Doorstroom Scheikunde les 1 Kelly van Helden

1.1 Moleculen

1.2 Zuiver en onzuiver Zuivere stof: Mengsel (onzuiver): Maar 1 soort deeltjes (moleculen) Niet kleiner te krijgen Vb: gedestilleerd water, suiker Mengsel (onzuiver): Meerdere soorten deeltjes (moleculen) Kun je door scheiden uit elkaar halen Vb: suikerwater

Zuivere stof Zuivere stof Element Verbinding 1 soort atomen Meer soorten atomen bijv: H2 bijv: H2O

Stoffen Stoffen kun je herkennen aan hun stofeigenschappen Door op verschillende stofeigenschappen te letten kun je stoffen onderscheiden: Kleur, geur en smaak Smeltpunt en kookpunt Dichtheid of soortelijke massa

Mengsel of zuiver???

Dichtheid of soortelijke massa ρ Massa van de stof in kg ___ Dichtheid van de stof in kg / m3 = V (rho) Het volume van de stof in m3 Een blok ijzer met een volume van 3 dm3 (liter) heeft een massa van 23,58 kg ρ 23,58 kg ________ = = 7860 kg/m3 0,003 m3

Eigenschappen van moleculen Moleculen kunnen bewegen Snelheid hangt af van temperatuur Elk molecuul heeft een massa en volume Tussen moleculen komen ruimten voor

Vanderwaalskrachten aantrekkingskrachten tussen moleculen Cohesie: aantrekkingskrachten tussen dezelfde moleculen Adhesie: aantrekkingskrachten tussen verschillende moleculen

1.3 fasen Gas (g) Vloeibaar (l) Vast (s)

vanderwaalskrachten

1.4 faseovergangen

1.5 atomen Kleinste deeltjes van een molecuul Symbolen Eerste letter van de Latijnse naam Bijvoorbeeld: Koolstof = Carboneum dus C Koper = Cuprum dus Cu Denk aan hoofdletter kleine letter!!!

1.6 Elementen Fientje Cliedert Bruine Inkt Op Haar Neus Fluor (F), Chloor (Cl), Broom (Br), Jood (I), Zuurstof (O), Waterstof (H), Stikstof (N) Twee atomige elementen

Opdrachten Meerkeuze vragen: Opdracht 1 t/m 23 Open vragen: opdracht 1 t/m 8 Alles wat niet af is in de les is huiswerk!

Doorstroom scheikunde Les 2 Kelly van Helden

Huiswerk nakijken Meerkeuze vragen 1. C 9. B 17. C 2. D 10. A 18. C 3. D 11. C 19. A 4. C 12. C 20. B 5. B 13. B 21. D 6. D 14. B 22. A 7. B 15. B 23. A 8. B 16. B

Open vragen 1. Waterstof H 2. Ca Calcium Zuurstof O Mg Magnesium Koolstof C Ag Zilver Koper Cu Ba Barium Aluminium Al S Zwavel Chloor Cl P Fosfor Zilver Ag N Stikstof Broom Br F Fluor Natrium Na K Kalium IJzer Fe Ar Argon

3. Zuurstof uit zuurstof moleculen Azijn uit azijnmoleculen Lucht uit stikstof en zuurstof moleculen 4. Melk is een mengsel en bestaat uit verschillende moleculen. Suiker is zuiver dus 1 soort moleculen Ether heeft een laag kookpunt en vervluchtigd dus snel Bij een gas zit er veel ruimte tussen de moleculen bij vaste fase niet Koolstof waterstof en zuurstof Aluminium en zuurstof

Planning vandaag Atoommodel Periodiek systeem Isotopen Elektronen protonen en neutronen Atoomnummer Kernlading Massagetal Atoommodel volgens Bohr Periodiek systeem Perioden en groepen Isotopen

Atoommodel van Rutherford Atoomkern opgebouwd uit protonen en neutronen, met daar omheen een elektronenwolk

Atoomnummer en massagetal Atoomnummer geeft aan hoeveel protonen en elektronen in een atoom zitten Massagetal geeft de som van protonen en neutronen aan K atoomnummer: 19 K massagetal: 39 Aantal protonen en elektronen= 19 Aantal neutronen= 39-19= 20

Elektronen-verdeling De elektronen zijn over schillen verdeeld: De elektronen worden van binnenuit naar buiten toe opgevuld Uit het periodiek systeem is de elektronen-verdeling (elektronenconfiguratie) per atoom af te leiden Schil naam Maximaal aantal elektronen 1e schil K schil 2 2e schil L schil 8 3e schil M schil 18 4e schil N schil 32

2.2 Periodiek systeem Periode G R O E P N

Groepen Groep 1 Alkalimetalen (Film) Groep 2 Aardalkalimetalen Reageren heftig met water Groep 2 Aardalkalimetalen Reageren heftig met lucht (felle vlam) Groep 17 Halogenen F, Cl, Br, I reageren goed met metalen Groep 18 Edelgassen Verbinden zich niet en tasten niets aan

