Samenvatting Chemie 1 Het structuurmodel van de materie

1.1 Inleiding Wat is “New System of Chemical Philosophy”?

De materie is opgebouwd uit kleine, ondeelbare deeltjes: De atomen

Atomen kunnen niet vernietigd of gemaakt worden.

Hoe stellen we elementen voor?

Naam Latijnse naam

Symbool

zuurstof oxygenium O

waterstof hydrogenium H

koolstof carboneum C

koper cuprum Cu

calcium calcium Ca

Wat is het symbool?

Beginletter van de Latijnse naam van het element. Indien de Latijnse naam van twee of meer elementen dezelfde beginletter heeft, voegt men er een kleine letter, uit de Latijnse naam aan toe.

Geef de eigenschappen van atomen in elementen?

-Gelijke vorm

-Gelijk volume

-Gelijke massa

-Verschillend van atomen van een alle andere elementen of atoomsoorten

Wat zijn moleculen?

Atomen die gebonden zijn met elkaar die voorgesteld zijn met een formule.

Vb. Molecule zuurstofgas

• Molecule zuurstof gas

-O2 :bestaande uit twee zuurstofatomen =>“2”: de index (aantal atomen van deze soort)

• Molecule water

-H2O :bestaande uit 2 waterstofatomen en 1 zuurstofatoom

• molecule methaan

-CH4 :bestaande uit 4 waterstofatomen en 1 koolstofatoom

Wat is de index?

Het aantal atomen van dit element in de molecule.

Wat is de coëfficiënt?

Het aantal moleculen

Vb.

2 O2 = 2 moleculen zuurstofgas

3 H2O = 3 moleculen water

Hoe zijn stoffen opgebouwd?

Een groot aantal atomen.

Wat zijn enkelvoudige stoffen?

Stoffen die bestaan uit één soort atomen.

-Afzonderlijk : Edelgassenè He (Helium), Ne( Neon)

-Gebonden tot een molecule: O2 (dizuurstof) , H2 (diwaterstof)

De meeste gasvormige enkelvoudige stoffen zijn opgebouwd uit diatomische moleculen.

-Worden voorgesteld in een rooster= gegroepeerd, regelmatig en ordelijk patroon

è Metalen Fe, Cu

è Grafiet en diamant C

Wat zijn samengestelde stoffen?

Bestaan uit meerdere soorten atomen

Kunnen opgebouwd worden met moleculen

Voorgesteld met een formule

Vb.

-water = H2O

-keukenzout = NaCl

-zoutzuur = HCl

H2O= 2 atomen waterstof en 1 atoom zuurstof

Eigenschappen vaste stoffen

- Atomen gerangschikt in een groter geheel, rooster

- Grenzen van een molecule zijn niet afgebakend

Hoe stelt men deze vaste stoffen voor?

Verhoudingsformule

Wat is de verhoudingsformule?

Deze formule geeft de verhouding van het aantal atomen aan.

Vb.

NaCl : bevat evenveel Na- als Cl-atomen

è Ondanks je ze telt in het rooster en het niet klopt bevat ze evenveel natrium- en chlooratomen.

CaCl2 : bevat tweemaal zoveel Cl- als Ca-atomen

1.2 Atoommodellen

1.2.1 Atoombouw Hoe is een atoom opgebouwd?

- Positief geladen kern, die protonen en neutronen bevat

-Negatief geladen elektronenwolk, die elektronen bevat

Vb.

Waterstofatoom: H

-Eenvoudigste atoom

-Kern

à1 positief geladen proton

àgeen neutron

-Elektronenwolk

à negatief geladen elektron

Heliumatoom :He

-Kern

à 2 positief geladen protonen

à2 neutronen

- Elektronenwolk

à2 negatief geladen elektronen

Eigenschappen van Protonen, Neutronen en Elektronen

1,6 . 10-19 C: lading van een elektron

1,66 . 10-27 kg: massa van een proton

Wat is het massagetal A?

De som van het aantal protonen en neutronen.

Wat is het atoomnummer Z?

Het aantal protonen in de kern. è bepaald de lading van de kern

Vb.

4 A protonen 2 He X elektronen 2

2 Z neutronen 2 A: massagetal: p + n

Z: atoomnummer: p

p = e

Uit wat bestaan de meeste elementen?

Mengsel van Isotopen

Wat zijn isotopen?

Atomen die behoren tot dezelfde soort, dus met hetzelfde atoomnummer Z , maar met een verschillend massagetal A(= verschillend aantal neutronen).

Vb. tritium

3 p 1 H e 1

1 n 2

1.2.2 Structuur van de elektronenwolk Wanneer straalt een materie licht uit?

Bij verhitting

Vb.

-Steenkool

-Gloeilamp

-Verwarmen ijzeren staaf

Kleur van het uitgezonden licht kan veranderen door:

- Temperatuurè ijzeren staaf kan verhit worden van roodgloeiend naar witgloeiend

- Functie van de atoomsoortè Natrium dat verhit wordt zal overwegend geel licht uitzenden

Hoe bekomen we wit licht?

Door het uitgezonden licht door een prisma te sturen, wordt het gesplitst in de samenstellende kleuren . è ontstaan van een spectrum

We hebben 2 soorten spectrums. Welke?

-Continu spectrum

-Discontinu of lijnenspectrum

Wat is een continu spectrum?

Hierin zitten alle kleuren vertegenwoordigd en de kleuren vloeien zonder onderbreking in elkaar over zoals bij de regenboog.

Wat is een discontinu spectrum?

Spectrum waarin bepaalde kleuren ontbreken of waarin enkel scherpe bundels van enkele kleuren voorkomen.

èDit laatste is een lijnenspectrum

Vb. Spectrum zonlicht Spectrum TL-lamp

Spectrum natrium(=geel)

Wat is licht?

Elektromagnetische golfbeweging( straling)

Waarom?

Aan elke lichtstraal zijn elektrische en magnetische velden gekoppeld, die loodrecht mekaar bevinden en volgens een golfbeweging verlopen.

Hoe wordt een straling gekenmerkt?

-Golflengte(= lengte van 1 golf)

-Frequentie(= aantal golven per seconde)

è Hoe groter de golflengte, hoe kleiner de frequentie

Toon de beweging aan.

Golflengte = λ (m)

Lichtsnelheid(vacuum)= 3 x 108 m/s

Frequentie= v(s-1) = c / λ

Welke stralen hebben hoogste energie?

UV- stralen

Wat is zichtbaarlicht?

Een klein deel van het elektromagnetisch spectrum

Van Links naar Rechts?

Van korte golflengte naar grote golflengteè van hoge frequentie naar lage frequentie

Een elektromagnetische straling heeft een welbepaalde energie E met (eenheid: Joule J) die:

- Recht evenredig is met Frequentie V

- Omgekeerd evenredig met Golflengte λ

Hoe bereken we die energie nu?

