HST 5 Les 1: herhaling hst 4

Ken je elementen Binas tabel 31 Afkortingen uit je hoofd Ag, Al, Ar, Au, Ba, Br, C, Ca, Cd, Cl, Cr, Cu, F, Fe, H, He, Hg, I, K, Mg, N, Na, Ne, Ni, O, P, Pb, Pt, S, Si, Sn, Zn (exameneis)

kommaformules Verbinding: stof met moleculen die uit meerdere atoomsoorten bestaat. Voorbeelden: Koolwaterstoffen: C,H Ijzeroxide: Fe,O Een oxide is een verbinding van één element met zuurstof Alcohol: C,H,O

Chemische reactie Dit is een proces waarbij stoffen verdwijnen en nieuwe stoffen ontstaan. Nieuwe stoffen betekent andere eigenschappen In een reactievergelijking: Beginstof(fen)  reactieproduct(en)

Reactieschema Hoe stel je een reactieschema in symbolen op voor de verbranding van koolstof? Pulsar nask2-1 blz 102 bron 18/19 gebaseerd op blz 82 bron 33

Reactieschema 1 verbranding van koolstof Wat zijn de beginstoffen? Beginstoffen: koolstof en zuurstof Wat zijn de reactieproducten? Reactieproduct: koolstofdioxide

Reactieschema 2 verbranding van koolstof Schrijf het reactieschema in woorden op. koolstof + zuurstof  koolstofdioxide

Reactieschema 3 verbranding van koolstof Zoek van elke stof het symbool of de kommaformule. koolstof = C zuurstof = O koolstofdioxide = C,O

Reactieschema 4 verbranding van koolstof Schrijf het reactieschema in symbolen op. C + O  C,O Met toestandsaanduidingen. C(s) + O(g)  C,O(g)

Reactieschema 5 verbranding van koolstof Controleer of elk symbool vóór de pijl ook na de pijl voorkomt. C + O  C,O Voor de pijl staan de symbolen: C en O Achter de pijl staan ook: C en O

Overzicht Reactieschema in symbolen voor de verbranding van koolstof Beginstoffen: koolstof en zuurstof Reactieproducten: koolstofdioxide Reactieschema: koolstof + zuurstof  koolstofdioxide koolstof = C zuurstof = O koolstofdioxide = C,O C(s) + O(g)  C,O(g) Voor de pijl: C en O Achter de pijl: C en O

5.1: moleculen en atomen Wat is een molecuul? Een molecuul is een eenheid van een zuivere chemische stof. Het bestaat uit atomen Wat is een atoom? Een atoom is van alle (scheikundige) elementen de kleinste, nog als zodanig herkenbare, bouwsteen. Vrijwel alle scheikundige en natuurkundige eigenschappen van de op aarde voorkomende materie zijn gekoppeld aan de eigenschappen van atomen.

Wat moet ik me daarbij voorstellen? molecuul atoom atoom

Iets eenvoudiger… Watermoleculen bestaan uit waterstofatomen (witte bolletjes) en zuurstof atomen (rode bolletjes).

Of… Moleculen van de stof koolstofdioxide bestaan uit koolstofatomen (zwarte bolletjes) en zuurstof atomen (rode bolletjes).

Wat gebeurt er bij een reactie? Bron 3 blz 131 Opnieuw rangschikken van atomen. Atomen raken los van elkaar Atomen maken nieuwe ‘groepjes’ Dit zijn nieuwe moleculen en dus nieuwe stoffen.

Ontleedbaar of niet-ontleedbaar Een stof met moleculen van één atoomsoort is niet ontleedbaar (± 100) IJzer (Fe) Waterstof (H) Zuurstof (O) Een stof met moleculen van meerdere atoomsoorten is wel ontleedbaar (± 20 miljoen) Water Alcohol Suiker Benzine

Zijn ze ooit gezien? Oordeel zelf:

Periodiek systeem Tabel 31 Binas

5.2 scheiden Scheiden is het sorteren van moleculen van dezelfde soort. Ontstaan er nieuwe moleculen? NEE!!!

fasen Hoe zag het er ook alweer uit?

Moleculen bij een fasenovergang NEE!!! Veranderen de moleculen? Wat gebeurt er met de moleculen? Ze raken verder van elkaar af of komen dichter bij elkaar. De onderlinge aantrekkingskracht wordt groter of kleiner

filmpje

oplossen NEE!!! Moleculen gaan tussen elkaar zitten. Ontstaan er daardoor nieuwe moleculen?? NEE!!!

