Les 1.1.2 Atoombouw en periodiek systeem

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Les 1.1.2 Atoombouw en periodiek systeem

Planning

• Nakijken opgaven 3, 5, 6 en 7 (vanaf blz 21)
• Vervolg 1.1 Atoombouw en periodiek systeem
• Maken opgaven
• (nakijken opgaven)

Maken: 3, 5, 6 en 7 (vanaf blz 21)

3

5a

5b

5c

• Bismut, Bi, heeft atoomnummer 83.
  
• K-schil: 2
  
• L-schil: 8
  
• M-schil:18
  
• N-schil: 32
  
• O-schil:18
  
• P-schil: 5
  

5d en 5e

6

• a) 2 × 1,008 + 32,06 + 4 × 16,00 = 98,08 u
• b) 1 × 12,01 + 2 × 16,00 = 44,01 u
• c) 18 × 12,01 + 36 × 1,008 + 2 × 16,00 = 284,47 u

7

• a) Isotopen zijn atomen met hetzelfde atoomnummer, maar met een verschillend massagetal. Ze hebben dus hetzelfde aantal protonen, maar een verschillend aantal neutronen.
• b) Br-79 en Br-81

7

• c) Br 79: Br heeft atoomnummer 35 en heeft dus 35 protonen in de kern. Het aantal neutronen in de kern is 79 − 35 = 44. Er zijn 35 elektronen (verdeeld over vier schillen: 2, 8, 18, 7).
• Br 81: Br heeft atoomnummer 35 en heeft dus 35 protonen in de kern. Het aantal neutronen in de kern is 81 − 35 = 46. Er zijn 35 elektronen (verdeeld over vier schillen: 2, 8, 18, 7).
• 
  

7

• d) De relatieve atoommassa van chloor is 35,45 u. Dat ligt dichter bij 35 u dan bij 37 u. Dus Cl35 zal wel vaker voorkomen dan Cl-37. In Binas tabel 25A wordt dit bevestigd: 75,78% van alle chlooratomen in de natuur is Cl-35, de overige 24,22% is Cl-37. Cl-35 komt dus het meest voor en heeft daardoor de meeste invloed op de relatieve atoommassa.

Leerdoelen 1.1

• Je kunt met behulp van een atoommodel van kern en elektronenwolk de bouw van atomen en ionen beschrijven.
  
• Je kunt de opbouw van het periodiek systeem beschrijven en gebruiken om van elementen de atoombouw te beschrijven en chemische eigenschappen te voorspellen.

Periodiek systeem der elementen

• Perioden 
• Groepen 

Periodiek systeem der elementen

Periodiek systeem der elementen

- Metalen:

• De formules van niet-ontleedbare stoffen (elementen) zijn gelijk aan het atoomsymbool (bijv. Fe)
• Metalen hebben vergelijkbare eigenschappen: glanzend, geleiden stroom en warmte goed.

- Niet-metalen:

• De formules van niet-ontleedbare stoffen (elementen) zijn vaak twee-atomige moleculen (zie tabel volgende slide)
• Vaak gasvormig en geleiden geen elektriciteit, daarnaast gaan ze verbindingen met elkaar aan. 

Molecuulformules van niet-metalen met twee dezelfde atomen

Ezelsbruggetje om te onthouden: 

Cl₂aire F₂ietst N₂aar H₂aar O₂ma I₂n Br₂eda

Edelgasconfiguratie en reactiviteit

• Groep 18: edelgassen
• Edelgas = heel stabiel en reageert niet/nauwelijks met andere stoffen. Dat komt omdat (behalve helium) de edegassen steeds 8 elektronen in de buitenste schil hebben = edelgasconfiguratie

Edelgasconfiguratie en reactiviteit

• Groep 17: halogenen
• Halogenen hebben allemaal 7 valentie-elektronen
• Halogenen reageren gemakkelijk met metalen en nemen daarbij een elektron op
• Metalen staan gemakkelijk elektronen af (groep 1 en 2 meest reactief)
• Groep 1: alkalimetalen
• Groep 2: aardalkalimetalen

