Fysica, biologie en chemie “Wetenschappen voor de burger van morgen” NATUURWETENSCHAPPEN Fysica, biologie en chemie “Wetenschappen voor de burger van morgen” Linda Panjaer - NW - 5EMT

HOOFDSTUK 1 Materie,energie en leven Materie zit vol energie Verklaar de relatie tussen materie, energie en leven aan de hand van het voorbeeld op de foto. Slaolie; plantaardige oorsprong leven Olie is materie In olie zit chemische energie, door verbranding omgezet in warmte Linda Panjaer - NW - 5EMT

Bestudeer onderstaand schema Bestudeer onderstaand schema. Hierbij worden drie processen voorgesteld waarbij energie opgenomen (endo-energetisch) of afgegeven wordt (exo-energetisch). Linda Panjaer - NW - 5EMT

plantaardig materiaal Proces Exo- of endo-energetisch Energierijke stof Waar komt dit proces voor? Fotosynthese endo glucose planten Proces 2 exo plantaardig materiaal verbranden van hout Proces 3 ademhaling Linda Panjaer - NW - 5EMT

2 Organische stoffen Linda Panjaer - NW - 5EMT Zuivere stof Mengsel Minerale verbindingen Anorganische chemie Koolstofverbindingen Organische chemie Enkelvoudige stoffen Samengestelde stoffen De materie Linda Panjaer - NW - 5EMT

Anorganische stofklassen Oxiden O2- vb. Fe2O3 Zuren H+ vb. H2SO4 Hydroxiden OH- vb. NaOH Zouten vb. Na2SO4 Linda Panjaer - NW - 5EMT

Organische verbindingen Koolwaterstoffen (KWS): C en H Alkanen = alifatische verzadigde KWS Alkenen = alifatische onverzadigde KWS Alkynen = alifatische onverzadigde KWS Cyclische KWS = alicyclische KWS Derivaten van de KWS: C, H, O, N, Cl…. Functionele groep: groep van atomen die in een groep van verbindingen voorkomt die allemaal sterk overeenkomstige eigenschappen hebben. Linda Panjaer - NW - 5EMT

Alkanen CnH2n+2 naam: stam + “-aan” structuurformule Brutoformule Schematisch Methaan CH4 Ethaan CH3-CH3 C2H6 Propaan CH3-CH2-CH3 C3H8 Butaan CH3-CH2-CH2-CH3 C4H10 Pentaan CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 C5H12 Hexaan CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 C6H14 Heptaan CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 C7H16 Octaan CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 C8H18 Nonaan CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 C9H20 Decaan CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 C10H22 Linda Panjaer - NW - 5EMT

Alkenen CnH2n naam: stam + “-een” structuurformule Brutoformule Etheen CH2=CH2 C2H4 Propeen CH2=CH-CH3 C3H6 1-buteen 2-buteen CH2=CH-CH2-CH3 CH3-CH=CH-CH3 C4H8 1-penteen CH2=CH-CH2-CH2-CH3 C5H10 3-hexeen CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 C6H12 3-hepteen CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH3 C7H14 4-octeen CH3-CH2-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH3 C8H16 1-noneen CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 C9H18 2-deceen CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 C10H20 Linda Panjaer - NW - 5EMT

Alkynen CnH2n-2 naam: stam + “-yn” structuurformule Brutoformule Ethyn CH CH C2H2 propyn CH C-CH3 C3H4 2-butyn CH3-C C-CH3 C4H6 Linda Panjaer - NW - 5EMT

Aromatische KWS: ring met dubbele bindingen Alicyclische KWS cyclohexaan Aromatische KWS: ring met dubbele bindingen benzeen Linda Panjaer - NW - 5EMT

Voorbeelden Linda Panjaer - NW - 5EMT Campinggas White spirit Kaarsen Mengsel van propaan (C3) en butaan (C4). Mengsel van alifatische en alicyclische koolwaterstoffen (C7-C12) en aromatische koolwaterstoffen (C7-C12). White spirit kan ook een kleine hoeveelheid benzeen bevatten. Kaarsen zijn gemaakt van stearine of paraffine of bijenwas of een mengsel van deze stoffen. Linda Panjaer - NW - 5EMT

Determineertabel Linda Panjaer - NW - 5EMT CH3-C≡C-CH3 C4H6 2-butyn   CH≡C-CH2-CH3 1-butyn in molecule (C≡C) CH2-C≡CH C3H4 propyn drievoudige binding CH≡CH C2H2 ethyn R-C≡C-R’ alkynen CH3-CH=CH-CH3 C4H8 2-buteen CH2=CH-CH2-CH3 1-buteen in molecule (C=C) CH2=CH-CH3 C3H6 propeen dubbele binding CH2=CH2 C2H4 etheen R-CH=CH-R' alkenen CH3-CH2-CH2-CH3 C4H10 butaan CH3-CH2-CH3 C3H8 propaan bindingen (C-C) CH3-CH3 C2H6 ethaan alleen enkelvoudige CH4 methaan R-H alkanen structuurformule brutoformule naam voorbeelden functionele groep algemene formule Linda Panjaer - NW - 5EMT