E ~ v

E = constante * v

E = h * v

met h: constante van Planck è h = 6,626 * 10 -34 J.s

Wat heeft Planck gedaan?

- Studie van energieverdeling van het licht dat door trillende deeltjes in heet lichaam wordt uitgezonden

Wat is de conclusie?

-Trillende deeltjes kunnen maar bepaalde discrete energiewaarden aannemen.

àdiscrete waarden <-> continue waarden

• discrete waarden: enkel bepaalde waarden, geen tussenwaarden mogelijk

Je mag dit vervangen door E= constante x frequentie

• continue waarden: alle denkbare waarden

- Een trillend deeltje kan dus van lagere energiewaarde overgaan tot een welbepaalde hogere energiewaarde en omgekeerd.--> geen tussenwaarden aannemen

De hoeveelheid opgenomen/afgestane energie kan voorgesteld worden door:

ΔE = h.v

-Energie is gekwantificeerd

à wordt een energiekwantum of foton genoemd.

Hoe ontstaat stralingsenergie?

E2

2

Stralingsenergie

Warmte- Energie

1 E1

Hoe ontstaat een lijn in een emissiespectrum van een bepaald atoom?

Doordat in dat atoom een welbepaalde energieovergang van het elektron heeft plaatsgehad.

Leg uit: “ Het emissiespectrum van H (waterstof)

- UV: Lyman- Reeks

-Zichtbaar licht: Balmer-serie

- IR- gebied: Paschen, Brackett- en Pfundserie Waarom waterstof?

Omdat dit maar 1 elektron bevat.

A. Het atoommodel van Bohr-Sommerfeld Leg het atoommodel uit?

-Elektronen bewegen volgens cirkel- of ellipsvormige ‘banen’ rond kern

-Elke baan welbepaalde energiewaarde

- Hoe verder van de kern, hoe hoger de energie van het elektron (elastiekje)

Geef schematisch het model weer

Hoeveel energie niveaus zijn er?

7 schillen aangeduid door het hoofdkwantumgetal n

Hoe wordt het max. aantal elektronen bepaald binnen een schil?

Door de formule: 2n2

Bv. L-Schil : n= 2 max. aantal elektronenà 2 x 2²= 8

Hoe worden de hoofdenergieniveaus opgedeeld?

-Opgesplitst in subschillen

à kleinere energieverschillen

à 4 niveau’s : s p d f

Hoe worden de subniveaus gekenmerkt?

Een 2de kwantumgetal, het nevenkwantumgetal L.

l = 0 s max. aantal e-:

2

l = 1 p max. aantal e-:

6

l = 2 d max. aantal e-:

10

l = 3 f max. aantal e-:

14

Overzicht structuur van de elektronenmantel

B. Elektronenconfiguratie Wat geeft de elektronenconfiguratie weer?

De verdeling hoe de elektronen over de verschillende schillen en subschillen verdeeld zijn.

Wat zijn de kenmerken?

- Gaat van lage naar hoge energie

- Schillen opvullen: altijd eerst laagste energie

Vb.

1H 1s1 2He 1s2 3Li 1s2 2s1 10Ne 1s2 2s2 2p6

1.2.3 Het Periodiek Systeem van de Elementen (PSE) Bekijken de tabel van Mendeljev

Hoe worden de analoge eigenschappen bij verschillende elementen bepaald?

-Door het aantal elektronen op de buitenste schil

-Niet: door de massa of protronen

Hoe is het PSE opgebouwd?

-Het atoomnummer Z komt overeen met het rangnummer in het periodiek systeem

-Bij stijgend rangnummer krijgen de elementen telkens 1 elektron en 1 proton meer dat de schillen verder opvult.

-Nieuwe schil= nieuwe periode

• horizontale rij • nummer periode = hoofdkwantumgetal buitenste schil (1 t. e. m. 7) • 7 perioden

-Laatst geplaatste elektron in gelijksoortig subniveau (s, p, d of f) = groep

• Hoofdgroepen (a-groepen) • Nevengroepen(b-groepen)

Leg uit Hoofgroepen?

- Valentie-elektronen: Alle elementen van eenzelfde a-groep hebben eenzelfde aantal elektronen op de buitenste schil.

-Dit aantal bepaalt eveneens het nummer van de groep

- P-blok: laatste elektron in p-schil

àgroepen IIIa tot 0

- S-blok: laatste elektron in s-schil

àgroepen Ia en IIa

Leg uit ‘representatieve elementen’?

Elementen van het s- en p-blok.

Leg uit Nevengroepen?

- D-blok

• laatste elektron in d-subschil àgroep Ib t.e.m. IIIb (overgangselementen)

àgroep VIII (triaden)

• Nummer van b-groep = aantal elektronen dat element zouden moeten afgeven tot edelgasconfiguratie.

• - F-blok

• laatste elektron in f-subschil àgroep

àLanthaniden (Z = 58 tot 71)

àActiniden (Z = 90 tot 103)

1.3 Chemische bindingen Wat is er speciaal met groep 0 of 8A?

-Edelgassen zijn eenatomige enkelvoudige stoffen, die uitzonderlijk reageren met andere stoffen.

-Chemisch inert verklaar?

Reageren niet met andere stoffen.

- DoorSpecifieke elektronenconfiguratie met acht elektronen (He :2) op de buitenste schilè octetstructuur of edelgasconfiguratie.

Kenmerken edelgassen

– octetstructuur: ns2 np6

– buitenste schil bevat 8 of 2 elektronen

– chemisch inert (niet-reactief)

– stabiele configuratie

– andere elementen streven naar octetstructuur via chemische bindingen

Figuur:

Welke soorten bindingen hebben we?

- Ionenbinding

- Gewone covalente binding

-Donor- acceptor binding

-Metaalbinding

1.3.1 Ionbinding Wat is een ionbinding?

Een binding waarbij een metaal een of meer elektronen volledig afgeeft aan een niet-metaal.

à gevormde ionen trekken elkaar aan è ionbinding

Elementen streven naar octetstructuur?

- Metaal: Staat elektronen af

- Niet-Metaal: neemt elektronen op.

Figuur:

Uitleg:

-Na staat elektron af à Na+-ion

àwordt positief!

-Cl neemt elektron op à Cl--ion

àwordt negatief!

-IONEN

-Na+ en Cl—ionen trekken elkaar aan

àVorming ionenrooster

1.3.2 De covalente binding Wat is de covalente binding?

-Een binding tussen 2 metalen.

-De bindende atomen verkrijgen de stabiele edelgasconfiguratie door het gemeenschappelijk stellen van één of meer elektronenparen.

Welke 2 soorten covalente binding?

- Gewone covalente binding

- Datief covalente binding( donor-acceptor)

Wat is de gewone covalente binding?

- Atomen bereiken octetstructuur door gemeenschappelijk stellen van elektronenparen

- Elk atoom levert evenveel elektronen

- Per elektronenpaar levert 1 atoom, 1 elektron

Figuur:

Uitleg:

- 2 elektronen op de buitenste schil, wordt bekomen doordat beide waterstofatomen een elektronen ‘lenen’ bij het andere!