Het atoomnummer geeft het aantal protonen in de kern aan Dit komt overeen met de kernlading (+) en het aantal elektronen in de elektronenwolk (-)

Elektronenconfigatie: elektronenverdeling over de 4 schillen (banen) Valentie-elektronen: De elektronen in de buitenste schil

2.3 Isotopen Isotopen zijn elementen met hetzelfde atoomnummer maar met een verschillend massagetal Aantal neutronen bij een atoom verschillen Bijv waterstof: “Gewoon” waterstof 1 proton geen neutronen “Zwaar” waterstof 1 proton 1 neutron Tritium 1 proton 2 neutronen

Chloor Lichtere soort komt 3x zovaak voor Het gemiddelde massagetal wordt dan: Massagetal: (3*35+1*37)/4 = 35,45 Dit is de massa van het atoom!!!

Opdrachten Meerkeuze vragen: Opdracht 1 t/m 10 Open vragen: opdracht 1, 2, 5, 6, 13, 14, 15, 18 en 19 Alles wat niet af is in de les is huiswerk!

Doorstroom scheikunde Les 3 Kelly van Helden

Herhaling Atoommodel Elektronen (-) protonen (+) en neutronen (0) Atoomnummer (aantal P en E) Massagetal (aantal N en P samen)

Meerkeuze vragen D 6. A D 7. D B 8. B C 9. B D 10. D

Open vragen 1. Elektronen (-) eromheen, (protonen(+) neutronen(0)) in kern 2. atoomnummer: hoeveel P en E Massagetal: Som van P en N in kern 5. 15, 15, 31-15=16, periode 3 groep 15 6. H, Mg, Al, O 13. Wolfraam reageert met O2 niet met Ar 14. Wordt niet snel aangetast, Kwik en zilver Geleiding en wordt niet snel aangetast

15. Deze geleiden geen elektrische stroom 18. Opgebouwd uit moleculen 19. Als er bepaalde stoffen in opgelost zijn

2.4 Ionen Atomen kunnen elektronen opnemen of afstaan Atomen willen zijn als edelgas Atomen uit groep 1 staan makkelijk 1 elektron af (elektron positief) Atomen uit groep 17 nemen makkelijk 1 elektron op (elektron negetief)

Bijvoorbeeld Na Atoomnummer 11 Kernlading is dus +11 11 protonen en 11 elektronen Na kan 1 elektron afstaan Buitenste schil 1 e 11 P 10 E (+11 -10= +1) Natrium ion (Na+-ion)

Natrium

Bijvoorbeeld Cl Atoomnummer 17 Kernlading is dus +17 17 protonen en 17 elektronen Cl kan 1 elektron opnemen 17 P 18 E (+17 -18= -1) Chloride (Cl- ion)

Periodiek systeem en ladingen Elektronen configuratie geeft lading Bij metalen is het laatste getal de + lading Bij niet metalen is 8 - het laatste getal de - lading

Periodiek systeem en ionen Atomen uit groep 1 1 afstaan dus lading van 1+ Atomen uit groep 2 2 afstaan dus lading van 2+ Atomen uit groep 16 2 opnemen dus lading van 2- Atomen uit groep 17 1 opnemen dus lading van 1-

Waardigheid van atomen Atomen uit groep 1 Waardigheid van 1 Atomen uit groep 2 Waardigheid van 2 Atomen uit groep 15 Waardigheid van 3 Atomen uit groep 17

2.5 naamgeving van ionen Positieve ionen behouden dezelfde naam Mg2+ = Magnesium ion Na+ = Natrium ion K+ = Kalium ion

Metalen Er zijn metalen die meerdere valenties kunnen hebben (Fe, Cu, Hg, Sn en Pb) Deze geven we aan met romeinse cijfers Fe2+ of Fe3+ ijzer(II) ion of ijzer(III)ion Cu+ en Cu2+ koper(I)ion en koper(II)ion

Negatieve ionen Achtervoegsel –ide F- Fluoride Cl- Chloride Br - Bromide I- Jodide O2- Oxide S2- Sulfide N3- Nitride

Vragen Meerkeuze vragen: 11 t/m 20 Open vragen: 3, 4, 7 t/m 12, 16

Doorstroom scheikunde Les 4 Kelly van Helden

Meerkeuze vragen 11. C 16. A 12. B 17. A 13. D 18. B 14. A 19. D 15. B 20. B

Open vragen 3. Geladen atomen (1 of meer elektronen opgenomen of afgestaan) 4. 3+ 7. Positief ion 8. a. Cu+ b. Cu2+ 9. a. Opnemen b. 1 elektron 10. a. 3- b. 18 e en 15 p 11. a. 2+ b. 20 p en 18 e

