atoommodel Natrium p. 11


55/242


56/242


Opbouwprincipe vs PSE

Verticaal: groepen (zelfde eign) Hoofdgroepen:

Groep I en II: s2

Groep III VIII: p6

Nevengroepen Groep IIIb IIb: d10 Groep Lanthaniden, Actiniden: f14

Horizontaal: perioden (buitenste schil) Per periode extra buitenste schil bij begin

bij s1en eindigt bij s2 p6

Enkele uitzonderingen Volle en halfvolle schillen -> Stabilit


57/242


58/242


59/242


Definities

ElektronenconfiguratieVerdeling van de elektronen over

de verschillende schillen

Valentie-elektronenElektronen op de buitenste schil,

zij bepalen de chemischeeigenschappen van een atoom

EdelgasconfiguratieAtomen met een volledig bezette

buitenste schil : 8e- op buitenste


60/242


Naamgeving groepenp. 18

Ia: H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fralkalimetalen

IIa: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Raaardalkalimetalen

VIIa: F, Cl, Br, I, Athalogenen

VIIIa: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rnedelgassen


61/242


62/242


63/242


64/242


65/242


66/242


67/242


68/242


69/242


Covalente binding

Binding tussen Metaal en niet-metaal Niet-metalen

EN < 1.7 Edelgasconfiguratie

Gemeenschappelijk stellen e--paar Covalent: elk atoom levert e-(streep)

H2, O

2, H

2O, NH

3

*(Datief covalent: 1 atoom (element)levert volledig e--paar (pijl) Oxozuren, zuuranhydriden)


70/242


71/242

Les 3,Wk4-> I nog veel Oefn op OG !!


72/242


Oxidatiegetal

Oxidatietrap, oxidatiegraad

Romeins cijfer

Door binding: verschuiving elektronenvan atoom met kleine EN naar atoommet grote EN

Stel verschuiving van e-als volledig

lading atoom(-groep) wordtvoorgesteld door oxidatiegetal


73/242


Oxidatiegetal

Meerdere verbindingen mogelijk uitzelfde elementen

Oxidatiegetal = aantal elektronen dat

een element kan opnemen of afstaan ineen verbinding

Romeins cijfer

Nevenreacties Reactieomstandigheden Constante samenstelling

Specifieke eigenschappen


74/242


Oxidatiegetal + I


75/242


76/242


77/242


78/242


Oxidatiegetal - II


79/242


Enkele vuistregels

1. Enkelvoudige stoffen: 02. Ganse molecule: 0= som van OG

van afzonderlijke atomen

3. Alkalimetalen: +IAardalkalimetalen: +II

4. H: +IO:II(O

2(0) en H

2O

2(-I))

5. Ion of geoniseerde groep: ladingvan het atoom of de atoomgroep


80/242

Geef oxidatiegetallen ind bi di

Les 3 -> I 2013


81/242


gdeze verbindigen

Kijk ENKEL naar je Tabel van M !!

H2S

SO2

SO3

PO43-

Fe3+

Na2Cr2O7

HCO3-

HClO

COCl2

H = + I ; S = - II

S = + IV ;O = - II

S = + VI ; O = - II

P = + V ; O = - II

Fe = + III

Na = + I ; Cr = + VI ; O = - II

H = + I ; C = + IV ; O = - II H = + I ; Cl = + I ; O = - II

Cl = - I ; C = + IV ; O = - II


82/242


83/242


Moleculenatomen

FeS Fe2S3

Oxidatietrappen ?????


84/242


85/242


86/242


87/242


88/242


Meervoudige bindingen

Dubbele binding: zuurstof Molecuulformule: O2 Structuurformule:

drievoudige binding: Stikstof Molecuulformule: N2

Structuurformule:

|||| OOOO

|||| NNNN


89/242


90/242


Ionen

Uiteindelijke lading = aantal keerde elementaire lading (+1 of -1)

Voorbeeld:Al3+Aluminium-atoom waaruit 3 e-

verdwenen zijn uit buitenste schil

Voorbeeld: SO42-komt van H2SO4H2SO4 2 H++ SO42-

Sulfaation heeft lading -2

Ionen


91/242


IonenGeef de OTn


92/242


93/242


94/242


95/242


Vraag:

1. Welke stoffen zijn mono-atomisch ?


96/242


97/242


98/242


Voorbeeld MM (H2SO4)

Atoom Massa

ame

Aantal Totaal

ame

H 1 2 2

S 32 1 32

O 16 4 64

H2SO4 98

2


99/242


Voorbeeld MM (SO42-)

Atoom Massa

ame

Aantal Totaal

ame

S 32 1 32

O 16 4 64

SO4

2- 96

Elektronen hebben geen gewicht !!!