-Gemeenschappelijk gebruik van de elektronen, waardoor beide atomen de edelgasconfiguratie bereiken

Toepassing:

Uitleg:

-Edelgasconfiguratie voor waterstof: 1 elektron extra nodig

-Edelgasconfiguratie voor koolstf: 4 keer 1 elektron extra nodig

-Atomen bereiken edelgasconfiguratie, methaan wordt gevormd, stabiele verbinding

Wat is de datief-covalente binding?

= donor-acceptor binding

-Het gemeenschappelijk elektronenpaar is hier afkomstig van één atoom

-Een atoom met een vrij elektronenpaar(=donor) kan dit elektronenpaar gemeenschappelijk stellen met een ander atoom (acceptor).

Wat is de notatie van het gemeenschappelijk elektronenpaar?

Pijltje van donor naar acceptor

Vb. SO4 = zwaveldioxide

Wat is de polariteit van de moleculen?

De capaciteit van een atoom om elektronen in een binding naar zich toe te trekken wordt aangegeven door de EN-waarde.

Wat is de elektronegatieve waarde?

Getal dat uitdrukt hoe sterk de aantrekkingskracht is van een gebonden atoom op de gemeenschappelijke bindingselektronen

à hoe hard het atoom trekt aan de elektronen die in de binding vast zitten

Leg de werking van polariteit uit?

-Atomen met een hoge EN waardeà trekken de gemeenschappelijke elektronen in een binding meer aan dan die met een lagere EN waarde

- Het elektronenpaar verschuift naar het element met de grootste EN-waarde à ontstaan van partiële ladingen: δ- en δ+

à de binding is gepolariseerd en men spreekt van een polaire covalente binding

Samenvatting

Verschuiving sterker naarmate het verschil in EN-waarde groter is.

à geeft aanleiding tot polaire moleculen of dipoolmoleculen

Voorbeeld:

Wat is een polaire molecule?

Polaire covalente bindingen geven meestal aanleiding tot polaire molecule of een dipool.

Vb. Waterstofchloride en water zijn polaire stoffen

Wat is een apolaire covalente binding?

Een binding tussen 2 identieke atomen, is niet polair vb. DiChloor

Geen verschil in EN

Als de molecule een symmetrische vorm heeftà partiële ladingen elkaar compenserenà molecule toch apolair

Wat is het oxidatiegetal van een atoom OG?

= lading die het atoom in een binding krijgt wanneer de verschuiving van de bindingselektronen volledig zou zijn.

Oefening

-Ionenverbinding: verschuiving is volledig

àNaCl

-OT van Na = + I

-OT van Cl = - I

àAlBr3

-OT van Al = + III

-OT van Br = - I

àHCl

-OT van H = + I

-OT van Cl = - I

àH2O

-OT van H = + I

-OT van O = - II

àNH3

-OT van N = - III

-OT van H = + I

Leg het gebruik van formules en OT uit?

In verbinding is algebraïsche som van de OT van alle atomen gelijk aan nul!

-Ca (+ II) en O (- II) à CaO

-Al (+ III) en O (- II) à Al2O3 Samenvatting Bindingen

De ionbinding is een extreemgeval van een polaire covalente binding, waarbij het verschil in EN-waarde tussen de zo groot is dat het elektronenpaar volledig verschuift naar 1 atoom.

1.3.3 Metaalbinding Wat is de metaalbinding?

-Om een stabielere toestand te bereiken geven metaalatomen elektronen af. Deze laatste behoren gemeenschappelijk aan alleatomenà bewegen zich min of meer vrij tussen de metaalionen(vrije elektronen)

-De positeve ionen worden stevig door elektrostatische krachten bijeengehouden door deze vrije valantie-elektronen.

Wat is een metaalrooster?

Ordelijk gerangschikte positieve metaalionen bijeengehouden door vrije elektronen.

2 Het gedrag van stoffen in water Kenmerken van de aarde

- Blauwe schijn à aanwezige watermassa

- 2/3 oppervlakte = water

- Grootste deel = zout water

- Minder dan 3%= zoet(drinkbaar) water

Wat is het oppervlakte water?

Water dat zich aan het aardoppervlak verzamelt. à oceanen, zeeën, rivieren, meren, beken

Leg uit “ De waterkringloop”

Verklaar neerslag door wolken?

– opgevangen door vegetatie: interceptie

– vloeit weg: run-off

– naar bodem: percolatie

àgrondwater

àOppervlaktewater verdampt

door zonne-energie

àWaterdamp stijgt, samen met warme lucht

àLucht koelt af door stijgen

àCondensatie

-wolken / neerslag

Neerslag infiltreert in de bodem(= percolatie) en verzamelt zich als grondwater op een ondoordringbare laag.

2.1 Water als polair oplosmiddel Wat is water?

Zoals het bij ons voorkomt geen zuivere stofà er zijn veel stoffen in opgelost

Vb.

Stoffen die in de lucht voorkomen, lossen op in het regenwater: O2, CO2

Stoffen die in de bodem voorkomen: NO3- (nitraat), Ca2+ (calcium), Mg2+ (magnesium)

Wat is er met de oplosbaarheid?

- Niet alle stoffen lossen even goed op in water

- NaCl(keukenzout): lost goed op

- Olie : slecht/ niet oplosbaar

à bepaald door polariteit

Wat is polariteit?

De mate waarin stoffen oplosbaar zijn in water

Uit wat bestaat een watermolecule?

- 2 polaire covalente bindingen

à EN-waarde van een O-atoom (3,5) is groter dan H-atoom(2,1)

àBindingselektronen verschuiven naar het O-atoomà ontstaan Partiële ladingenà

• “beetje negatief” voor zuurstof • “beetje positief” voor waterstof

Overige kenmerken van water?

- Polaire molecule of dipool molecule

- Asymmetrisch door haar typische 3D V-vorm

Wat is de regel i.v.m. oplosbaarheid van polaire en apolaire stoffen?

- Pol: lossen goed op in polaire oplosmiddelen vb. water en alcohol

- Apol: lossen goed op in apolaire oplosmiddelen vb. hexaan, ether, benzine

Figuur:

Hoe verwijder je een vet- of olieplek?

àapolair oplosmiddel

• ethanol • propyleenglycolbutylether • propyleenglycolmethylether

àorganische oplosmiddelen

Wat zijn organische oplosmiddelen?

Moeten aan veel eisen voldoen

àblootstelling à risico

• Ontwikkelen beroepsgebonden aandoeningen • Huidaandoeningen • Luchtwegenaandoeningen • OPS: organisch psycho-syndroom

àeffecten op zenuwstelsel

àdepressie, moeheid, geheugenstoornissen…

àzie tekst Toledo

• Oplosmiddelen en allergenen in de schoonmaaksector

Wat is de concentratie van een oplossing?

