H2 - Bouwstenen (alle Par)

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Hoofdstuk 2

Bouwstenen van stoffen

Rutherford

Atoommodel Rutherford (1911): 

Een atoom bestaat uit:

Protonen (p) (kern => +)

Neutronen (n) (kern => neutraal) 

Elektronen (e-)(wolk => -)

Atoomnummer & massagetal

• Atoomnummer:                           het aantal protonen

• Massagetal:                                   het aantal protonen +             
•                                                              neutronen

! Elektronen hebben een verwaarloosbare massa 

                                                                                             Lading kan je uitdrukken in             -                                                                                            eenheid Coulomb(C). Die                                                                                               -                                                                                              gebruik je meestal niet

Isotopen

Meeste elementen hebben meerdere isotopen. 

Isotopen zijn atomen met hetzelfde aantal protonen in de kern, maar een ander aantal neutronen. 

Isotopen hebben dus hetzelfde atoomnummer, maar een andere massa.

isotopen

Atoommodel van Bohr

-Bolvormige banen worden elektronenschillen genoemd.

-De verdeling van elektronen over de schillen wordt elektronenconfiguratie genoemd.

Atoommodel van Bohr

elektronenconfiguratie = 2, 8, 0

 Deeltjesmodellen

Atoommodel van Rutherford     en      Atoommodel van Bohr

De massa van een atoom

De massa van een atoom wordt dus bepaald door hoeveel protonen en neutronen er zijn. De massa van een elektron wordt verwaarloosd. 

De massa wordt altijd gegeven in atomaire maas-eenheid: u (unit).

Het periodiek systeem

Periodiek systeem van de elementen

-Alle verschillende atomen zijn terug te vinden in het periodiek systeem van de elementen.

-Een horizontale rij van atoomsoorten heet een periode.

-Een verticale rij van atoomsoorten heet een groep.

- In het periodiek systeem vind je de naam, symbool, en nog veel meer informatie terug.

-Groep 1,2,17 en 18 bij naam kennen

Het Periodiek systeem, Groepen

De kolommen (van boven naar beneden) worden groepen genoemd.

Alle stoffen die in dezelfde groep staan reageren op dezelfde manier, dat komt omdat ze evenveel elektronen in de buitenste schil hebben. Deze elektronen bepalen hoe de atomen reageren.

Groep 1 (alkalimetalen) hebben 1 elektron in de buitenste schil en reageren heel heftig. Tijdens de reactie ontstaat een elektron die 1 + is.

Groep 2 (aardalkalimetalen) hebben 2 elektronen in de buitenste schil. De lading wordt 2+

Groep 13 hebben 3 elektronen in de buitenste schil . De lading wordt 3+

2.1

- Atoom met positieve lading heet een positief ion.

-Atoom met een negatieve lading heet een negatief ion.

-Lading hangt af van hoeveel elektronen een atoom kan opnemen of afstaan. Dit noem je elektrovalentie.

Ionen

-Een zout bestaat uit positieve en negatieve ionen. 

-Deze ionen samen vormen een ionrooster. De bindingen tussen de ionen heten ionbindingen.

- Een ionbinding is een zeer sterke binding.

Octetregel

-Atomen streven naar een achtomringing, een octet in hun buitenste schil. 

-Dit zijn acht elektronen in een buitenste schil.

-Dit kan door opnemen, afstaan of delen van elektronen.

-Dit noem je ook wel edelgasconfiguratie

-Voornamelijk het geval bij groep 18 edelgassen.

atoomnummer = protonen

(bepaalt eigenschappen van element)

• kern = protonen + neutronen (=  massa ) om kern heen cirkelen elektronen (-lading) 
• in buitenste baan kunnen elektronen worden opgenomen of  verdwijnen = valentie-elektronen
• alleen deze valentie-elektronen  zijn betrokken bij alle reacties 

Zouten

• Een zout bestaat uit positieve en negatieve ionen. 
• Deze ionen samen vormen een ionrooster. 

• De bindingen tussen de ionen heten ionbindingen. 
• Een ionbinding is een zeer sterke binding.

Atoomnummer + Massagetal

Atoomnummer= Aantal protonen & elektronen 

Massagetal = aantal protonen + neutronen

Telwaarden en meetwaarden

• Telwaarden zijn waarden die je kunt tellen, bijv. het aantal leerlingen in de klas of het aantal bekerglazen op tafel.
  
• Telwaarden zijn feiten waarbij iedereen hetzelfde antwoord geeft.