100/242


101/242


Molaire massa (molmassa)

Massa van 1 mol deeltjesAMC = 12 ame (AtoomM)

MMC = 12 ame

MC = 12 gram / mol

Voorbeeld LiCl:MMLiCl = AMLi+ AMCl (MolekuulM)

= 7 + 35,5 = 42,5 ameMLiCl = 42,5 g/mol (Molmassa)


102/242


Molaire Volume : gassen = 22,41 liter


103/242

Oefeningen 7-14 p27Les 4 -> I 2013 ideale gaswet nog zien !!! Zwaarder of lichter dan lucht !!!


104/242


Oefeningen 7 14 p27

Oplossing &concentratie 1


105/242


concentratie 1

Meeste reakties : vloeistofn of gasn Tss ionen ! Tss stoffen in oplossing !

Oplossing = homogeen vloeistof-mengsel van2 of meer stoffen (vast : legering)

Oplosmiddel (Water, hexaan, bezeen, .) Opgeloste stof Oplossing

Verzadigd / onverzadigd / oververzadigd Kristallisatie / neerslag

Oplossing & concentratie 2A


106/242


Oplosbaarheid= maximale hoeveelheid stof die

kan oplossen in een bepaalde hoeveelheidoplosmiddel (gegeven temperatuur en druk) Ionische verbindingen : splitsen bij oplossing

Meestal goed oplosbaar

Steeds beetje oplosbaar

Oplosbaarheids-product : Ksp waarde (zie tabel)

Oplosbaarheid = g product/100g H2O

Oplossing & concentratie 2ASlecht oplosbare zouten


107/242


Slecht oplosbare zouten ...


108/242

Oplossing & concentratie 3


109/242


Oplosbaarheden

Afhankelijkheid van de T

Gassen

CaCO3


110/242

Oplossing & concentratie 4


111/242


Verdunning (Opgeloste-stof-hoeveelheid = Cte !! )

1 1 2 2M .V = M .Vmol voor het mol na hetverdunnen verdunnen


112/242


113/242

Ch i h f ti


114/242


Chemische functies

Vier verschillende groepennaargelang gemeenschappelijkekenmerken in atoomstructuurmet een

aantal eigenschappentot gevolgZuren

Hydroxiden

OxidenZouten

Organische stoffen

Zuren en Basen


115/242


Zuren en Basen

Een zuur geeft in water H+

-ionen vrij. Een base geeft in water OH--ionen vrij.


116/242

Zuren2012 -> I les 6


117/242



118/242


119/242


120/242

Oxozuren of ternaire zuren


121/242


Oxozuren of ternaire zuren

Sterke zuren

Drie elementen:H = waterstofatoom(-omen)

R = niet-metaal en zuurstof Extra EN !!

VormingZuuranhydride + water oxozuur


122/242

Voorbeelden ternaire


123/242


Voorbeelden ternairezuren

koolzuurarbonaatwaterstofcCOHCOH

fosforzuurosfaatwaterstoffPOHPOH

ursalpeterzuitraatwaterstofnNOHHNO

zwavelzuurulfaatwaterstofsSOHSOH

chloorzuurhloraatwaterstofcClOHHClO

2

332

3443

33

2

442

33

2

3

2

Opsplitsing in ionen!!!


124/242

Basen


125/242


Een base geeft in water OH--ionen

vrij. Valentie OH-groep = -1

Metaal + (OH-)groep(en)MOH M++ OH-

2 soorten:Hydroxidebasen

Aminebasen


126/242

Hydroxidebasen


127/242


Hydroxidebasen

Sterke basen

Twee elementen:M = metaalatoomOH = hydroxidegroep

VormingMetaaloxide + water hydroxide

Naamgeving


128/242


g ghydroxidebasen

Element met 1 OG: Element + hydroxide

NaOH: Natriumhydroxide

Element met meerdere OG: Grieks telwoord + element + Grieks

telwoord + hydroxide Fe(OH)2: ijzerdihydroxide

Element (OG) + hydroxide Mn(OH)3: Mangaan(III)-hydroxide

Voorbeelden


129/242


hydroxidebasen

droxideijzertrihyhydroxideIIIijzerOHFeOHFe

xidekoperhydrohydroxideIkoperOHCuCuOH

ydroxidemagnesiumhOHMgOHMg

roxidecalciumhydOHCaOHCa

roxidenatriumhydOHNaNaOH

)(3

)(

2

2

3

3

22

2

2

Terug naar overzicht basen

Ionaire bindingen !!!