Dit geeft aan hoeveel opgeloste stof aanwezig is in een bepaalde hoeveelheid oplossing.

à kan op verschillende manieren aangegeven worden

Wat is het volumeprocent?

- Wordt uitgedrukt ml/ 100 ml à vloeistoffen

Vb.

• Azijnzuur 8 vol %

à8 ml azijnzuur in 100 ml oplossing

à8 ml azijnzuur + 92 ml water

• Alcohol (ethanol) in dranken 5 vol %

à5 ml alcohol in 100 ml oplossing

à5 ml alcohol + 95 ml water

Wat is het massaprocent?

- Uitgedrukt in g/ 100 g : voedingswaarde

Vb.

30 g vet in 100 g chocolade

Wat is het verschil tussen Kcal en Kj?

- Kilocalorieën en Kilojoule

à‘k’ = kilo = 103 = 1000

à1 cal = 4,18 J

àmaat voor energie-inhoud

• vet 9 kcal / g • alcohol 7 kcal / g • koolhydraten 4 kcal / g • proteïnen 4 kcal / g

2.2 Elekrtolyten Wat is geleiding?

Verplaatsing van geladen deeltjes

àElektronen en Ionen

Welk water geleidt de elektrische stroom?

- Zuiver water: niet geleidend ( gedestilleerd)

- Leidingwater: wel geleidend

Verklaar waarom leidingwater geleidt?

Leidingwater bevat opgeloste stoffen die zorgen voor de geleiding. Die stoffen zijn elektrolyten.

Wat betekent een elektrische stroom?

Een verplaatsing van geladen deeltjes(ionen of elektronen)

à oplossing van elektrolyten zijn deze geladen deeltjes ionen, die bij het oplossen in water ontstaan

Wat zijn elektrolyten?

Samengestelde stoffen die, opgelost in water, uiteenvallen in ionen of ionen vormen en daardoor de elektrische stroom geleiden

Wat zijn ionoforen of ionendragers?

-Ionenverbindingen (NaCl)

àionenrooster valt uiteen in ionenàIonen komen vrij

Wat zijn ionogenen of ionenvormers?

- Polaire covalente bindingen (HCl, ΔEN = 0,96 < 1,6)

àtoch ionisatie in water àdoor interacties

Wat is het geleidingsvermogen van een elektrolyt opgelost in water?

Hangt af van de aard van de opgeloste elektrolyt.

We onderscheiden 2 soorten elektrolyten, dewelke?

-Sterke

-Zwakke

Wat zijn sterke elektrolyten?

Stoffen die in water opgelost zijn en volledig of bijna volledig splitsen in ionen

Wat zijn zwakke elektrolyten?

Stoffen die in water opgelost zijn, enkel in beperkte mate in ionen splitsen

àslechts klein deel van de aanwezige moleculen splitst in ionen

àminder geleidend

Leg uit” Er bestaat geen rechtstreeks verband tussen de sterkte van een elektrolyt en oplosbaarheid ervan in water”?

-Suiker

• lost goed op • geen elektrolyt

-NaCl

• lost goed op • goed elektrolyt

-AgCl

• lost slecht op • goed elektrolyt

Samenvatting: Van elektrolyt naar Elektrische stroom

2.3 Anorganische verbindingsklassen Hoe kunnen we de stoffen indelen?

-Via fysische eigenschappen

-Via samenstelling

Wat zijn fysische eigenschappen?

- Aggregatietoestand

- Oplosbaarheid

- Geleidingsvermogen voor warmte

Wat is de samenstelling?

- Enkelvoudige stoffen

- Samengestelde stoffen

Wat zijn de 2 grote groepen in de samengestelde stoffen?

- Anorganische( minerale) stoffen

- Organische stoffen of koolstofverbindingen

Geef een overzicht van deze stoffen

Wat is een verbindingsklasse of stofklasse?

Een groep verbindingen die welbepaalde chemische eigenschappen gemeen hebben.

2.3.1 Zuren Wat zijn zuren?

Elektrolyten die opgelost zijn in water en H+- ionen(protonen) afsplitsen. Het negatieve ion dat hierbij ontstaat noemen we de zuurrest.

HCl à H+ + Cl-

H2SO4 à H+ + HSO4-

Wat is het verschil tussen onderstaande reeksen verbindingen?

1. HF, HCl, HI, HBr, H2S

2. H2SO4, HNO3, H3PO4, H2CO3

àreeks 1 bestaat uit verbindingen die slechts uit 2 soorten atomen bestaan.

àreeks 2 bestaat uit verbindingen die uit meer dan 2 soorten atomen bestaan.

Volgens samenstelling kunnen we zuren in 2 groepen indelen nl.

- Binaire zuren

- Ternaire zuren

Wat zijn binaire zuren?

Opgebouwd uit 2 atoomsoorten: waterstof en een niet-metaal

HCL: Waterstofchloride( zoutzuur)

Wat zijn ternaire zuren?

Opgebouwd uit 3 atoomsoorten: waterstof, het kenmerken niet-metaal en zuurstof

à ze worden oxozuren genoemd.

Kennen

Formule Triviale naam Systematische naam Zuurresten

H2SO4 zwavelzuur (di)waterstofsulfaat HSO4-, SO2

4-

HNO3 salpeterzuur Waterstofnitraat NO3-

H3PO4 fosforzuur (tri)waterstoffosfaat H2PO4-, HPO4

2-, PO43-

H2CO3 koolzuur (di)waterstofcarbonaat HCO3-, CO3

2-

2.3.2 Hydroxiden = basen

Wat zijn hydorxiden?

Elektrolyten die in water OH—ionen( hydroxide ionen) kunnen afsplitsen en basische of alkalische oplossingen vormen.

Splitsen in water: positief metaal- ion en OH- -ion (hydroxide- ion)

Hoe gebeurt de naamgeving

Naam van positieve metaal- ion + (ev. voorvoegsel)+ hydroxide

Voorbeeld van een hydroxide?

NaOH à Na+ + OH-

natriumhydroxide

Ca(OH)2 à Ca2+ + 2 OH-

calciumdihydroxide

Al(OH)3 à Al3+ + 3 OH-

aluminiumtrihydroxide

Boven de pijl komt H2O

Wat zijn indicatoren?

Sommige kleurstoffen veranderen van kleur onder invloed van zuren

à door veranderde zuurtegraad

ànatuurlijke indicatoren: rode kool

• met azijnzuur: roze / rood • met NH3: groen

àsynthetische indicatoren

• methyloranje • lakmoes

Geef samenvatting voor zuur-base indicatoren?

Wat doet een indicator?

-Geeft een aanduiding over het zuur of basisch karakter van het milieu

Hoe bepaald men de sterkte van een zuur of base?