Ontleden JA!! Reactie met één beginstof en meerdere reactieproducten Ontstaan er daardoor nieuwe moleculen?? JA!!

Scheiden en ontleden Verschil Bij scheiden ontstaan geen nieuwe stoffen. Je sorteert de verschillende moleculen. Ze waren al aanwezig. Bij ontleden ontstaan wel nieuwe stoffen. Dit is een chemische reactie.

demo Ontleding van suiker Welke stoffen ontstaan er? Waarom is dit een ontleding?

5.3 molecuulformules Kommaformule wordt molecuulformule Molecuulformule geeft meer informatie Lezen en schrijven van scheikunde Gebruik van modellen Kleur Grootte atomen Beperkt Verschillende modellen laten zien

Moleculen als model Een aantal voorbeelden over hoe een voorstellen gemaakt kan worden van hoe moleculen eruit zien. Zie ook de vorige dia.

Wat is een molecuulformule? Dit is een schrijfwijze voor het noteren van moleculen. Ze laten zien welke atoomsoorten in de moleculen voorkomen en hoeveel atomen van elke soort in het molecuul voorkomen. Getallen in de formule Voor de molecuulformule: aantal moleculen. (coëfficient) In de molecuulformule: aantal atomen van één soort. (index)

Molecuulformule (wat moet ik me erbij voorstellen?) 3 H2O

4 H2O Voorbeelden Vier Water moleculen Verbinding waterstof en zuurstof-atomen H,O (l) (kommaformule) H2O (l) (molecuulformule) Twee atomen waterstof en één atoom zuurstof Hoe weet je nou in welke volgorde je de symbolen moet zetten? Dit is in ieder geval géén alfabetische volgorde. Het is vooral een kwestie van ervaring en inzicht. Een mogelijk hulpmiddel van zijn: Volgorde van elementen in een molecuulformule: Metalen C H N S O Deze bovenstaande 6 omvatten verreweg de meeste moleculen. Voor alle andere moleculen zul je moeten vertrouwen op inzicht. De coëfficient is het getal dat voor de molecuulformule staat. Het getal geeft weer in welke verhouding de stoffen met elkaar reageren. De index geeft weer hoeveel atomen van één soort het molecuul bevat. 4 H2O Geen index coëfficient Index

3 CO2 Voorbeelden drie Koolstofdioxide-moleculen Verbinding zuurstof en koolstof C,O (g) (kommaformule) CO2 (g) (molecuulformule) Één atoom koolstof en twee atomen zuurstof In moleculaire stoffen (verbindingen zonder metalen!) komen de voglende ‘getallen’ voor. Deze staan altijd vóór het element. En geven aan hoeveel atomen van een bepaald atoomsoort in het molecuul zitten. Deze moet je uit je hoofd kennen. Mono = 1 Di = 2 Tri = 3 Terta = 4 Penta = 5 Zie ook voorbeeld dia 10 3 CO2 coëfficient Index

CH4 Voorbeelden Een molecuul methaan (hoofdbestanddeel aardgas) Verbinding van koolstof en waterstof C,H(g) (kommaformule) CH4(g) (molecuulformule) Één atoom koolstof en 4 atomen waterstof De formules van methaan moet je uit je hoofd kennen. CH4 Coëfficient?? Index

Voorbeelden 4. Drie moleculen difosforpentaoxide Verbinding van fosfor en oxide P,O(s) (kommaformule) P2O5(s) (molecuulformule) twee atomen fosfor en 5 atomen zuurstof Wat is een oxide???? De formules van methaan moet je uit je hoofd kennen. 3 P2O5(s) Index

In je boek met potlood erbij schrijven Handige rijtjes (1) Bron 20 Niet-ontleedbare stoffen Waterstof H2(g) Stikstof N2(g) Zuurstof O2(g) Fluor F2(g) Chloor Cl2(g) Broom Br2(l) Jood I2(s) IJzer Fe(s) Zwavel S(s) Ontleedbare stoffen Water H2O(l) Ammoniak NH3(g) Koolstofdioxide CO2(g) Zwaveldioxide SO2(g) Glucose C6H12O6(s) Alcohol C2H6O(l) Zwavelzuur H2SO4(l) Methaan (aardgas) CH4(g) Ken ze uit je hoofd!!! In je boek met potlood erbij schrijven

Ken ze uit je hoofd!!! Handige rijtjes (2) (Bron 23) (Bron 22) verbindingen van één element met zuurstof -oxide jood -jodide fluor -fluoride chloor -chloride zwavel -sulfide Broom -bromide Voorvoegsels mono 1 di 2 tri 3 tetra 4 penta 5 Ken ze uit je hoofd!!!