12. a. Waar b. Niet waar c. Niet waar d. Waar e. Waar f. Niet waar 16 12. a. Waar b. Niet waar c. Niet waar d. Waar e. Waar f. Niet waar 16. a. Protonen: 26 neutronen: 56-26=30 b. 2+ c. Vrije elektronen 17. Bij vaste stof bewegen de elektronen niet bij gesmolten stof wel 20. Zouten

3.1 groepen stoffen Allerlei eigenschappen van stoffen worden bepaald door De manier waarop de atomen in een molecuul aan elkaar gebonden zijn De sterkte van de bindingen tussen de moleculen

Onderscheid in stoffen Metalen Zouten (opgebouwd uit ionen) Moleculaire stoffen

Stroom geleiden Een stof kan stroom geleiden wanneer Geleider Isolator Er door deze stof geladen deeltjes kunnen bewegen Geleider Stof die goed stroom kan geleiden Isolator Stof die geen stroom kan geleiden

3.2 Metalen Eigenschappen van metalen Glanzend uiterlijk Hoog smeltpunt Geleiden goed warmte Geleiden elektrische stroom Goed vervormbaar door walsen en smeden In gesmolten toestand goed te mengen

Verschillende groepen metalen Edele metalen Goud, platina en zilver Halfedele metalen Koper en kwik Onedele metalen Ijzer, lood, aluminium, e.d. Zeer onedele metalen Natrium, kalium, calcium en barium

Even terug IJzer atoomnummer 26 Aantal protonen is dus: Aantal elektronen is dus: IJzer staat graag 2 elektronen af Dan krijgt ijzer een lading van: Dat is het ijzer ion 26 (positief) 26 (negatief) +2

IJzer Bestaat uit veel positieve ijzer ionen en uit twee keer zo veel vrije elektronen De ijzerionen zijn gerangschikt in een rooster Hierin bewegen de vrije elektronen zich kris kras tussen de positieve ijzerionen door. Deze zorgen voor de binding Metaalrooster

Metaalrooster Bestaat dus uit positieve metaalionen en uit vrije elektronen die voor de binding (metaalbinding) in het rooster zorgen Wanneer het metaal aangesloten wordt op stroom gaan alle elektronen dezelfde kant op De beweging van vrije elektronen wordt gericht

Welke stoffen geleiden niet? Gedestilleerd water Alcohol Hout perspex Dit komt doordat deze stoffen geen vrije elektronen bevatten!!

3.3 Zouten Stoffen opgebouwd uit positieve en negatieve ionen

Reactie Natrium en Chloor Er ontstaat Natriumchloride (keukenzout) Natrium staat steeds 1 elektron af Chloor neemt steeds 1 elektron op Er ontstaat Natriumchloride (keukenzout)

3.4 Ionrooster en ionbinding Ieder positief natrium ion is omgeven door 6 chloor ionen en andersom Door de aantrekkingskracht tussen positieve en negatieve ionen blijven de ionen bij elkaar ion binding

ionen De beweging is erg klein Geen stroomgeleiding Vaak hoge smeltpunten Ion binding is erg sterk

Vragen Meerkeuze vragen: 1 t/m10 Open vragen: 1 t/m 7

Doorstroom scheikunde Les 5 Kelly van Helden

Meerkeuze vragen C 6. A B 7. D C 8. B A 9. A B 10. B

Open vragen Zilverchloride en natriumchloride Vanderwaalskrachten Atoombindingen Molecuulrooster F-F N≡N

3.5 Moleculaire stoffen Deze stoffen kunnen geen stroom geleiden Bestaan uit moleculen Molecuulrooster Vanderwaalskrachten (niet zo sterk als ionbindingen) Smelten (lage smeltpunten) (trillen los van molecuulrooster)

Macromoleculen Grote moleculen DNA:

Grootte van moleculen Kleine moleculen zijn meestal gasvormig Grote moleculen zijn vaak vast (grotere moleculen hebben vaak hogere smelt en kookpunten)

3.6 Atoombinding Atoombinding: twee niet-metalen met een gemeenschappelijk elektronenpaar Covalentie: het aantal elektronen dat een atoom beschikbaar heeft voor de atoombinding H2

Atoombinding Er zijn ook atomen die meer dan een covalentie hebben. De covalentie van een edelgas is 0 Er zijn ook atomen die meer dan een covalentie hebben. Bijvoorbeeld: Zwavel (S)  covalentie 2, 4 en 6

3.7 Hydrofiel en hydrofoob Stoffen die makkelijk oplossen in water Suiker, aceton, alcohol, ammoniak Hydrofoob Stoffen die niet (makkelijk) oplossen in water Kaarsvet, olie, benzine, zuurstof en stikstof

Oplosbaarheid Afhankelijk van temperatuur Vaste stof lost beter op in warm water dan in koud water Gas lost beter op in koud water dan in warm water

Volgende week TOETS Zijn er vragen???