Aminebasen


130/242


Aminebasen

Zwakke basen

Twee elementen:

NH4 = ammonium-groep OH = hydroxidegroep

Vorming NH3+ H2O NH4OHAmmoniakgas en water geeft een

ammoniakoplossing


131/242

Eigenschappen


132/242


Eigenschappen

Bittere smaak (limonade) pH-papier: veranderen organische kleurstoffen van

kleur (meestal blauw en paars)

neutraliseren zuren,

lossen (langzaam) koolhydraten op,

lossen eiwitten op (glad gevoel aan je vingers!) ;

tasten verf en laklagen langzaam aan.

Alleen de hydroxiden van de alkalimetalen(groep I)zijn goed oplosbaar in water

NaOH 100%: caustische soda: ontstoppingsproduct

voor afvoerleidingen, zeer agressief, brandwonden

Oxiden


133/242


Oxiden Verbinding van een element metzuurstof Vorming van oxide = verbranding Oxideren = met zuurstof binden

Stijgen in OT !!!!!!!!!!!!!!!!!

OG (O) = - II Niet-metaaloxiden

zure oxidenzuuranhydriden

Metaaloxidenbasische oxiden

Naamgeving oxiden


134/242


Naamgeving oxiden

Element met 1 OG: Element + oxide Na2O: Natriumoxide

Element met meerdere OG: Grieks telwoord +element + Grieks

telwoord + oxide CO: koolstofmonoxide CO2: koolstofdioxide Mn2O3: dimangaantrioxide

Metaalverbindingen Element (OG) + oxide Mn2O3: Mangaan(III)-oxide

Voorbeelden oxiden


135/242


Voorbeelden oxiden

decalciumoxiCaOOCaoxideIIkoperkoperoxideCuOOCu

oxideIkoperdedikoperoxiOCuOCu

oxideIIIijzeroxidediijzertriOFeOFe

oxideIIijzerijzeroxideFeOOFe

xidezwaveltrioSOOS

idezwaveldioxSOOS

22)(22

)(24

)(234

)(22

232

2

2

22

322

2

32

22

Eigenschappen


136/242


Metaaloxidesvormen in water eenbase

Niet-metaaloxides(zuuranhydrides)vormen in water een zuur

Terug naar overzicht chemische functies

Eigenschappen

NaOHOHONa 222

4223 SOHOHSO

Griekse telwoorden


137/242


Griekse telwoorden

1. (Mono)

2. Di

3. Tri

4. Tetra

5. Penta

6. Hexa

7. Hepta

Terug naar naamgeving oxiden

Zouten

Les 7, 2012 -> I


138/242


Zouten

Ontstaan uit een reactie van eenzuur (of niet-metaaloxide)met eenbase (of metaaloxide)

Covalente binding tussen O en Hwordt vervangen door sterkereionaire binding van O en metaal

Twee elementen:M = metaalatoomR = zuurrest (bi- of ternair)

Naamgeving zouten


139/242


Naamgeving zouten

Metaal met 1 OG: Element + zuurrest

NaCl: Natriumchloride

Element met meerdere OG: Grieks telwoord +element + Grieks

telwoord + zuurrest Fe2(SO4)3: diijzertrisulfaat

Element (OG) + zuurrest Fe2S3: IJzer(III)-sulfide

Vorming van zouten


140/242


Vorming van zouten

Zuur+ base zout+ waterH2SO4+ Zn(OH)2 ZnSO4+ 2 H2O

Zuuranhydride+ base zout+ waterSO3+ Zn(OH)2 ZnSO4+ H2O

Zuur+ metaaloxide zout + waterH2SO4+ZnO ZnSO4+ H2O

Zuuranhydride+ metaaloxide zoutSO3+ ZnO ZnSO4

Eigenschappen vant


141/242


zouten

Ionaire kristallijne verbinding

Kristalrooster

Afzetting in leidingen (ketelsteen,

gedestilleerd water , 3S i.p.v. 500 S) Hoog smeltpunt (NaCl = 801 C)

Stroomgeleidend (gesmolten enopgelost): elektrolyten

Volledige dissociatie in water NaCl Na++ Cl-

Oplosbaarheid


142/242


Oplosbaarheid

Ksp = [A].[B]