Handige rijtjes (3) Belangrijkste atoomsoorten H Waterstof He Helium C Koolstof N Stikstof F Fluor O Zuurstof Ne Neon Na Natrium Mg Magnesium Al Aluminium P Fosfor S Zwavel Cl Chloor K Kalium Ca Calcium Fe IJzer Cu Koper Br Broom Ag Zilver I (hoofdletter i) Jood Au Goud

Reactieschema opstellen Een voorbeeld: Een reactieschema met molecuulformules voor de elektrolyse van water. Pulsar nask2-1 blz 138 bron 24 water ontleden

Reactieschema 1 elektrolyse van water Reactieschema in woorden: water  waterstof + zuurstof Reactieschema in kommaformules: H,O  H + O

Reactieschema 2 elektrolyse van water Reactieschema in molecuulmodellen:  + Reactieschema in molecuulformules: H2O  H2 + O2 (l) (g) (g)

Reactieschema 2 elektrolyse van water FOUT!! Reactieschema 2 elektrolyse van water Reactieschema in molecuulmodellen:  + Reactieschema in molecuulformules: H2O  H2 + O2 (l) Waar komt het extra zuurstof atoom Nu vandaan?? (g) (g)

5.4 reactievergelijkingen Reactieschema kloppend maken Reactieschema  reactievergelijking Het aantal atomen van één soort is voor en na de pijl gelijk

Afspraken Aan molecuulformules mag je niets veranderen. Het getal voor de molecuulformules (coëfficient) is altijd zo klein mogelijk Controleer alle atoomsoorten nauwkeurig

Kloppend maken (1)  + Reactieschema in molecuulformules:  + Reactieschema in molecuulformules: H2O (l)  H2 (g) + O2 (g) Voor de pijl: Twee atomen waterstof -één atoom zuurstof Na de pijl Twee atomen waterstof -twee atomen zuurstof 2 H2O(l)  2 H2 (g) + O2 (g) Voor de pijl: vier atomen waterstof -twee atoom zuurstof Na de pijl vier atomen waterstof -twee atomen zuurstof

Kloppend maken (2) +  Reactieschema in molecuulformules: Cl2 (g) + H2 (g)  HCl (g) Voor de pijl: Twee atomen chloor twee atomen waterstof Na de pijl Één atomen chloor -een atoom waterstof Cl2 (g) + H2 (g)  2 HCl (g) Voor de pijl: Twee atomen chloor twee atomen waterstof Na de pijl: Twee atomen chloor twee atomen waterstof

Kloppend maken (3) +  Reactieschema in molecuulformules: N2 (g) + O2 (g)  N2O5 (g) Voor de pijl: Twee atomen stikstof Twee atomen zuurstof Na de pijl Twee atomen stikstof Vijf atomen zuurstof 2 N2 (g) + 5 O2 (g)  2 N2O5 (g) Voor de pijl: vier atomen stikstof - tien atomen zuurstof Na de pijl vier atomen stikstof -tien atomen zuurstof

Reactievergelijkingen Antwoorden 5.4 Reactievergelijkingen

54 o.a. ‘Marlboro’ Reactievergelijkingen zien er over de hele wereld hetzelfde uit.

55 In Bron 29

56 Bij een reactie is het aantal atomen constant

57 Reactieschema: N2 + H2  NH3 Reactievergelijking: N2 + 3 H2  2 NH3 2 moleculen ammoniak 3 moleculen waterstof 1 molecuul stikstof Reactieschema: N2 + H2  NH3 Reactievergelijking: N2 + 3 H2  2 NH3

58 CH4 + O2  CO2 + H2O Voor de pijl: 1 C, 4 H en 4 O Na de pijl: Er is dus niets verdwenen 2 2

59 Bij het kloppend maken mag je de molecuulformules van de stoffen niet veranderen omdat een andere molecuulformule een andere stof voorstelt. Om een reactieschema kloppend te maken mag je alleen iets veranderen aan het aantal moleculen

= 60 a …K + … O2  … K2O 4 2 2 Voor de pijl: 4 x K 2 x O Na de pijl:

= 60 b …Pb + … O2  … Pb3O4 3 2 Voor de pijl: 3 x Pb 4 x O Na de pijl:

= 60 c …Fe + … O2  … Fe2O3 2 4 3 2 Voor de pijl: 4 x Fe 6 x O Na de pijl: 4 x Fe 6 x O =

= 60 d …H2S + … O2  … H2O + …SO2 2 2 3 2 2 Voor de pijl: 4 x H 2 x S 6 x O Na de pijl: 4 x H 2 x S 6 x O =

= 60 e …C2H6 + … O2  … CO2 + …H2O 2 3,5 7 2 4 6 3 Voor de pijl: 4 x C 12 x H 14 x O Na de pijl: 4 x C 12 x H 14 x O =

= 60 f …Fe2O3 + … C  … Fe + …CO 3 2 3 Voor de pijl: 2 x Fe 3 x O 3 x C Na de pijl: 2 x Fe 3 x O 3 x C =

= 60 g …C3H8 + … O2  … CO2 + …H2O 5 3 4 Voor de pijl: 3 x C 8 x H 10 x O Na de pijl: 3 x C 8 x H 10 x O =

61 C3H8 + 5 O2  3 CO2 + 4 H2O (opgave 60g)

62 Een reactievergelijking is een kloppend reactieschema met formules - reactieschema in woorden - reactieschema met molecuulformules - kloppend maken - reactievergelijking - controle

Opgave 63 (blz 140) C (s) + O2(g)  CO2(g) Verbranding van koolstof tot koolstofdioxide Wat zijn de beginstoffen? Koolstof (Symbool C) Zuurstof (verbranding!!) (symbool O2) Wat zijn de reactieproducten? - koolstofdixode (symbool CO2) C (s) + O2(g)  CO2(g)

Opgave 63 (blz 140) C (s) + O2(g)  CO2(g) + 

Opgave 63 (blz 140)(vervolg) b) Verbranding van zwavel tot zwaveltrioxide Wat zijn de beginstoffen? zwavel Zuurstof (verbranding!!) Wat zijn de reactieproducten? - zwaveltrioxide

Opgave 63 (blz 140) S (s) + O2(g)  SO3(g) 2 3 2 + 

Reactie zwavel met zuurstof

Opgave 63 (blz 140)(vervolg) c) Verbranding van magnesium tot magnesiumoxide Wat zijn de beginstoffen? magnesium Zuurstof (verbranding!!) Wat zijn de reactieproducten? - magnesiumoxide

Opgave 63 (blz 140) Mg (s) + O2(g)  MgO (s) 2 2 + 

64 4 NH3(g) + 5 O2(g)  4 NO (g) + 5 H2O (g) 4 NO2 (g) + 2 H2O (l) + O2 (g)  4 HNO3 (l) Na de pijl 4 x N 10 x H 9 x O Voor de pijl 4 x N 12 x H 10 x O Voor de pijl 4 x N 4 x H 12 x O (8+2+2) Klopt WEL!! Klopt niet!! Na de pijl 4 x N 4 x H 12 x O

Opgave 67 a) Volledige Verbranding van vloeistof koolstofdisulfide Wat zijn de beginstoffen? Koolstofdisulfide (formule CS2) Zuurstof (verbranding!!) Wat zijn de reactieproducten? - koolstofdioxide - zwaveldioxide

b) CS2 (l) + O2(g)  SO2 (g) + CO2(g) Opgave 67 a) Stoffen die ontstaan bij de reactie: Bij een verbranding ontstaan van elk element oxides er ontstaan dus zwaveldioxide en koolstofdioxide b) CS2 (l) + O2(g)  SO2 (g) + CO2(g) 3 2 + + 

5.5 atoommassa en molecuulmassa Elk atoom heeft een massa. Deze is al gemeten en dus bekend. Overzicht van atoommassa’s staan in binas tabel 30. (hoef je niet uit je hoofd te kennen) Periodiek systeem Als een atoommassa heeft, heeft een molecuul ook massa

Voorbeelden atoommassa Afbeelding binas

Voorbeelden molecuulmassa H2SO4 2 * H = 2 * 1 = 2 1 * S = 1 * 32 = 32 4 * O = 4 * 16 = 64 Molecuulmassa 2 + 32 + 64 = 98 CCl4 1 * C = 1 * 12 = 12 4 * Cl = 4 * 35.5 = 142 12+142=154 N2O5 2 * N = 2 * 14 = 28 5 * O = 5 * 16 = 80 28+80=108