-pH-schaal: van 0 tot 14

-pH-waarde afhankelijk van concentratie H+ en OH- - ionen

àzuur: pH < 7 (veel H+ en weinig OH-)

àbasisch: pH > 7 (veel OH- en weinig H+)

Figuur:

Wat is een protondonor?

zuur = deeltje dat proton (H+) kan afstaan

àSterk zuur: geeft gemakkelijk H+-ionen af

reactiepijl à

àZwak zuur: geeft moeilijk H+-ionen af

reactiepijl of <->

Voorbeeld:

Wat is een protonacceptor?

Base= deeltje dat proton (H+) kan opnemen

Voorbeeld:

Wat is het algemeen geconjugeerd zuur base systeem?

• A à H+ + B Zuu rà geconjugeerde base

Wat is een amfolyt?

Deeltje dat zich zowel zuur als basisch kan gedragen

Vb. H2O

Leg uit “ de autoprotolyse van water”?

-Water: amfoliet

-Reactie van water met zichzelf : H2O <-> OH- + H+

Wanneer heb je een zwak elektrolyt in water?

Evenwicht reactie naar links

Wat is de evenwichtsconstante?

De evenwichtsconstante van een chemische reactie geeft aan in welke richting een reactie verloopt.

Wat is de evenwichtsconstante van water?

[ ][ ][ ]OH

OHHK2

−+

=

H2O: de concentratie van water in zuiver water: constant

Vierkante haken = concentratie in mol/l

[ ] [ ][ ]−+== OHHOHKKw .. 2

Kw= waterconstante

K= evenwichtsconstante

Bij 25° is Kw= 10-14

Wat is het verband tussen de chemie en pKw waarde?

In de chemie heb je vaak zeer kleine getallenàp-waarden van grootheden

àp-waarden= negatieve logaritme

[ ][ ]−

+

−=

−=

−=

OHpOHHpHKpK ww

loglog

log

Bij 25° is dit

[ ][ ]14

10. 14

=+=== −−+

pOHpHpKOHHK

w

w

Hoe bekomen we via berekening aan een zuur of base?

-pH + pOH = 14

-Zuiver water: pH = pOH = 7

àzuur = H+ toevoegen

[ ] ↓↑+ pHH &

à base = OH- toevoegen

[ ]14

&&=+

↑↓↑−

pOHpHpHpOHOH

Hoe bereken je nu PH?

sterk zuur: volledige protolyse

àHCl, H2SO4

àvb.: 0,01 mol/l HCl-oplossing

H20 HCl à Cl- + H+

[ ][ ]

210log/10/01,0

/01,0

2

2

=−=

==

=

−

−+

pHlmollmolH

lmolHCl

Toepassing: pH + pOH = 14

Zuur toe.= 3 + 11 = 14

OH- toe. = 9 + 5 = 14

Altijd PH onderzoeken!!

Wat is een protolyse?

Protolyse of protolytische reactie is een chemische reactie waarbij een waterstofion (H+) tussen de twee bij de reactie betrokken stoffen wordt overgedragen.

2.3.5 Chemische reactie Wat is een chemische reactie?

Als stoffen in de juiste omstandigheden bij elkaar worden gebracht, kunnen hieruit andere stoffen gevormd worden.

Uitgangstoffen= Reagentia

De nieuw gevormde stoffen= De reactieproducten

Wat gebeurt er bij chemische reactie?

- Bewaart atoomsoorten

- Herschikking van atomen

àbestaande chemische bindingen verbroken

ànieuwe chemische bindingen gevormd

Hoe worden chemische reacties voorgesteld?

Reactievergelijking

Wat is een reactievergelijking?

-formules reagentia

-reactiepijl ( à of <-> )

-formules reactieproducten

Voorbeeld: verbranding van methaan (aardgas)

Wat wil zeggen: “ behoud van atoomsoorten”?

Links en rechts evenveel atomen van elke soort

Hoe krijgen me een metaaloxide en hydroxide?

• metaal + O2 ª metaaloxide Ca + O2 à CaO

• metaaloxide + H2O à hydroxide CaO + H2O à Ca(OH)2

Hoe krijgen met een niet-metaal oxide en oxozuur?

• niet-metaal + O2 à niet-metaaloxide C + O2 à CO2

• niet-metaaloxide + H2O à oxozuur CO2 + H2O à H2CO3

SO3 + H2O à H2SO4

Wat komt er als men een hydroxide laat reageren met zuur?

• hydroxide + zuur à zout + water

NaOH + HCl à NaCl + H2O

KOH + H2SO4 à K2SO4 + H2O

Wat krijgt met als men een niet-edel metaal laat reageren met zuur?

• niet-edelmetaal + zuur à zout + diwaterstof

Zn + 2HCl à ZnCl2 + H2

Wat is een redoxreactie?

Een redoxreactie is een reactie tussen moleculen en/of ionen waarbij elektronen worden uitgewisseld.

De term redox is een samentrekking van de begrippen reductie en oxidatie. Dit soort reacties wordt veel toegepast in batterijen en accu's. Ook roesten is een redoxreactie, namelijk de oxidatie van ijzer

Samenvatting reacties

2 soorten

• zonder verandering in oxidatietrap - zonder elektronenoverdracht

-metathesisreactie of ionreactie

• met verandering in oxidatietrap -met elektronenoverdracht

-redoxreactie

-TREEDT ENKEL OP WANNEER IONREACTIE NIET KAN

2.4 Hardheid van water Verschil tussen zuiver en leidingwater?

Zuiver water geleidt de elektrische stroom niet , leidingwater wel

Waarom leidingwater wel?

Het bevat al reeds opgeloste stoffen.--> elektrolyten

à werden uit de bodem opgelost want leidingwater is afkomstig van oppervlakte – of grondwater.

Wat zijn kwaliteitsnormen voor ons drinkwater?

• aangenaam (geurloos, kleurloos, frisse smaak)

• geen schadelijke stoffen

• geen pathogene organismen

• comfortabel in gebruik à niet hard

Hoe wordt de hardheid van het water veroorzaakt?

Door verschillende ionen

à sulfaten en chloriden zijn verantwoordelijk voor de blijvende hardheid.

Verklaar de meeste problemen met tijdelijke hardheid?

Ionen verdwijnen uit de oplossing na verhitten van water

Mg2+ / Ca2+

àkalkaanslag koffiezet, wasmachine…

Wat zijn de gevolgen?

• neerslagvorming met zeep àmeer zeep nodig

àstug worden van textiel

• moeilijkere doorstroming leidingen

Mg2+ / Ca2+ - ionen zijn opgelost in water in de vorm van Mg(HCO3)2 en Ca(HCO3)2, geef de reactie als de temperatuur stijgt:

Hoe moet je verwijderen door middel van zuren?

àCaCO3 + 2HCl à CaCl2 + H2O + CO2

• waterstofchloride : ontkalken van sanitaire installaties

• azijnzuur :huishoudelijke toestellen

Wat is het verschil in hardheidsgraden?