Organische Chemie C-chemie : C steeds 4 bindingen


143/242


C chemie : C steeds 4 bindingen

Organische Chemie : Kunststoffen


144/242


=

=

=

=

=

=PIB-Productie : Principe , p74


145/242

Reactievergelijking


146/242


De twee leden worden verbondendoor een pijltje

A en B geven C, D en E

Betekenis: worden omgevormd tot

Volledig aflopende reactie

evenwichtsreactie

2delid of rechterlid (RL)

Toestand na de reactie

Nieuwe verbindingen die ontstaan

Gereageerde stoffen of reactieproducten

Pijl omhoog: gas (vervliegt)

Pijl omlaag: vaste stof (neerslag)

1stelid of linkerlid (LL)

Toestand vr de reactie

Nemen deel aan de reactie

Reagerende stoffen of reagentia

Reactievergelijking

MnO2+ 4 HCl MnCl2+ 2 H2O + Cl2

Reakties : Algemeen E


147/242


E

Eact

A+B

C+D

Massa-bilan

Energie-bilan

Snelheid

Evenwicht

Wet van Lavoisier


148/242


Wet van Lavoisier

# atomen links = # atomen rechts Er verdwijnen geen atomen

Er komen geen atomen bij

stoichiometrische cofficinten = Voorgetallen = # moleculen in vgl

index = # atomen in molecule

Gehele getallen (geen kommas en

breuken)

Atoombalans = stelsel van vergelijkingen

Voorbeeld reactievgl.


149/242


Voorbeeld reactievgl.

CO2+ NaOH Na2CO3+ H2O

aCO2+ bNaOH xNa2CO3+ yH2O

Opstellen balans per atoomsoort:# Links = # Rechts

C: 1 a + 0 b = 1 x + 0 y a = x

O: 2 a + 1 b = 3 x + 1 y

Na: 0 a + 1 b = 2 x = 0 y b = 2 xH: 0 a + 1 b = 0 x + 2 y b = 2 y

Index mee in rekening brengen!!!

Uitwerking


150/242


Uitwerking

C: 1 a + 0 b = 1 x + 0 y a = x O: 2 a + 1 b = 3 x + 1 y Na: 0 a + 1 b = 2 x = 0 y b = 2 x H: 0 a + 1 b = 0 x + 2 y b = 2 y

Stel a = 1 Als a = 1, dan x = 1(C) Als x = 1, dan b = 2(Na) Als b = 2, dan y = 1(H) De totale vergelijking wordt dan:

1CO2+ 2NaOH 1Na2CO3+ 1H2O of

CO2+ 2 NaOH Na2CO3+ H2O

Voorbeeld 2


151/242


Voorbeeld 2

Al(OH)3+ H2SO4Al2(SO4)3+ H2O

aAl(OH)3+ bH2SO4xAl2(SO4)3+ yH2O

Atoombalans:Al:a +0 b = 2 x +0 y a = 2 x

O: 3 a + 4 b = 12 x + yH: 3 a + 2 b = 0 x + 2 yS: 0 a + b = 3 x + 0 y b = 3 xindex van de groep vermenigvuldigen

met index van het atoom in de groep

Uitwerking


152/242


Uitwerking

Al:a +0 b = 2 x +0 y a = 2 x O: 3 a + 4 b = 12 x + y H: 3 a + 2 b = 0 x + 2 y S: 0 a + b = 3 x + 0 y b = 3 x

Stel a = 1 Als a = 1, dan x = 1/2(Al) Als x = 1/2, dan b = 3/2(S) Als a = 1 en b = 3/2, dan y = 3(H) De totale vergelijking wordt dan:

1Al(OH)3+ 3/2H2SO41/2Al2(SO4)3+ 3H2O

2Al(OH)3+ 3H2SO41Al2(SO4)3+ 6H2OGehele getallen !!!X 2

Wet van behoud vanmassa (L i i )


153/242


massa (Lavoisier)

Massa reagentia = massareactieproduct(en) 55.85gFe+ 32.06gS

Er wordt geen massa gevormd of

afgevoerd

grmgrmgrm FeSSFeFeSSFe 1147

Synthese van stoffen


154/242


Sy t ese a sto e

Omgekeerde van ontleding

Waterstofgas + Cloorgas vormen Zoutzuur

Water + koolstofdioxide vormen waterstofcarbonaat

VerbindingVerschillende stoffen

Verbinding of element

2 2

2 2 2 3

2H Cl HCl

H O CO H CO

Decomposition: (Ontbinding)Ontleden van (zuivere) stoffen :


