4.4.Doorstroom Scheikunde H 1

Planning Vandaag: Molecuulformules en structuurformules Verhoudingsformules Volledige en onvolledige verbranding Reactievergelijkingen

Molecuulformules en structuurformules Hoofdstuk 1 Molecuulformules en structuurformules

1.1 Molecuulformule 2 C2H6O Coëfficiënt: Geeft het aantal moleculen aan 2 C2H6O Index: Geeft het aantal atomen dat in het molecuul voorkomt aan 2 moleculen ethanol

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

Structuurformule Een structuurformule is een tekening van een molecuul. Ruimtelijke structuur: hierbij kun je de hoeken en verbindingen goed zien. Eenvoudiger is de structuurformule: deze zijn gemakkelijker te tekenen. Ethanol H-atomen worden voor het gemak vaak weggelaten.

1.2 Verhoudingsformule Wordt gebruikt bij zouten Ionrooster Positieve en negatieve ionen wisselen elkaar af. Welke horen bij elkaar? Geen moleculen!!! Ionen komen voor in een bepaalde verhouding Verhoudingsformule!!!!

Keukenzout Bestaat uit Na+ en Cl- ionen in een verhouding van 1:1 Verhoudingsformule is dus NaCl Hoe zit het met Mg en S ionen? En met Mg en Cl ionen?

Schema

Valenties van metalen Uitzondering: Metaal valentie Na, K, Ag (1) + Mg, Ba, Ca, Zn, Ni 2+ Al, Cr, Au 3+ Fe 2+ en 3+ Cu, Hg 1+ en 2+ Pb, Sn 2+ en 4+ Uitzondering: Waterstof (enige niet metaal) positieve valentie: H+

Valenties niet metalen Niet-metaal Valentie F, Cl, Br, I (1) - O, S 2- N, P 3-

Kruisregel Valentie van het ene ion wordt index van het andere ion en omgekeerd! VB: A3+: valentie ion A = 3+, dus index B = 3 B2-: valentie ion B = 2+, dus index A= 2 Formule is dan: A2B3 Wanneer je formule kan vereenvoudigen moet je dat doen!! A2B2  AB

Verbrandingsreacties Verbranding is een reactie met zuurstof Als er voldoende zuurstof aanwezig is spreken we van volledige verbranding Is er te weinig zuurstof, dan spreken we van onvolledige verbranding

Volledige verbranding Bij volledige verbranding van verbindingen met koolstof (C) komt koolstofdioxide (CO2) vrij.  Bij volledige verbranding van verbindingen met waterstof (H) komt water (H2O) vrij. Bij volledige verbranding van verbindingen met zwavel (S) komt zwaveldioxide (SO2) vrij.

Voorbeelden 2C2H6 + 7O2  4CO2 + 6H2O CS2 + 3O2  CO2 + 2SO2 2H2S + 3O2   2SO2 + 2H2O

Onvolledige verbranding Bij onvolledige verbranding van koolwaterstoffen komt vrij: koolstof (C of roet) Koolstofmono-oxide allerlei andere verbindingen zoals CxHy.

Reactievergelijkingen

Chemische Reactie Beginstof Reactieproduct

Reactievergelijking Beginstof  reactieproduct Beginstof + beginstof  reactieproduct Beginstofreactieproduct + reactieproduct

In woorden Bij de verbranding van suiker in zuivere zuurstof komen alleen water en koolstofoxide gas vrij. Hoe zou je dit opschrijven?

Nog een paar... Bij de ontleding van koperjodide poeder komt jood en koper vrij. Voor de vorming van vast ijzersulfide moet je zwavel en ijzer in een mortier goed mengen.

Fasen Stoffen kunnen uit verschillende fasen bestaan: Vast (s) Vloeibaar (l) Gas (g) Opgelost in water (aq)

Nu met molecuulformules Bij de vorming van ijzersulfide heb je telkens 1 atoom ijzer (Fe) en 1 atoom zwavel (S) nodig Fe (s) + S (s)  FeS (s)

Regels! Voor de pijl moeten even veel atomen per stof aanwezig zijn als na de pijl!!! Tijdens een chemische reactie verdwijnen of ontstaan geen atomen. De atomen worden alleen anders gerangschikt

Reactievergelijkingen Beginstoffen reactie reactieproducten CH4 + 2 O2  CO2 + 2 H2O

Voorbeeld Bij de reactie van natrium met zwavel ontstaat natriumsulfide (Na2S) Na (s) + S (s)  Na2S (s) Niet kloppend!!!

Kloppend maken Na (s) + S (s)  Na2S (s) voor de pijl na de pijl Na = 1 Na = 2 S = 1 S = 1 2 Na (s) + S (s)  Na2S (s) Het getal 2 wordt coëfficient genoemd

Nu zelf Water ontleedt in waterstof (gas) en zuurstof (gas)

De verbranding van suiker. De ontleding van koperjodide. Het vormen van vast ijzersulfide. Verbranding van methaan. Bij de reactie van natrium met zwavel ontstaat natriumsulfide. De ontleding van water. De verbranding van Magnesiumsulfide. De vorming van koper(II)chloride. De ontleding van aluminiumsulfide. De vorming van Ijzer(III)oxide.