• Franse hardheidsgraden

– 1 ° fH: 10 g CaCO3 per m3 water

– < 15 ° fH: zacht water

• Duitse hardheidsgraden

– 1 ° dH: 10 g CaO per m3 water

2.5 Zure neerslag

2.5.1 Oorzaak – Zwaveldioxide (SO2) à fossiele brandstoffen

– Stikstofoxiden (NOx) à verkeer

– Ammoniak (NH3) à landbouw en veeteelt

2.5.2 Gevolgen • Vissterfte

Ø afh. van buffercapaciteit Ø buffer: vangt pH-veranderingen op Ø pH < 4,5 àgeen vissoorten en geen ongewervelden en algen

• Bosbestand Ø naaldwouden

Ø pH é à metalen (Al) lossen op à giftig!

• Gebouwen Ø CaCO3 + H2CO3 à Ca(HCO3)2

Ø vast oplosbaar

2.5.3 Maatregelen • Zwavelarme brandstof Ø door behandelen met CaCO3

Ø SO2 + CaCO3 à CaSO3 + CO2

Ø SO3 + CaCO3 à CaSO4 + CO2

• Gemotoriseerd vervoer Ø uitstoot van stikstofoxiden reduceren

• Overbemesting Ø NH3

Stoffen die te kennen zijn

HCl Waterstofchloride (= zoutzuur) H2SO4 Diwaterstofsulfaat(= zwavelzuur) NaOH Natriumhydroxide MgO Magnesiumoxide Cl- Chloride NH3 Ammoniak CaCl2 Calciumdichloride H Waterstof C Koolstof Cl Chloor Na Natrium Mg Magnesium O Zuurstof Fe Ijzer NH4

+ Ammonium NO2

- Nitriet

NO3- Nitraat

CH4 Methaan

3 Metalen In de natuur komen 2 soorten metalen voor

• Enkelvoudige stoffen • Samengestelde stoffen

Geef 2 voorbeelden van enkelvoudige stoffen?

- Zilver

- Goud

Wat zijn samengestelde stoffen?

= mineralen

= die voorkomen in ertsen

Wat zijn ertsen?

Gesteenten waarin naast de betrokken mineralen ook andere gesteenten(= ganggesteenten)

àin spleten of in gangen in de aardkost gestold magma

onder de aardkorst: magma

boven aardoppervlak: lava

Hoe bekomen we dan een metaal?

Door chemische processen uit het mineraal

Schema metalen:

Wat zijn de kenmerken metalen?

– vast (behalve kwik (Hg))

– goede warmtegeleiders

– goede elektriciteitsgeleiders

– glanzend uitzicht

Wat is een zuiver metaal?

Goed vervombaarà door hun roosterstructuur

Wat is een legering?

Verschillende metalen met elkaar te mengen.

Wat zijn de kenmerken van een legering?

àhard en onvervormbaar

• constructiestaal

• goud in sieraden

àverschillende atoomsoorten met verschillende groottes

àlagen kunnen niet meer verschuiven

Figuur zuiver metaal en legering

Zuiver metaal

Legering

Voorbeelden Metalen en Legering

Wat is een redoxreacties?

Reacties met overdracht van elektronen van een reductor naar oxidator.

– reductie

• opname van elektronen

• dalen van oxidatietrap

– oxidatie

• afgifte van elektronen

• stijgen in oxidatietrap

Wat is oxidatie?

àoorspronkelijk: binding met zuurstof

àverbranding

2 Mg + O2 à 2 MgO

S + O2 à SO2

àandere tragere reacties

• bruin worden van appel

• corrosie van metalen

Wat is reductie?

Ø zuurstof onttrekken Ø of analoge reactie zonder zuurstof, met ander element

Voorbeeld reductie

2 Mg + O2 à 2MgO

OAS: 2 Mg – 4 e- à 2Mg2+

ROD: O2 + 4 e- à 2 O2-

2 Mg + Cl2 à MgCl2

OAS: 2 Mg – 4 e- à 2Mg2+

ROD: Cl2 + 4 e- à 2 Cl2-

Hoe moet je redoxreacties oplossen?

-Deelreacties

àROD en OAS

- Elektronen

à+ of – e-

- H rechts of links à H2O links of rechts

- O recht of links à H2O links of rechts

- Basisch milieu: H+ neutraliseren met OH-

- Eventueel deelreacties vermenigvuldigen

àaantal opgenomen elektronen = aantal afgestane elektronen

- Deelreacties optellen

- Moleculen vormen

-Controle

3.2 Spanningsreeks van de metalen Wat is de spanningsreeks van de metalen?

= verdringingsreeks en kan afgeleid worden

Voorbeeld spanningsreeks

Zn + CuSO4 à ZnSO4 + Cu

Ø Zn wordt zelf geoxideerd (OAS) Ø Cu2+ wordt hierbij gereduceerd Ø Zn veroorzaakt reductie Ø Zn is reductor Ø Zn is sterkere reductor dan Cu

De elementen volgens dalend reducerend vermogen:

Alkali- en aardalkalimetalen= hebben een zo groot redecurend vermogen dat ze in staat zijn diwaterstof uit water te verdringen. à onstaat een basische oplossing

Voorbeeld: K, Na en Ca, Mg

Welke metalen kunnen diwaterstof uit een zuur verdringen?

- Aluminium

- Zink

- Ijzer

Voorbeeld:

• 2 Al + 6 HCl ª 2 AlCl3 + 3 H2 ↑ (Al – 3 e- à Al3+) x 2

(2 H+ + 2 e- à H2 ) x 3 2 Al + 6 H+ à 3 Al3+ + 3 H2 2 Al + 6 HCl à 3 AlCl3 + 3 H2

• Zn + H2SO4 ª ZnSO4 + H2 ↑ Zn – 2 e- à Zn2+ 2 H+ + 2 e- à H2 Zn + 2 H+ à Zn2+ + H2 Zn + H2SO4 à ZnSO4 + H2

Metalen na H2 reageren niet meer met zuren.

à Klein reducerend vermogen dat ze aan de lucht niet oxideren. è edele metalen

3.3 Metallurgie van ijzer Wat is metallurgie van ijzer?

Producten van ijzer

Geef de kenmerken van de metallurgie?

• metaalnijverheid: vooral ijzer

• 800 miljoen ton per jaar

• winning van ijzer: in hoogoven

– grondstoffen

• ijzerertsen

• schroot

• brandstoffen

• toeslag

Wat zijn ijzerertsen?

=ijzer in aardkorst

-Bestaat uit samengestelde stoffen

Ø magnetiet Fe3O4 Ø hematiet Fe2O3 Ø pyriet FeS.S

Wat is schroot?

àoudijzer of schroot

=vuil, roest

=recuperatie na gebruik

àafvalijzer of nieuw schoot

=nieuw ijzer

=komt vrij bij vormgeving van nieuw ijzer in gebruiksvoorwerpen

Geef 2 voorbeelden van brandstoffen?

Koolstof en Cokes

Wat doet het toeslag?