155/242


( )

verbindingen

Kwikoxide kwik zuurstof

Calciumcarbonaat ongebluste kalk koolstofdioxide

water waterstof zuurstof

2

3 2

()2 2 2

2 2

2 2

T

T

stroom

HgO Hg O

CaCO CaO CO

H O H O

Ontleden van stoffen


156/242


Stof andere, nieuwe stoffen

Verbinding

= zuiver samengesteldestof en kan verderchemisch ontleed worden

Verbinding of element

Element = zuivere enkelvoudigestof en kan chemisch niet verderontleed worden

HgO

CaCO3

H2O

CaO H2

CO2 O2

Hg

Andere Chemische reacties


157/242


Proces waarbij een verandering vanatoomstructuur plaatsvindtVerbreken verbindingen

Vormen verbindingen Reactievergelijking Soorten:

Zuur - baseNeerslaggasvormingRedox


158/242

Soorten reacties


159/242


Zuur-base reacties

Neerslagreacties

Gasvormingsreacties

Redoxreacties


160/242

Zuur-base reactiesneutralisatiereacties (H2O)


161/242


neutralisatiereacties (H2O)http://encyclopedia.airliquide.com/Encyclopedia.asp?GasID=27#VaporPressureGraph

Alleen globale reactie weergeven HCl + NaOH NaCl + H2O Ba(OH)2+ 2 HNO3 Ba(NO3)2+ 2 H2O 2 NH3+ H2SO4 (NH4)2SO4 SO2+ H2O H2SO3 H2SO4+ 2 NaOH Na2SO4+ 2H2O

CO2+ Ca(OH)2 CaCO3+ H2O Na2O + H2O 2 Na(OH) CuO + 2 HCl CuCl2+ H2O

Neerslagreacties


162/242


g

AgNO3+ NaCl AgCl + NaNO3 BaCl2+ Na2SO4 BaSO4 + 2 NaCl

MgSO4+ 2 NaOH Mg(OH)2+ Na2SO4

Slecht oplosbare producten (zwakkeelektrolyten)slaan neer

Experimenteel bepaald

Redoxreacties


163/242


De elementen die deelnemen aan dereactie wijzigen van oxidatiegetal tijdensde omzetting

VerbrandingsreactieBrand,

Brandbare stof + zuurstof verbrandingsproducten

Vorming van oxiden

Roest: 4 Fe + 3 O2 2 Fe2O3


164/242

Redox


165/242


ReductieDalen (reduceren) van OG

opnemen van elektronen

OxidatieStijgen (oxideren) van OG

Afstaan van elektronen

Voorbeeld 2: BBQ


166/242


C + O2 CO2OG 1stedeel 2de deel

C O2 CO2

C 0 + IV

O 0 - II

Oxidatie

Reductie

Voorbeeld 3: LPG,mengsel propaan -butaan


167/242


mengsel propaan -butaan

C3H8+ 5 O2 3 CO2+ 4 H2O

OG 1stedeel 2dedeel

Propaan Zuurstof Koolstofdioxide

Water(damp)

C -IV + IV

H + I + I

O 0 - II - II

Oxidatie

Reductie

Gasvormingsreacties-> Oxido-red-> Zuur/Base


168/242


MnO2+ 4 HCl MnCl2+ 2 H2O + Cl2

Cu + 2 H2SO4 CuSO4+ 2 H2O + SO2

2 NH 4Cl + Ca(OH)2 CaCl2+ 2 H2O + 2 NH3

Wat voor reactie is elke reactie hier boven ?

Weinig oplosbaar gas wordt gevormd.

Experimenteel bepaald

Vraag


169/242


Lucht bestaat uit zuurstofgas (O2),maar ook en zelfs voornamelijk uitstikstofgas. Waarom staat er geen N2

in de reactievergelijking bij deverbranding van koolstof of propaan?