Huiswerk Hoofdstuk 1 Meerkeuze vragen 1 t/m 16 open vragen (1 t/m 11)

Doorstroom Scheikunde 4.4 Kelly van Helden

Planning Vragen nakijken Chemisch rekenen H2

Meerkeuze vragen hoofdstuk 1 D 9. B D 10. B A 11. B D 12. B B 13. A C 14. C D 15. B D 16. D

Open vragen hoofdstuk 1 2:3 3+ en 2- Al 3+ en Al Een aluminiumion heeft de lading 3+. Een aluminiumatoom is neutraal. Er moeten dus 3 E opgenomen worden.

Vraag 2 1:1 1+ In beide gevallen door 8 ionen Cesiumchloride is een zout. Het is opgebouwd uit positieve en negatieve ionen. Tussen deze ionen bestaan sterke ionbindingen

Vraag 3 K+ F- Kaliumfluoride Na+ Br - Natriumbromide Cu2+ (Cl-)2 Koper(II)chloride Mg2+ S2- Magnesiumsulfide Al3+ (F-)3 aluminiumtrifluoride

Vraag 4 Ag+ en Cl- Na+ en Br - Ca2+ en S2- 1:1 en 1:2 Ionbindingen ionenrooster

Vraag 5 Vraag 6

Vraag 7

Vraag 8 t/m 11 8. a. HCl b. NH3 9. Cu2O 10. (ClO-) 11. Zwaveltrioxide

Stoffen die je moet kennen!!! Koolstofdioxide CO2 Koolstofmonoxide CO Water H2O Ammoniak NH3 Suiker C6H12O6 Methaan CH4

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 Vb: K atoommassa: 19 K massagetal: 39 Aantal protonen en elektronen= 19 Aantal neutronen= 39-19= 20

Massa van een atoom De massa van een proton is ontzettend klein Grootheid: atoommassa Eenheid: u (atomaire massa eenheid) deeltjessoort Massa (u) Proton 1,0 Neutron Elektron 0,00055

Atoom Een atoom bestaat uit: Deze bepalen de massa van een atoom Protonen Neutronen Elektronen Deze bepalen de massa van een atoom deeltjessoort Massa (u) Proton 1,0 Neutron Elektron 0,00055

Vuistregel Bij optellen en aftrekken met decimalen kijk je naar het aantal decimalen van je som In de uitkomst staan net zo veel decimalen als in je beginwaarde met het kleinst aantal decimalen 1,0 + 1,0 + 0,00055 = 2,0

voorbeeld deeltjessoort Massa (u) Proton 1,0 Neutron Elektron 0,00055 Atoom Aantal protonen Aantal neutronen Aantal elektronen Massa atoom H 1 1,0u + 0,00055u = 1,0 u O 8 8,0u + 8,0u + 0,0044u = 16,0 u C 6 6,0u + 8,0u + 0,0033u= 14,0 u

De massa van een proton is gelijk aan de massa van een neutron 1,0u De massa van een elektron is hiermee vergeleken heel erg klein Hierdoor is de massa van een elektron verwaarloosbaar

Massa van een atoom De massa van een atoom is dus de som van je protonen en neutronen.

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 = 35,5 Dit is de atoommassa!!!

Relatieve atoommassa Gemiddelde massa van de isotopen Isotopen zijn atomen met hetzelfde aantal protonen maar met een verschillend aantal neutronen Grootheid relatieve atoommassa: Ar

2.3 Molecuulmassa Massa van alle atomen uit een molecuul samen Mr Voorbeeld: H2O H= 1,008 O= 16,00 2* 1,008 + 16,00= 18,02

2.4 Massa van ionen Een ion ontstaat doordat een atoom elektronen kwijt raakt of opneemt Massa van elektronen mag je verwaarlozen Dus de massa van een ion is gelijk aan de massa van een atoom

Huiswerk Hoofdstuk 2 meerkeuze vragen: 1 t/m 13 Open vragen: 1 t/m 7

Week 3 Doorstroom scheikunde Kelly van Helden

Planning Huiswerk nakijken Theorie Huiswerk maken

Huiswerk nakijken B 9. B D 10. B D 11. C D 12. C B 13. D A B C

Open vragen 1. 2. 3. Atoomnummer is 35, massagetal is 80u 4.

5. 6. 7.

2.7 De hoeveelheid van een stof De massa van een hoeveelheid stof reken je om in volume met behulp van de dichtheid van de stof. Daarvoor gebruik je een verhoudingstabel en kruisproducten.

significantie Bij delen en vermenigvuldigen rond je af op het laagst aantal significante cijfers van de getallen in de som: 1,234 * 0,0045 * 123 Aantal significante cijfers: 4 2 3 Dus afronden op 2 significante cijfers!