Smeltpunt verlagen

- Afhankelijk van samenstelling van de erts

= Kalksteen/ kiezelsteen

- Reageert met ganggesteente tot vorming van slak

à bijproduct

Hoe gebeurt de winning metalen?

Ø 50 meter hoog § langs boven vullen met afwisselend

• cokes • gemalen ijzererts + toeslag

§ onderaan lucht van 2000 °C § reactie bij 1600 °C in onderste laag

• 2 C + O2 à 2 CO § reactie bij 1400 °C in bovenliggende laag

• Fe2O3 + 3 CO à 2 Fe + 3 CO2 § gevormde ijzer daalt

• zwaartekracht

§ Fe + gevormde slak smelten

§ onderaan

• laag vloeibaar ijzer + laag vloeibaar slak

Geef de indeling volgens samenstelling

-gietijzer 3,2 tot 3,6 % koolstof

- staal < 1,7 % koolstof

Hoe ontstaat staal?

Ruwijzer opnieuw te smelten en in een convertor of elektrische oven de aanwezige koolstof en onzuiverheden te verbranden met zuivere zuurstof

3.4 Andere belangrijke metalen

3.5 Corrosie van metalen Wat is corrosie?

De aantasting van metalen en andere materialen als gevolg van chemische of fysische processen.

à groot probleemà economische schade vb. roestende carrosserie van auto’s

Wat is het probleem?

Geoxideerd product neemt groter volume inà barsten, breuken, vervormingen

Leg uit “ Roesten van ijzer”

Benodigdheden: water en zuurstof

à redoxreacties

Geef de reactie van roesten van ijzer

2 Fe + O2 + 2 H2O à 2 Fe(OH)2

4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O à 4 Fe(OH)3

2 Fe(OH)3 à Fe2O3 (poreus) + 3 H2O

Fe2O3 is poreus

Wat is poreus?

Iets wat water doorlaat

Leg uit “ Corrosie van Zn en Al”?

- Oxiden vormen goed hechtende laag

- Bescherming tegen verdere corrosie

Aluminium en zink àveel toepassingen

Hoe moet je beschermen tegen corrosie?

1. elektrolytische bescherming : Op stalen constructies wordt een ander metaal, zoals zink aangebracht. Het zink wordt geoxideerd in plaats van het ijzer en het goed hechtende zinkoxide beschermt onderliggende staal.

2. legeren – roestvrij staal = staal + Cr, Ni of Mo

3. deklagen – verf

4 Verbranding Wat zijn verschillende verbrandingsreacties?

- Verwarming

- Koken

- Transport

- Gevaar voor brand

4.1 Energetische aspecten van een chemische reactie Hoe komt warmte vrij?

Door chemische reacties

Vb. Bunsenbrander en kachel

Geef enkele andere vormen van energie?

• elektrische energie batterij • licht bij brandend hout • kracht van ontploffing

Wat gebeurt er bij een chemische reactie?

- Herschikking van de atomen

- Energie uitwisseling

à de studie hiervan is Thermodynamica

Wat is thermodynamica?

Leer van beweging en warmte

Welke soorten energie hebben we nog?

• warmte, licht, elektriciteit, geluid • beweging = kinetische energie • potentiële energie • kernenergie

Wat is warmte?

Kinetische energie van de moleculen of atomen in de materie.

We kunnen uit de studie van deze energie vormen 2 basisregels onderscheiden, de welke?

1. Energie kan omgezet worden van de ene vorm in de andere Vb. Potentiële energie van een ver in een klok omgezet in kinetische energie van de slinger

2. De hoeveelheid energie in het universum is constant

Wat gebeurt er met energie?

- Kan niet gemaakt worden of vernietigd

- Enkel omgezet worden van de ene vorm in de andere

Wat is de eerste wet van de thermodynamica?

In elk proces kan energie worden omgezet van de ene vorm in de andere, maar de energie kan nooit gecreëerd of vernietigd worden.

Vb. Verbranding benzine in motor

à chemische energie maar voor 30 % omgezet in bewegingsenergie, de rest in thermische (70% verlies)

Wat zijn exo-energetische reacties?

• afgave van energie • energie reactieproducten < energie reagentia • energie o.v.v. warmte of licht

Voorbeeld:

• verbrandingsreacties • oplossen metaal in zuur

Wat zijn endo-energetische reacties?

• Opname van energie • Energie reactieproducten > energie reagentia • Energie nodig om reactie te laten verlopen

Voorbeeld

• Verdamping van water • Fotosynthese

Wat is de activeringsenergie (Ua)?

De energie die in de vorm van warmte, licht.. toegevoegd moet worden om een reactie op gang te brengen

àvele reacties gaan pas door na toevoegen bepaalde hoeveelheid energie aan systeem

Exo-energetische reactie

Leg uit “ Fotosynthese”

Geef de reactievergelijking

licht

6 H2O + 6 CO2 à C6H12O6 + 6 O2

glucose

Wat is glucose?

Bouwstof van o.a. zetmeel

Wat is zetmeel?

Energierijke verbindingen worden door dierlijke organismen bij de voeding opgenomen.

à organische verbindingen

4.2 Organische verbindingsklassen Wat is organische chemie?

Koolstof chemie

Hoeveel bindingen kan koolstof aangaan?

4 enkelvoudige covalente bindingen

Hoe zijn koolstofketens of koolstofringen ontstaan?

Couper legde de nadruk op de capaciteit van het koolstofatoom om bindingen te vormen met andere koolstofatomen.

4.2.1 Koolwaterstoffen Wat zijn koolwaterstoffen?

Koolwaterstoffen zijn organisch chemische verbindingen van uitsluitend waterstof en koolstof met de algemene formule CnHm.

Wat zijn de verschillende soorten KWS?

1. Acyclische of alifatische KWS -Alkanen -Alkenen - Alkynen - Isomerie

2. Alicyclische KWS (cyclische KWS) 3. Aromatische KWS

4.2.1.1 Acyclische of Alifatische KWS Wat zijn acyclische koolwaterstoffen?

Dit zijn koolwaterstoffen bestaande uit open koolstofketens.

Voorbeeld: Butaan

Wat zijn alkanen?

Koolwaterstoffen waarbij een maximaal aantal waterstofatomen in de verbinding opgenomen is.

Wat zijn verzadigde alifatische KWS?

Verbinding is verzadigd aan waterstof

Wat is de brutoformule.?

CnH2n+2

Er bestaan 2 soorten ketens:

- Onvertakte ketens

- Vertakte ketens

Wat zijn onvertakte ketens?