Stikstof neemt niet deel aan dereactie

Chemie

Wk 8-> I 2013


170/242


ChemieBert PauwelsOmgang met scheikundigeproducten

Gevaarlijke stoffen


171/242


Risico chemische stof afhankelijk van Aard Toestand

Chemiekaarten

Fysische, chemische en fysiologischeeigenschappen Mogelijke gevarenen schadelijke werking Opsomming acute gevaren en preventieve

maatregelen (R & S-zinnen)

Eerste hulp etikettering

R- & S-zinnen
http://images.google.be/imgres?imgurl=http://www.tno.nl/kwaliteit_van_leven/arbeid_en_gezondheid/producten_en_diensten/arbo_informatie/producten/chemiekaarten/Chemie%2BROM.jpg&imgrefurl=http://www.tno.nl/kwaliteit_van_leven/arbeid_en_gezondheid/producten_en_diensten/arbo_informatie/producten/chemiekaarten/index.xml&h=405&w=295&sz=60&tbnid=dUhNodDSBC8J:&tbnh=121&tbnw=88&hl=nl&start=1&prev=/images%3Fq%3Dchemiekaarten%26svnum%3D10%26hl%3Dnl%26lr%3Dlang_de%7Clang_en%7Clang_fr%7Clang_nl


172/242


Risk duiden het bijzondere gevaar aan

Safety geven de veiligheidsaanbevelingen aan

Verplichte aanwezigheid op gevaarlijkeproducten

Werkgever: opstellen VIBs (Veiligh. Info Blad : EU) MSDS fiche (Mat. Safety Data Sheet : USA)

Opsomming Risk- & Safety-zinnen : Vervangen dr Harard- & Precaution-zinnen :

http://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_actuele_R-zinnen http://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_H-_en_P-zinnen

Producten met hunetiketten en R&S-zinnen
http://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_actuele_R-zinnenhttp://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_H-_en_P-zinnenhttp://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_H-_en_P-zinnenhttp://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_H-_en_P-zinnenhttp://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_H-_en_P-zinnenhttp://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_H-_en_P-zinnenhttp://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_H-_en_P-zinnenhttp://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_actuele_R-zinnenhttp://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_actuele_R-zinnenhttp://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_actuele_R-zinnen


173/242


etiketten en R&S zinnen

Voorbeeld Chemiekaart


174/242


Aceton R 11Licht ontvlambaar R 36Irriterend voor de ogen R 66Herhaalde blootstelling kan een droge of

een gebarsten huid veroorzaken

R 67Dampen kunnen slaperigheid enduizeligheid veroorzaken

S 2Buiten bereik van kinderen bewaren S 9Op een goed geventileerde plaats bewaren S 16Verwijderd houden van ontstekingsbronnen -

niet roken - S 26Bij aanraking met de ogen onmiddellijk met

overvloedig water afspoelen en deskundigmedisch advies inwinnen

Gevaarlijke stoffen
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/aceton.pdfhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/aceton.pdf


175/242


Etikettering Schadelijk : Xn Giftig Irriterend : XI Bijtend / Corrosief Gevaar voor milieu Ontvlambaar tot zeer ontvlambaar Brand- en Explosiegevaarlijk

Radio-actief Elk chemisch product = al dan niet

combinatie van bovenstaande

Gevarensymbolen


176/242


Gevarensymbolen


177/242


evarensym o en :2010(start)-2015-2017(bestaande mengsels)

!!!

GHS-norm Globally Harmonised System
http://www.google.be/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0CB8QFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.interflon.net%2Fnl%2FGHS.html&ei=8OVkTd2aENS0hAeiu42eBw&usg=AFQjCNHgHflHeUl3TtXmrsG5XhH5exYZYghttp://www.google.be/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0CB8QFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.interflon.net%2Fnl%2FGHS.html&ei=8OVkTd2aENS0hAeiu42eBw&usg=AFQjCNHgHflHeUl3TtXmrsG5XhH5exYZYg


178/242


e


179/242


Schad

elijkeengiftige

produ

cten

Schadelijke en giftigeproducten


180/242


producten Ernstige invloed op gezondheid

Asbest, alcohol, geneesmiddelen Opname via

Huid Ademhaling spijsvertering

Afhankelijk van De aard van het product De dosis (kleine dosis = zeer giftig) De concentratie

De temperatuur De inwerkingstijd Mens tot mens

Criteria beoordelingschadelijk en giftig


181/242


schadelijk en giftig

MAC-waarde MaximaleAanvaarde (Allowable) Concentratie

waarbij persoon 8 uur / dag, 5 dagen / weekgedurende ganse loopbaan mag werken zonder

invloed op gezondheid Herhaaldelijke blootstelling Uzelf + nabestaanden

VB : ACETON : MAC 750ppm TLV (->B) Threshold Limit Value (500 ppm) STEL ShortTermExposureLim(550ppm)

MAC-waarde


182/242


huidige kennis

Geen MAC-waarde kan schadelijk zijn,is niet bewezen

Eenheid: mg / m

ppm (parts pro million)

