Scheikunde Samenvatting H4+H5

Hoofdstuk 4

4.2

Stoffen worden ingedeeld op grond van hun eigenschappen. Er zijn niet-ontleedbare stoffen en ontleedbare stoffen.

De niet-ontleedbare stoffen zijn verdeeld in metalen en niet-metalen.

4.3

Zuivere metalen zijn bij kamertemperatuur vaste stoffen (behalve kwik)/

Ze zijn glanzend, meestal vrij zacht, makkelijk te vervormen en geleiden warmte en stroom.

Metalen kun je rangschikken naar edelheid op grond van hun chemische reactiviteit.

De meeste metalen worden op den duur door vochtige lucht aangetast. Hierbij ontstaan metaaloxiden en metaalhydroxiden.

Deze aantasting van metalen heet corrosie, bij ijzer noem je dit roesten. Met een beschermlaag wordt een metaal tegen corrosie beschermd.

Wanneer metalen met zuurstof reageren, ontstaat er een “oxidehuidje” op het metaal.

Dit oxidehuidje kan het metaal versterken (bij bijv. Al) of verzwakken (bij bijv. Fe)

IJzer wordt gewonnen uit ijzererts, aluminium wordt gewonnen uit bauxiet. Omdat zuivere metalen vrij zacht zijn, smelt men ze samen met andere metalen.

Het ontstane mengsel noem je een legering of alliage. Bekende legeringen zijn staal, brons en soldeer(tin).

De gemeenschappelijke eigenschappen/kenmerken van de metalen. - Een glanzend oppervlak

- Goed stroom- en warmtegeleiding - Buigzaam/vervormbaar - Hoog smeltpunt

- In gesmolten toestand goed mengbaar legering (= mengsel van metalen)

Het reactieschema

Wanneer een zuivere stof reageert met een andere zuivere stof en er ontstaat een andere zuivere stof uit deze reactie dan noemt men zo’n reactie een chemische reactie.

Omdat het beschrijven van zo’n reactie veel schrijfwerk omvat, heeft men een

schematische manier om een chemische reactie te beschrijven. Het schematisch beschrijven welke stoffen je voor de reactie hebt en welke

stoffen er ontstaan uit die beginstoffen noemt met een reactieschema. Beginstof (…) + beginstof (…) reactieproduct (…) + … (…) fases

Op basis van gemeenschappelijke chemische eigenschappen kan je de groep

metalen verdelen in 4 subgroepen. Deze chemische eigenschappen van de verschillende metaalgroepen zijn:

- Het metaal reageert “nergens” mee - Het metaal reageert alleen met zuurstof

- Het metaal reageert met zowel zuurstof als een zuur-oplossing - Het metaal reageert met zuurstof, een zuur-oplossing en water.

De edele metalen

Deze metalen reageren “nergens” mee.

Deze metalen zijn: Au (goud), Ag (zilver), Pt (platina)

De half edele metalen

Deze reageren alleen met zuurstof. Deze metalen zijn: Hg (kwik) en Cu (koper)

Het reactieschema:

Koper (s) + zuurstof (g) koperoxide (s) Kwik (l) + zuurstof (g) kwikoxide (s)

Algemeen reactieschema: Metaal (s) + zuurstof (g) metaaloxide (s)

De onedele metalen

Deze reageren niet met zuurstof en met een zuur-oplossing.

Zink (s) + zoutzuur (aq) zinkchloride (aq) + waterstof (g)

Metaal (s) + zuur (aq) zout (aq) + waterstof (g)

De zeer onedele metalen

Deze metalen reageren met zuurstof, een zuur-oplossing en met water. Deze groep metalen bestaat uit: Na, K, Ca, Mg, Ba Natrium (s) + water (l) natriumhydroxide (aq) + waterstof (g)

4.4

Lucht bevat 78 volumeprocent stikstof, 21 volumeprocent zuurstof en 1

volumeprocent edelgassen als helium, neon en argon. Net als zuurstof bestaat ook ozon uitsluitend uit zuurstofatomen.

Waterstof is een licht en brandbaar gas. Grafiet en diamant zijn twee vormen van koolstof.

Zwavel is een gele vaste stof. Bij verbranding ontstaat zwaveldioxide. Er bestaan rode en witte fosfor. Fluor, chloor, broom, en jood worden halogenen genoemd.

Edelgassen: reageren nergens mee.

He, Ne, Ar (Kr (krypton) Xe (xenon) Rn (radon)) Halogeen: reageren overal mee, en snel ook F, Cl, Br, I (At (astaat))

4.5

Ontleedbare stoffen worden verdeeld in zouten en moleculaire stoffen. Eenvoudige zouten bestaan uit een metaal en een niet-metaal.

Zouten zijn vaste stoffen met een hoog smeltpunt. Zouten geleiden de elektriciteit in gesmolten toestand en in oplossing.

Moleculaire stoffen zijn opgebouwd uit niet-metalen. Moleculaire stoffen geleiden de elektriciteit niet in gesmolten toestand en (met enkele uitzonderingen) ook niet in oplossing.

Moleculaire stoffen:

- Zijn ontleedbaar - Bestaan alleen uit meerdere niet-metalen (min. 2 verschillende) - Geleiden geen stroom

Zouten:

- Zijn ontleedbaar - Bestaan uit een metaal + niet-metaal

- Geleiden de stroom in gesmolten en opgeloste fase - Alle zouten zijn bij kamertemperatuur vast (hoog smeltpunt)

Hoofdstuk 5

5.2

Er zijn ongeveer 100 atoomsoorten. Dit zijn allemaal elementen. Elke atoomsoort

heeft een eigen symbool. Een atoom wordt vaak getekend als een amssief

gekleurd bolletje.