Hoeveelheid stof in mol Hoeveelheid stof (n) in mol Mol is een maat voor een bepaalde hoeveelheid moleculen namelijk: 6,02 * 1023 In 1 mol suiker zitten dus net zo veel moleculen als in 1 mol water Alleen het gewicht is verschillend!!!

Samenvatting De molaire massa (M) van een stof is in getalwaarde gelijk aan de molecuulmassa of atoommassa van de stof De molaire massa is in gram (g) De molecuulmassa of atoommassa is in u

Hoe bereken je dat? Water: H2O H weegt 1,008u O weegt 16,00u Dus 1 molecuul water weegt: 2*1,008 + 16,00 = 18,02 u Dus is 1 mol H2O = 18,02 g

Omrekenen van gram naar mol 1 mol water is 18,02 g Hoeveel mol is dan 25,9 gram water mol H2O 1,000 x gram H2O 18,02 25,9 1,000 * 25,9 = 1,44 mol 18,02

Omrekenen van mol naar gram Hoeveel gram water komt overeen met 2,6 mol water? mol H2O 1,000 2,6 gram H2O 18,02 y 18,02 * 2,6 = 47 gram 1,000

2.5 De samenstelling van een verbinding in massaprocenten Een percentage is een getal dat het aantal delen per 100 aangeeft We gaan nu berekenen hoeveel een deel van een stof in % is.

Berekenen H2O = 2*1,008 + 16,00 = 18,02 u De massa van de atoomsoort H in een H2O molecuul is dan: 2 * 1,008 = 2,016u De massa van de atoonsoort O in een H2O molecuul is dan: 1* 16,00 = 16,00u In 18,02 u zit dus 2,016 u H en 16,00 u O

We willen weten hoeveel u H in 100,0 u H2O zit In 18,02 u zit dus 2,016 u H en 16,00 u O We willen weten hoeveel u H in 100,0 u H2O zit X= 2,016* 100 = 11,19u 18,02 Dus 11,19 % H in 100u H2O Massa H2O (u) 18,02 100 Massa H (u) 2,016 x

Huiswerk Maak opdracht 14 t/m 20 van de meerkeuze vragen En opdracht 8 t/m 14 van de open vragen

Week 4 Doorstroom scheikunde Kelly van Helden

Planning Huiswerk nakijken Theorie Huiswerk maken

Huiswerk nakijken 14. D 15. C 16. A 17. C 18. C 19. B 20. C

8. a. C4H10 is in totaal (4*12,01+10*1,008) 58 het gedeelte koolstof is 48 dus 48/58*100 = 82,8% b. 27,3% c. 40% d. 52,2% 9. a. 39,3% b. 59% c. 43,4 % d. 57,5%

10. 11. 12. 13. 14. In 1 liter zit 10 gram zout. In 0,05 liter zit dus 0,5 gram zout

2.6 massaberekeningen bij reacties Reactievergelijking Er zijn 2 chemische wetten waarmee rekening gehouden moet worden Er gaat geen massa verloren. De samenstelling zal wel veranderen. Het totale aantal atomen en dus ook de totale massa blijven gelijk Als stoffen in een bepaalde verhouding met elkaar reageren is dit altijd zo

Stappen Stap 1 Stap 2 Stap 3 De reactievergelijking opstellen De massa’s berekenen ( in gram of u) Stap 3 De verhouding bepalen

Stappen voorbeeld Stap 1 Stap 2 Stap 3 De reactievergelijking opstellen C + O2  CO2 Stap 2 De massa’s berekenen ( in gram of u) 12,01 + 32,00  44,01 Stap 3 De verhouding bepalen C:O = 12 : 32 = 3 : 8

Berekenen hoeveel nodig Men verbrand 4 gram methaan hoeveel koolstofdioxide ontstaat er dan? Stap 1: CH4 + 2 O2  CO2 + 2 H2O Stap 2: 16,04 + 64,00  44,01 + 36,04 Stap 3: 4 + x  y + z

Stap 3: 16,04 + 64,00  44,01 + 36,04 4 + x  y + z X = 4*64,00/16,04 = 15,96 gram O2 Y = 4*44,01/16,04 = 10,98 gram CO2 Z = 4*36,04/16,04 = 8,99 gram H2O

Overmaat Men laat 6 gram C reageren met 21 gram O2 Stap 1: Stap 2: C + O2  CO2 Stap 2: 12,01 + 32,00  44,01 Je hebt 6 gram dus: 6 + x  y x = 6 * 32,00/12,01 = 15,99 gram O2 Je hebt 21 g. O2 dus 21-15,99= 5,01g overmaat O2

2.8 molvolume Bij gassen hebben we het over molvolume Hierbij moet de temperatuur en druk steeds bekend zijn Bijvoorbeeld: 1 liter N2 heeft een massa van 1,25 g 1,25g N2 = 1,25g /28u = 0,04464 mol N2 1 liter = 0,04464 mol 1 mol is dan 1/0,04464 = 22,4 L

Huiswerk Meerkeuze vragen: 21 t/m 30 Open vragen: 15 t/m 22 en opdracht 25