Edelgasconfiguratie en reactiviteit

• 2 Na + Cl₂ --> 2 Na⁺ + 2 Cl^-
• Elk natriumatoom heeft een elektron afgestaan en elk chlooratoom een elektron opgenomen, hierdoor voldoen nu beide atoomsoorten aan een edelgasconfiguratie.
• Ion: atoom met een positieve/negatieve lading
• - metaalatomen krijgen een positieve lading
• - niet-metaalatomen krijgen een negatieve lading

Edelgasconfiguratie en reactiviteit

• 2 Na + Cl₂ --> 2 Na⁺ + 2 Cl^-
• Elk natriumatoom heeft een elektron afgestaan en elk chlooratoom een elektron opgenomen, hierdoor voldoen nu beide atoomsoorten aan een edelgasconfiguratie.
• Ion: atoom met een positieve/negatieve lading
• - metaalatomen krijgen een positieve lading
• - niet-metaalatomen krijgen een negatieve lading

Edelgasconfiguratie en reactiviteit

• Niet-metalen kunnen ook de edelgasconfiguratie bereiken door een elektronenpaar met een ander atoom te delen via een atoombinding. 
• Covalentie: het aantal atoombindingen dat een atoom kan vormen om de edelgasconfiguratie te krijgen.

Maken: 4, 8, 9, 10 en 11 

(vanaf blz 22)

4

• a) valentie-elektronen
• b) Magnesium heeft atoomnummer 12 (Binas tabel 99) en heeft dus ook 12 elektronen.
• K-schil: 2
• L-schil: 8
• M-schil: 2
• Uit de elektronenconfiguratie volgt dat er 2 elektronen in de buitenste schil zitten. Er zijn dus 2 valentie-elektronen.

4

• c) Een magnesiumatoom is een metaalatoom. Metaalatomen staan elektronen af om de edelgasconfiguratie te bereiken.

8

• a) De elementen zijn gerangschikt op atoomnummer en chemische eigenschappen.
• b) groepen
• c) perioden
• d) groep 17
• e) groep 18
• f) Dit is het element mendelevium, Md, met atoomnummer 101.

9

• a) 2 Na(s) + F₂(g) → 2 NaF(s)
• b) Natrium heeft één valentie-elektron en fluor heeft zeven valentie-elektronen.
• c) Als natrium een elektron afstaat, wordt de vorige schil de buitenste schil die acht elektronen bevat. Als fluor een elektron opneemt, heeft het ook acht elektronen in de buitenste schil. Beide atomen krijgen door de reactie met elkaar dus de edelgasconfiguratie.

9

• d) 

10

• a) ¹H¹H¹⁶O, ¹H²H¹⁶O en ²H²H¹⁶O. Beide isotopen van waterstof kunnen voorkomen.
  
• b) 1 × 16,00 + 2 × 1,008 = 18,02 u 
• 1 × 16,00 + 1 × 1,008 + 1 × 2,014 = 19,02 u 
• 1 × 16,00 + 2 × 2,014 = 20,03 u
• c) Zwaar water is water met relatief veel deuteriumatomen. Deuteriumatomen hebben een grotere relatieve molecuulmassa dan 18,02 u, dus zwaar water heeft een hogere dichtheid en is per liter dus zwaarder.

11

• a) Bismut heeft 83 protonen, zink heeft 30 protonen. Wanneer deze kernen fuseren, zijn er dus 113 protonen. Het aantal protonen geeft het atoomnummer weer, dus uit de fusie van een bismutkern en een zinkkern ontstaat een deeltje met atoomnummer 113.
• b) Uit het atoomnummer is af te leiden dat er 113 protonen in de kern zitten. Het massagetal is 286. Er zijn 286 − 113 = 173 neutronen in de kern.
• (Elektronen zitten niet in de kern, dus die worden hier niet besproken.)

11

• c) in groep 2, periode 8
  
• d) Omdat het element in groep 2 staat, is de verwachting dat het ook twee valentie-elektronen bezit. Elementen in dezelfde groep vertonen dezelfde eigenschappen