• Meetwaarden zijn waarden die je kunt meten, bijv. hoe lang je bent of hoeveel water er in je bekerglas zit.
  
• Over meetwaarden kunnen discussies ontstaan. antwoorden kunnen per persoon verschillen = meetonzekerheid/onnauwkeurigheid.
• Optellen en aftrekken van meetwaarden rond je af op het minste aantal decimalen van de meetwaarden

Massapercentage

Molaire massa M (molecuulmassa)

• De massa van 1 molecuul in u = Alle massagetallen bij elkaar opgeteld.
  

                    Molecuulmassa van 1 mol H2O =  ( 2 x H  +  1 x O ) =  

                                  ( 2x1,008 + 1x16,00) = 18,016 u  

• M =  De massa van 1 mol moleculen in gram

                  Molaire massa H2O = 18,02  g/mol

§5.3 chemische hoeveelheid mol

• de massa van 1 mol stof is de molaire massa M in "g/mol"
• de atoommassa/molecuulmassa per atoom in "u" heeft dezelfde getalswaarde als de molaire massa in 'g/mol"
  

1mol=6,022⋅10​23​​moleculen

CO​2​​=44,01u(12,01+2⋅16,00)

1molCO​2​​ (6,022⋅10​23​​ moleculen)weegt44,01g

Molariteit en concentratie

Aantal gram / Molaire massa = aantal mol

Aantal mol x Molaire massa = aantal gram

Aantal mol x getal van Avogadro = aantal deeltjes

Aantal deeltjes / getal van Avogadro = aantal mol

H3

Stoffen en reacties

Stroomgeleiding

zuren                -                       -                          +

Moleculaire stoffen, metalen en zouten

Metaalrooster

• Een metaalrooster -->  metaalatomen laten elektronen los --> positief geladen ion
• Aantrekkingskracht tussen de positieve en negatieve geladen deeltjes.
• Daardoor zit een metaalrooster stevig in elkaar.
  
• Binding tussen metaalionen en vrij bewegende elektronen heet metaalbinding

De bouw van vaste stoffen: Zoutrooster

• Zouten zijn opgebouwd uit positieve en negatieve ionen.
• Aantrekkingskracht tussen de negatieve en positieve ionen heet de ionbinding.
• In vaste fase geen geleiding, omdat de ionen op een vaste plaats in rooster zitten.
• In vloeibare fase is deze vaste plaats weg en kan het vrij bewegen.

• Metalen kun je buigen zonder ze te breken. 
• Een zout kristal zal breken. Dit verschil is te verklaren aan de hand van een rooster van beide stoffen. 
  
• In het zoutrooster verschuiven de ionen ten opzichte van elkaar. Daardoor komen er positieve ionen naast positieve ionen en negatieve naast negatieve ionen. Deze stoten elkaar af. 
• In het metaalrooster verschuiven de positieve ionen ook ten opzichte van elkaar, maar er verandert eigenlijk niets. 

Waarom zijn metalen buigzaam?

Legeringen

Een legering is een afgekoeld mengsel van samengesmolten metalen

Een legering heeft andere stofeigenschappen dan de afzonderlijke metalen

in een animatie; Na staat graag een e- af, F neemt er eentje op: er ontstaan twee ionen

 die samen een zout vormen

Eigenschappen van moleculaire stoffen

Moleculaire stoffen bevatten alleen niet-metaal atoomsoorten. 

Moleculaire stoffen geleiden geen stroom. 

Moleculaire stoffen hebben meestal een laag kookpunt en smeltpunt. 

 

ATOOMBINDING

De atomen in een molecuul zitten ook 'aan elkaar vast'. Dit noem je de atoombinding of covalente binding

ATOOMBINDING

In een molecuultekening geef je de atoombinding of covalente binding weer met een streepje

Covalente binding

Covalentie

Het aantal bindingen dat een atoomsoort kan maken, noemen we covalentie. Een binding geven we weer met een streepje. 

De covalentie van H is 1. De covalentie van C is 4. 

covalentie of atoombinding

Alkanen en alkenen

Een alkaan heeft enkele bindingen

Een alkeen heeft dubbele bindingen

Een alkyn heeft drievoudige bindingen

Naamgeving Alkanen, Alkenen en alkynen

Alkanen: enkele binding: CnH2n+2

Alkenen: dubbele binding: C_nH_2n

Alkynen: 3 dubbele binding: CnH2n-2

Mol en reacties

Waterstof verbrandt

2H₂ + O₂ -> 2H₂O

Coeficienten: molverhouding