Linda Panjaer - NW - 5EMT halogenidegroep aminogroep alcoholgroep CH3-CH2-O-CH2-CH3 C2H5OC2H5 ethoxyethaan   CH3-O-CH2-CH3 CH3OC2H5 methoxyethaan (alkoxyalkanen) CH3-O-CH3 CH3OCH3 methoxymethaan -OR’ R-OR' ethers C3H7OH 2-propanol CH3-CH2-CH2-OH 1-propanol (alkanolen) CH3-CH2-OH C2H5OH ethanol alcoholen CH3-OH CH3OH methanol -OH R-OH C3H7NH2 2-propaanamine CH3-CH2-CH2-NH2 1-propaanamine (alkaanaminen) CH3-CH2-NH2 C2H5NH2 ethaanamine aminen CH3-NH2 CH3NH2 methaanamine -NH2 R-NH2 C3H7I 2-joodpropaan CH3-CH2-CH2-I 1-joodpropaan (halogeenalkanen) CH3-CH2-Br C2H5Br broomethaan halogeniden CH3-Cl CH3Cl chloormethaan X = F, Cl, Br, I R-X halogenidegroep aminogroep alcoholgroep ethergroep Linda Panjaer - NW - 5EMT

Linda Panjaer - NW - 5EMT (R+1) CH3CONH2 ethaanamide (alkaanamiden)   (R+1) CH3CONH2 ethaanamide (alkaanamiden) HCONH2 methaanamide R-CONH2 amiden CH3COOCH2CH3 ethylethanoaat (R')(R+1) (alkylalkanoaten) CH3COOCH3 methylethanoaat esters HCOOCH3 methylmethanoaat R-COOR' (= azijnzuur) CH3COOH ethaanzuur (alkaancarbonzuren) (= mierenzuur) carbonzuren HCOOH methaanzuur R-COOH (R+R'+1) (= aceton) (alkanonen) CH3COCH3 propanon R-COR' ketonen CH3CHO ethanal (alkanalen) (=formol) aldehyden HCHO methanal R-CHO eindstandige carbonylgroep carbonylgroep carboxylgroep estergroep carboxamidegroep Linda Panjaer - NW - 5EMT

In de keuken OPDRACHT 4 Chemie rondom ons Schrijf de structuurformule van alle vetgedrukte namen: Voor de organische stoffen: gebruik de determineertabel De anorganische stoffen ken je nog van vorig jaar OPDRACHT 5 Functionele groepen herkennen Duid bij alle verbindingen de functionele groepen aan en geef de naam van de functionele groep In de keuken boterzuur linoleenzuur Linda Panjaer - NW - 5EMT

(dit ester geeft geur van bananen) (wordt gebruikt in Pisang Ambon) citroenzuur dipeptide melkzuur isopentenylacetaat (dit ester geeft geur van bananen) (wordt gebruikt in Pisang Ambon) Linda Panjaer - NW - 5EMT

(bacteriedodende stof) In de badkamer triglyceride (grondstof zeep) glycerol (in crèmes tegen uitdroging) aceton menthol (smaakstof) triclosan (bacteriedodende stof) (in deodorants) Linda Panjaer - NW - 5EMT

In de tuin para-aminobenzoëzuur (zonnebrandcrème) Chlorofyl (groene kleur) para-aminobenzoëzuur (zonnebrandcrème) (bescherming tegen uvb-stralen) Coroneen (PAK: polyaromatische KWS) (kankerverwekkend, barbecue) Linda Panjaer - NW - 5EMT

3 Polariteit van stoffen 3.1 Dipoolmolecule, polaire en apolaire stoffen dipoolmolecule Linda Panjaer - NW - 5EMT

apolaire molecule polaire molecule Linda Panjaer - NW - 5EMT

Een stof is polair op voorwaarde dat: er één of meerdere polaire binding aanwezig zijn en de lading asymmetrisch verdeeld is (zwaartepunt van – en + mogen niet samenvallen) Linda Panjaer - NW - 5EMT

POLAIRE STOFFEN LOSSEN GOED OP IN EEN POLAIR OPLOSMIDDEL Wel oplosbaar? Niet oplosbaar? POLAIRE STOFFEN LOSSEN GOED OP IN EEN POLAIR OPLOSMIDDEL APOLAIRE STOFFEN LOSSEN GOED OP IN EEN APOLAIR OPLOSMIDDEL Voorbeeld: verven met latex ………….verfborstel schoonmaken met water verven met olieverf………….verfborstel schoonmaken met white spirit Oefening: goed oplosbaar in water of in hexaan 1) NaCl: in water 2) I2 : in hexaan 3) CH3COOH: in water 4) diëthylether: in hexaan Linda Panjaer - NW - 5EMT

3.1 Mayonaise, wespen en regenkledij Het geheim van de mayonaise Water en olie niet mengbaar: mixen emulsie ontmenging Water, olie en eierdooier: mixen  stabiele emulsie  geen ontmenging Geheim: de eierdooier (lecithine) is de emulgator Emulgator:een stof die ervoor zorgt dat de emulsie stabiel blijft d.m.v zijn structuur Linda Panjaer - NW - 5EMT

lecithine apolaire staart polaire kop Linda Panjaer - NW - 5EMT

lecithine water micel Linda Panjaer - NW - 5EMT

De wesp: drijven of verzuipen De poten van een wesp zijn bedekt met een waslaagje. Die apolaire stof zorgt ervoor dat een wesp gedurende een tijd op een wateroppervlak kan lopen Linda Panjaer - NW - 5EMT

Regenkledij houdt water buiten ademend waterbestendig winddicht buitenste stoflaag Gore-tex (poriën) voering Linda Panjaer - NW - 5EMT

Waarom worden deze twee beelden gebruikt om de positieve eigenschappen Opdracht 8 p.25 Waarom worden deze twee beelden gebruikt om de positieve eigenschappen van Gore-Tex aan te tonen? waterbestendig winddicht Linda Panjaer - NW - 5EMT