Detectie Reuk, automatische monitor,

proefbuisjes, plaketten

Voorbeeld: vergelijking acuteorale toxiciteit


183/242


T+ T Xn

Zeer

vergiftig

Vergiftig Schadelijk

25 200 2000

Huidige (EU)

regelgeving

5 50 300 5000 ppm

GHS

Cat 1 Cat 2 Cat 3 Cat 4

evaar evaar evaar Waarschuwing

LD50

n


184/242


Irreter

ende,b

ijtende

,

corros

ieveproducte

n

Irriterende, bijtende (Xi)corrosieve producten (C)


185/242


p ( )

Beschadigen van levende weefsels Chemische brandwonden

Ontstekingen

Eerste Hulp: Verwijderen kledij

30 min spoelen met (lauw) water

Zuren, basen en ammoniakDe gevoeligekijker sluit nu

best even zijn ogen!!!!

en
http://www.eatonhand.com/jpg/JPG00026.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00026.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00028.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00026.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00026.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00028.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00026.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00026.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00028.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00026.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00028.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00026.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00028.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00028.JPGhttp://www.eatonhand.com/jpg/JPG00026.JPG


186/242


Brand

-enex

plosie-

gevaa

rlijkep

roduct

e

Brand- en explosie-gevaarlijke producten


187/242


g j p

Oxydatiereactie

Vuur- of branddriehoekBrandstof: gasvormige, vloeibare

of vaste stofOxydatiemiddel: Lucht, zuurstof,

zuren

Ontstekingstemperatuur: vlam,vonk of warmtebron

Ontstekingsbron


188/242

Vlampunt


189/242


Flash point

Laagste Tvloeibare brandstofbij patmwaarbij eenontvlambaar damp-lucht mengsel ontstaatdat door een vonk kan ontstoken worden

Criterium voor ontvlambaarheid

Tvlam< 0 C = zeer licht ontvlambaaren(en Tk < 35C)

Tvlam< 21 C = licht ontvlambaar Tvlam< 55 C = ontvlambaar

Tvlam> 55 C = brandbaar

Geen open vuur (oppervlaktetemp)

Geen vonken

Niet roken

Voorbeeld: vergelijking ontvlambarevloeistoffen


190/242


0 CVlampunt

55 C

F+; R12 F; R11 R10

21 C

Huidige regelgeving

GHSCat 1 Cat 2 Cat 3

60 C23 C

Kookpunt 35 C

Zeer lichtontvlambaar Licht ontvlambaar

evaar evaar Waarschuwing

ontvlambaar

Ontstekings- ofexplosiegrenzen


191/242


p g Concentratie damp in lucht

(volumeprocent) LEL: onderste explosiegrens

Des te lager LEL, des te kritischer

N2-deken neemt zuurstof weg UEL: bovenste explosiegrens Poeders: geen explosiegrenzen

Krachtige explosies Explosiegrenzen tussen

0.02 en 5 kg / m Diameter < 0.05 mmAarden, reinigen arbeidsplaatsen

Vlampunt, LEL en UEL


192/242


Rijk mengsel:

Te veel brandstof

Arm mengsel

Te veel zuurstof

Perfect

Zuurstof-brandstofmengsel

Een verhoging van detemperatuur bij eenbepaalde damp-luchtconcentratie resulteertmogelijk tot ontbranding

Zelfontstekingstemperatuur


193/242


De Tvloeibare brandstofwaarbij eengas / lucht of damp / lucht mengselvanzelf tot ontbranding komt, zonder dater een ontstekingsbron gebruikt wordt

Druppel op verwarmde glasplaat Heersende warmte (vijlsel van slijpen,

schuren, boren, zagen) is voldoende omde zaak in brand te laten vliegen

Keuze Ex-materiaal

Explosies


194/242


EXPLOSIE

FysischOverdrukOnderdruk

Chemisch

Homogeengelijktijdig

HeterogeenVanuit punt

Thermischzelfontbranding

FotochemischSterk licht

DeflagratieSubsoon

(doffe knal)

DetonatieSupersoon

Knal

Gevarenzones


195/242


Indeling site op brand- en explosie-gevaar : gassen (vaste stoffen)