Metalen

Elk stukje metaal bestaat uit heel veel metaalatomen. De formule van een

metaal is hetzelfde als zijn symbool, bijvoorbeeld Au(s). Hieronder staat een

metaalrooster. Een metaal is meestal vast, daarom zitten de bolletjes dicht

tegen elkaar aan, en zijn ze gerangschikt.

Niet-metalen

Een niet-metaal kan 3 fases hebben, en

daardoor ook 3 verschillende

atoomroosters. De vaste ziet er

hetzelfde uit als die van metaal. De

vloeibare en gasfase zijn bijna hetzelfde,

maar bij de gasfase zitten de atomen nog

net iets verder uit elkaar.

Di-atomige stoffen

Bij di-atomige stoffen ziet dit er weer anders uit. Hiervan zijn alle moleculen

opgebouwd uit twee atomen. Dit geld bij de stoffen H2, Br2, O2, N2, Cl2, I2 en

F2. Al deze stoffen zijn in de gasvormige fase.

Er is ook een speciale niet-ontleedbare stof. Dit is C (koolstof). Van deze stof kun

je namelijk koolstof, grafiet en diamant maken. Elk van deze stoffen heeft een

ander atoomrooster.

1 atoom van een stof heeft niet de eigenschappen van die stof!

In 1 gram water zitten ongeveer 1,0x1023 moleculen. Dit is héél veel. Pas

wanneer er zo veel moleculen bij elkaar zitten krijgt een stof zijn eigenschappen.

5.3

Een aantal moleculaire stoffen (=meerdere niet-metalen) moet je kunnen

tekenen:

Model Structuurformule

Water: H2O

Aardgas: CH4

Het aantal atoombindingen die een bepaalde atoomsoort aan kan gaan verschilt.

Voorbeeld: -Water kan 1 binding aan

-Zuurstof kan 2 bindingen aan

-Stikstof kan 3 bindingen aan

-Koolstof kan 4 bindingen aan

Waarom moet een bepaald atoom een bepaalde hoeveelheid bindingen

hebben?

Een atoom is opgebouwd uit:

- Neutronen (kern)

- Protonen (kern)

- Elektronen (om de kern heen)

Deze elektronen zitten in ‘schillen’ om de kern heen.

Een atoom wil altijd 8 elektronen in zijn buitenste

schil hebben. Bijvoorbeeld: Zuurstof heeft 6

elektronen in zijn buitenste schil zitten. Hij wil er dus nog 2 bij om ‘blij’ te zijn.

Daarom kan een zuurstof atoom 2 bindingen aangaan.

Naamgeving moleculaire stoffen en zouten (5.3 & 5.4)

Bij de naamgeving van moleculaire stoffen gebruik je de volgende telwoorden.

Deze woorden geven aan hoevaak een bepaalde atoomsoort in het molecuul zit.

1) Mono

2) Di

3) Tri

4) Tetra

5) Penta

6) Hexa

7) Hepta

8) Octa

Bij zouten gebruiken we NOOIT telwoorden.

Wanneer de volgende atomen als tweede in de formule staan, krijgen ze de

volgende namen:

S Sulfide

Cl Chloride F Fluoride

O Oxide C Carbide N Nitride

Br Bromide P Fosfide

H Hydride

Sommige stoffen hebben triviale namen. Aan deze namen kunnen we niet zijn

welke atoomsoorten er in de molecuul zitten:

Triviale naam: Formule: Systematische naam:

Water H2O Diwaterstofmono-oxide

Ammoniak NH3 Stikstoftrihydride

Aardgas CH4 Methaan

Koolwaterstoffen en hun naamgeving:

CH4 Methaan

C2H6 Ethaan C3H8 Propaan C4H10 Butaan

C5H12 Pentaan C6H14 Hexaan

C7H16 Heptaan C8H18 Octaan

Algemene formule: Cn H2n+2

Alkenen

C2H4 Etheen C3H6 Propeen

C4H8 Buteen C5H10 Penteen

C6H12 Hexeen C7H14 Hepteen C8H16 Octeen

Algemene formule: Cn H2n

Molecuulformules bedenken

(opgebouwd uit niet-metalen)

Moleculaire stoffen = De atomen in deze stoffen

delen elektronen.

H Wil er 2 in zijn buitenste schil.

Formules van zouten

Niet metalen: Bij moleculaire stoffen: Delen

Bij zouten: Opnemen

Metalen: Bij metalen: afstaan

Groep 1 kan 1 elektron afstaan

Groep 2 kan 2 elektronen afstaan

Groep 3 kan 3 elektronen afstaan

Overig: Chaos!

Metaalatomen kunnen elektronen afstaan. Wanneer ze dat doen, krijgen deze

metaaldeeltjes een lading. Een deeltje met een lading noemen we een ion.

Niet-metaal atomen kunnen elektronen opnemen. Hierdoor krijgen ze een lading.

Zowel metaal als niet-metaalatomen willen het liefst 8 elektronen in de buitenste

schil.

Protonen: + lading: massa van 1u

Neutronen: geen lading: massa van 1u

Elektronen: - lading: massa van 0u

1u = 1,0 x 10-27 kg

5.6

Het getal op het periodiek systeem is het atoomnummer. Het atoomnummer

stelt het aantal protonen in de kern voor. Het aantal neutronen is uit te rekenen

door: massa (massagetal) – atoomnummers. De elektronen zijn in een atoom

gelijk aan de protonen, maar in een ion NIET gelijk aan de protonen.

Een zout heeft geen lading, er moeten evenveel – als + deeltjes zijn.

Isotopen: Stoffen met hetzelfde atoomnummer, maar een ander massagetal.

Stoffen met overeenkomstige eigenschappen staan onder elkaar in het periodiek

systeem, zoals de alkalimetalen, de edelgassen en de halogenen.