Herhaling hoofdstuk 6

Herhaling hoofdstuk 6

Leerdoelen 6.1

• Je kunt enkele gemeenschappelijke eigenschappen van metalen noemen.
• Je kunt edelmetalen en hun belangrijkste eigenschappen noemen.
• Je kunt enkele onedele metalen en hun belangrijkste eigenschappen noemen.
• Je kunt enkele legeringen en hun belangrijkste eigenschappen noemen.
• Je kunt enkele zware metalen en hun schadelijke effecten noemen.

Metalen

Aantal gemeenschappelijke kenmerken van metalen:

• Alle metalen geleiden elektrische stroom goed
• Alle metalen geleiden warmte goed
  
• Veel metalen blinken en hebben een typische metaalglans (als ze gepolijst zijn)
• Zuivere metalen zijn makkelijk te vervormen/zijn buigzaam
• Alle metalen zijn vast, behalve kwik!

• Reageren niet met zuurstof en water én niet/nauwelijks met andere stoffen. (ook niet met zuren)
• Drie edele metalen: goud, zilver en platina.
  
• Komen als zuivere stoffen in de natuur voor.
  

• Reageren wel met andere stoffen zoals zuurstof en water. Vb: Roesten van ijzer.
  
• Hoe onedeler het metaal, hoe reactiever het is.
  
• -  Vb. onedele metalen: ijzer
  
• -  Vb. zeer onedele metalen: natrium en kalium.
  
• Komen als verbindingen (meestal metaaloxiden en metaalsulfiden) in de natuur voor.
  

Metalen

Edel metaal

Onedel metaal

Metalen (vervolg)

• Edele metalen: worden veel gebruikt in sieraden

• Onedele metalen: Reageren langzaam met andere stoffen.
  

• Zeer onedele metalen: reageren heftig met zuurstof/water

Legering

• Legering: (een gestold) metaalmengsel. De legering heeft vaak andere eigenschappen dan de metalen waaruit die legering gemaakt is. Vaak is het veel harder.

voorbeelden legering

Amalgaam: legering van kwik en een ander metaal.

• Zilveramalgaam werd vroeger gebruikt als tandvulling.

Brons: legering van koper en tin

• Laag smeltpunt, makkelijk in vorm te gieten. (maken van bijlen, dolken en medailles)
• Minder buigzaam en harder dan gewoon koper

Messing: legering van koper en zink.

• Kranen en waterleidingen
• Is erg hard en stevig

Soldeer 

• Soldeertin kan je gebruiken om een elektronische schakeling aan elkaar wilt verbinden. 
• Soldeertin heeft een laag smeltpunt. 

voorbeelden legering

• Gouden sieraden bestaan niet alleen uit puur goud, want dat is té vervormbaar. 
• 24 karaat is zuiver goud
• een goudsmid gebruikt meestal 14 karaats goud, dat is 14/24 x 100 = 58 % goud. 

Zware metalen

• Zware metalen: zijn giftig. 'zwaar' betekent dat de metalen een grote dichtheid hebben. 
• Cadmium, Arseen, Tin, Lood en kwik

Leerdoelen 6.2 Reacties van metalen

• Je kunt uitleggen wat corrosie is.
• Je kunt de reactievergelijkingen opstellen voor de corrosie van metalen.
• Je kunt uitleggen hoe je ijzer tegen corrosie kunt beschermen.
•  Je kunt uitleggen wat blik en gegalvaniseerd ijzer zijn.

Corrosie

• Oxideren: algemene naam waarbij metalen door zuurstof worden aangetast. 
• Corrosie: algemene naam voor alle processen die metalen aantasten (alleen bij onedele metalen). 

Reacties

Reactievergelijking van de oxidatie van calcium:

• 2 Ca + O₂ --> 2 CaO

Twee belangrijke formules:

• IJzeroxide: Fe₂O₃
• Aluminiumoxide: Al₂O₃

Voorkomen van corrosie

Hoe kan je metalen voorwerpen beschermen tegen corrosie? 

• Verven
• Dikke laag vet

• Roestvast staal (rvs): legering van ijzer met een beetje chroom en nikkel. 
• Verzinken: aanbrengen van een dun laagje zink over ijzer, het product noem je gegalvaniseerd ijzer. 
• Laagje dun plastic in een blikje. 

Metaaloxide als bescherming

Corrosie bij koper: koperoxide ontstaat

• Groene kleur
  
• Oxide laagje is luchtdicht
  

Ook een afsluitend oxidelaagje bij…

• Aluminium
  
• Tin
  
• Chroom (in roestvast staal)
• Zink
  

Leerdoelen 6.3 

• Je kunt vertellen uit welke ertsen ijzer en aluminium worden gemaakt.
  
• Je kunt een productieproces schematisch weergeven in een blokschema.
  
•   Je kunt de reactievergelijking voor de elektrolyse van aluminiumoxide opstellen.
  
• Je kunt de reactievergelijkingen voor de processen in een hoogoven opstellen.
  
• Je kunt de samenstelling van staal beschrijven 

Erts

• Erts: om een onedel metaal te maken, moet je (metaal)erts uit de grond halen. Dit erts moet je verwerken naar een metaal via productiestappen.
• Let op: edelmetalen vind je wél als zuiver metaal in de grond, deze hoef je niet meer te verwerken. 

• IJzererts: voornamelijk ijzer(III)oxide (Fe₂O₃)
• Bauxiet: voornamelijk aluminiumoxide (Al₂O₃) en roest

Blokschema

Blokschema: een schematisch overzicht met pijlen in blokken. Je leest blokschema van links naar recht. 

• In een blok staat een proces (zoals scheiden of ontleden)
• Pijlen geven de stofstroom aan. Bij elke pijl staat dus minstens één stof(naam). 

Elektrolyse van aluminium

Wat is elektrolyse ook alweer? 

• Een ontledingsreactie: je hebt één beginstof en meerdere reactieproducten. 

Elektrolyse van aluminium

• Aluminium: metaal met lage dichtheid (toepassing in: vliegtuigen en auto's: het is licht en sterk).
• Bauxiet: grondstof voor aluminium.
• Bauxiet bestaat voor de helft uit aluminiumoxide

Aluminium maken

• Stap 1: scheiden van aluminiumoxide van de rest van bauxiet.
• Stap 2: uit gesmolten aluminiumoxide wordt via een ontledingsreactie (elektrolyse) aluminium gemaakt. Veel energie nodig.

Elektrolyse van aluminium

Hoogoven

• Hoogoven: in een hoogoven wordt ijzererts omgezet in ijzer.
• Cokes = koolstof
• Slak = vervuiling die je niet in het ijzer wilt hebben

van ruwijzer naar staal

• Ruwijzer: het ruwijzer (dat de oven verlaat) bevat nog veel koolstof (4%), en is daardoor hard en breekbaar. 
• Koolstof moet worden verwijderd, door er zuurstof doorheen te blazen. 
• 2C + O₂ -> 2CO

van ruwijzer naar staal

• Gietijzer: bevat veel koolstof, dan is het hard. (putdeksels en tuinkachels, géén constructie. 
• Constructiestaal: minder koolstof, minder hard, beetje buigzaam.

6.4 Duurzaam gebruik van metalen