Zone 0 (20) : ontplofbaar mengsel quasialtijd aanwezig

Zone 1 (21) : Kans op ontplofbaarmengsel reel

Zone 2 (22) : gedurende korte periodekans op ontplofbaar mengsel

Zone 3 (23) : risico te verwaarlozen

Gevarenzone binnen bedrijf


196/242


Meten explosiegevaar:Ex-meter


197/242


Mengsel wordt in meter gezogen Brandbare bestanddelen worden

verbrand

Resultaat = temperatuurverhogingweerstandverhoging Geijkt voor methaan (CH4)

100% = LEL Bij kleine uitsturing reeds

voorzorgen nemen

NFPA


198/242


National Fire ProtectionAssociation

de gevarendiamant

22.8

37.893.3

Andere vorm NFPA


199/242


Aceton (1):ontvettingsmiddel


200/242


Licht ontvlambaar MAC-waarde > reukgrens

Pp= 2113 mbar

Aceton (2)


201/242


Zeer brandgevaarlijk

irriterend

Aceton (3) Licht ontvlambaarIrriterend


202/242


R- & S-zinnen

NFPA gevarendiamant

Benzeen (1) (basisproduct in Chemie


203/242


Explosie op 13 novemberDe Chinese regering bevestigde paswoensdag dat een grote explosie in een

petrochemische fabriek tot de vervuiling

van de rivier Songhua had geleid. Deexplosie op 13 november kostte aan zekervijf mensen het leven.

Volgens de autoriteiten zitten miljoeneninwoners nog zeker tot vrijdag zonderwater. Veel mensen denken dat hetwatertekort nog veel langer kan duren.


204/242

Benzeen (3)


205/242


Broom (1)


206/242


Vloeibaar

Gevaren

Broom (2)


207/242


Broom (3)


208/242


Gevaren

Aluminium (1)


209/242


Aluminium (2)


210/242


Aluminium (3)


211/242


Continue evaluatie

Chloor (1)


212/242


Chloor (2)


213/242


Chloor (3)


214/242


Tetrachloorkoolstof (1)Tipp-ex verdunner


215/242


Tetrachloorkoolstof (2)


216/242


Fenol (1)


217/242


Fenol (2)


218/242



219/242

Natriumhydroxide (1)ontstoppingsproduct


220/242


Vaste stof, wel oplosbaar in water

Natriumhydroxide (2)


221/242


Natriumhydroxide (3)


222/242


Natriumhydroxide-oplossing (1)Neutralisatie biologie


223/242


Natriumhydroxide-oplossing (2)


224/242


Natriumhydroxide-oplossing (3)


225/242


Zwavelzuur (1)Neutralisatie biologie


226/242


Zwavelzuur (2)


227/242


Zwavelzuur (3)


228/242


Geen water toevoegen: exotherme reactie


229/242

Stikstof (2)


230/242


Stikstof (3)


231/242


Minimumconcentratie zuurstof = 15%

Geen NFPA

PBM: persoonlijkebeschermingsmiddelen


232/242


Huid Bril

werkhandschoenen Gelaatsmasker Zuurhandschoenen hittebestendige handschoenen Zuurpak Zuurlaarzen gaspak

Ademhaling Filter gasmasker: N2, persluchtmasker

Spijsvertering HANDEN WASSEN voor het eten, drinken en roken

EINDE


233/242


Nu weet je hoe Hij tewerk ging ... .

Succes !!!

PIB-Productie : Principe , p74


234/242


PIB-Productie : Stappen, p75


235/242



236/242

PIB-Productie : H2O - Adsoptie


237/242


PIB-Productie : BF3IsoPropanolextractie met H2O als solvent+ Fasescheiding


238/242


PIB-Productie : IsoButeen-Destillatie


239/242


PIB-Productie : IsoButeen-Destillatie

TB*

B4

B5 C3

Azeotroop : H2O / Isobuteen


240/242


B

TA*

A1

B1

B2

B3

B4

C1

C2

1 2 3

Tk(IP) = 82CTazeo = 80C

XB,azeo = 0.32 (molfractie)Tk(H2O) = 100C

Veiligheidsmatrix
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/Kopie%20van%20veiligheidsmatrix.xls


241/242


Veiligheidsmatrix.xls

Veiligheidsmatrix
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/Kopie%20van%20veiligheidsmatrix.xlshttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/Kopie%20van%20veiligheidsmatrix.xlshttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/Kopie%20van%20veiligheidsmatrix.xls


242/242

Veiligheidsmatrix.xls
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/Kopie%20van%20veiligheidsmatrix.xlshttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/Kopie%20van%20veiligheidsmatrix.xls

Chemie Slides BPS 09

Documents

Transcript of Chemie Slides BPS 09