Normaal alkanen of n-alkanen

Naamgeving: Onvertakte ketens

1. naamgeving 2. methaan CH4 3. ethaan CH3 – CH3 4. propaan CH3 - CH2 – CH3

5. butaan CH3 - CH2 - CH2 – CH3 6. pentaan CH3 - CH2 - CH2 – CH2 – CH3

àbruto-formule onvertakte ketens :CnH2n+2

propaan: C3H8

butaan: C4H10

Naamgeving: Vertakte ketens

– langste keten

– alkylgroepen in alfabetische volgorde

– alkylgroep: atoomgroep met één H-atoom minder dan corresponderende alkaan

• methyl -CH3

• ethyl -CH2CH3

èbruto-formule vertakte ketens: CnH2n+1

• methyl -CH3

• ethyl -C2H5

Wat zijn alkenen?

Bevatten 2-voudige binding. à niet verzadigd

Brutoformule: CnH2n

Voorbeeld:

1. etheen CH2=CH2 2. propeen CH3-CH=CH2 3. 1-buteen CH3-CH2-CH=CH2 4. 2-buteen CH3-CH=CH-CH3 5. 1,3-butadieen CH2=CH-CH=CH2

Voorbeeld: 2 methylpropaan

Wat zijn alkynen?

Koolwaterstoffen die een drievoudige binding bevatten.

Brutoformule: CnH2n-2

Voorbeeld: Ethyn

Voorbeeld: Propyn

Wat is isomerie?

Het voorkomen van moleculen met dezelfde brutoformule maar met verschillende structuur of configuratie

Welke 2 soorten isomerie hebben we?

1. Structuurisomerie 2. Stereo-isomerie

Wat is stereo- isomerie?

= geometrische isomeren

= verschillen alleen in de manier waarop de atomen in de ruimte georiënteerd zijn.

Wat is de configuratie?

De ruimtelijke rangschikking van atomen

Wat is structuur isomerie?

= bevatten dezelfde soort en hetzelfde aantal atomen maar ze zijn op een verschillende manier onderling gebonden.

Kenmerken van isomerie

- De opbouw van de koolstofketens kan verschillend zijn zoals bijvoorbeeld pentaan

Voorbeeld: Pentaan àstructuurisomeren van C5H12

à structuurisomeren van C6H14

4.2.1.2 Alicyclische KWS Wat zijn cyclische koolwaterstoffen?

Koolwaterstoffen waarbij C-atomen aan mekaar gebonden zijn tot een ring.

à 2 waterstofatomen minder dan de alkanen en zijn ze dus isomeren van de alkenen

Brutoformule: CnH2n CnH2n èzelfde als alkenen

structuurisomeren

Hoe gebeurt de naamgeving

Cyclo + aantal C-atomen in ring

Voorbeelden:

Kenmerken cyclische verbindingen

- Niet alle zijn stabiel

- De verschillende stabiliteit is af te leiden uit de bindingshoeken tussen de C-C bindingen.

Kunnen tekenen!!

Geef een voorbeeld van onverzadigde alicyclische KWS

Cyclohexeen

4.2.1.3 Aromatische KWS Wat zijn aromatische KWS?

Koolwaterstoffen die een benzeenring( = zesring) met afwisselend enkele en dubbele bindingen.

Voorbeeld:

4.2.2 Koolstofverbindingen met karakteristieke groepen Hoe worden deze verbindingen ingedeeld?

- Karakteristieke atoomgroep(= functionele groep) in hun structuur

Geef de verschillende soorten:

• Alcoholen • Carbonzuren • Ketonen • Aldehyden • Halogeenverbindingen • Amines • Ethers

4.2.2.1 Alcoholen Wat is de karakteristiek groep?

Hydroxylgroep of OH-groep

Geef uitleg bij methanol, ethanol!

• methanol: CH3OH - Bijproduct bij slechte destillatie

- Giftig bij inname

-Blindheid en dood tot gevolg

• ethanol: CH3CH2OH -oplosmiddel -alcoholische dranken -ontsmettingsmiddel -reinigingsmiddel -ontvetter

4.2.2.2 Carbonzuren Wat is karakteristieke groep?

Carboxylgroep

Altijd COOH

• ethaanzuur àazijnzuur

àproductie m.b.h.v. azijnzuurbacteriën

4.2.2.3 Ketonen Wat is de karakteristieke groep?

Carbonylgroep tussen 2 koolstofatomen

Voorbeeld aceton:

Voor wat wordt propanon gebruikt?

Als oplosmiddel om bv. nagellak te verwijderen

4.2.2.4 Aldehydes Wat is de karakteristieke groep?

Aldehyde groep( eindstandige carbonylgroep)

Voorbeeld methanal:

à formaldehydeà oplossen van formol in water

4.2.2.5 Halogeenverbindingen Wat is de karakteristieke groep?

Halogeen

Geef voorbeelden van halogenen

- Fluor

- Chloor

- Broom

- Jood

Wat zijn CFK’s of freonen?

= Chloorfluorkoolstofverbindingen

= halogeenalkanen die een fluoratoom bevatten

à probleem: Aantasting van de stratosferische ozonlaag

4.2.2.6 Amines Wat is karakteristieke groep?

Amine-groep/ NH2 –groep

• primair amine =1 alkylgroep

• secundair amine =2 alkylgroepen

• tertiair amine =3 alkylgroepen

4.2.2.7 Ethers Wat is het karakteristieke atoom?

Zuurstofatoom covalent gebonden tussen 2 koolstofatomen

Voorbeeld: ethoxyethaan

• ether

• di-ethylether

• oplosmiddel

4.3 Fosiele brandstoffen

4.3.1 Energie uit de grond Waarom is er een stijging van het energie verbruik?

• huishoudens • industrie • transport

Wat is de bron en wat kan er als bron gebruikt worden?

Fossiele brandstoffen:

• Aardolie • Aardgas • Steenkool

Probleem: Beperktà blijvend verbruikà uitputting

Oplossing: Alternatieve bronnen

• Windenergie • Waterkrachtcentrale • Getijdenenergie

4.4 Vuur en brand Waarom wordt de branddoek gebruikt?

Om band te voorkomen

Hoe kan je een brand vermijden

Uit elkaar houden van deze 3 elementen

Brand blussen = doorbreken van deze driehoek

Wat zijn explosies?

Reacties die uiterst snel verlopen en daarbij een grote hoeveelheidenergie en gasvormige producten

• snelle reacties • grote hoeveelheid energie vrij • grote hoeveelheid gasvormige producten vrij àenorme volumetoename

Symbool: Explosie

Licht ontvlambaar:

Wat is detonatie?

• soort explosie • reactiefront wordt verplaatst • hogere snelheid dan geluidssnelheid • schokgolvenàverwoestend effect

• brandstof

– hout, papier, ontvlambare vloeistof, gas

• zuurstof (O2, dizuurstof)

– uit lucht

• warmte / temperatuur

– vlam, vonk, verhitting…

Wat zijn explosiegrenzen?

een explosief verlopende reactie enkel kan optreden wanneer de gas-lucht verhouding zich binnen bepaalde grenzen bevindt.

àtussen deze grenzen: explosie

Op 100 ml 4,6 ml methaan en boven de 14,2 brandenà geen explosie!