BEDENKSELS en VERZINSELS: De corpusculaire opbouw van de materie.

 

Corpusculaire opbouw van de materie en chemische reacties.

In de chemie leren we de wereld van het onzichtbaar kleine kennen. Uit waarnemingen in ons dagelijks leven en uit de resultaten van heel veel wetenschappelijke experimenten ontstond in de loop van de voorbije eeuwen stap voor stap een model van de materie dat al deze waarnemingen en experimentele resultaten kan verklaren. Dit model noemen we het CORPUSCULAIRE  MODEL  VAN DE MATERIE. Materie is opgebouwd uit deeltjes (corpusculen, moleculen, ionen, elektronen, ........). deze deeltjes zijn zo klein dat we ze niet kunnen zien. Inzicht in het corpusculaire model en in chemische reacties vereist een minimum aan abstract denken. Wat volgt is geen cursus maar een samenvatting van de belangrijkste aspecten over de opbouw van materie, chemische reacties, het opstellen van de formule van binaire stoffen (stoffen bestaande uit twee elementen) en het opstellen van de formulevergelijking van een chemische reactie.

Corpusculen.

Waarnemingen:  vaste stoffen kunnen smelten, stoffen kunnen oplossen in vloeistoffen, vloeistoffen kunnen verdampen, mengsels van stoffen kunnen gescheiden worden tot zuivere stoffen, ……

Verklaring: Al deze verschijnselen kunnen we enkel verklaren als we aannemen dat materie opgebouwd is uit deeltjes of corpusculen, die elkaar vasthouden en kunnen loskomen van elkaar. 

Daaruit leiden we af dat: zuivere stoffen bestaan uit allemaal identieke corpusculen en mengsels van stoffen bestaan uit verschillende corpusculen. Het scheiden van een mengsel tot zuivere stoffen is dus het scheiden van de verschillende soorten corpusculen. 

Bijvoorbeeld:  

.1) Zuiver ethanol (alcohol) is opgebouwd uit enkel ethanolmoleculen. Het is een zuivere stof en kan niet meer gescheiden worden.

.2) Lossen we suiker op in water dan komen de suikermoleculen los van elkaar en verspreiden zich tussen de watermoleculen. Suikerwater is een mengsel van suiker opgelost in water, een mengsel van suikermoleculen en watermoleculen. Suikerwater kan gescheiden worden tot de zuivere stoffen water en suiker.

.3) Lucht is een gasmengsel van verschillende stoffen, o.a. zuurstofgas, stikstofgas, koolstofdioxide, ... en kan gescheiden worden tot de zuivere stoffen zuurstofgas, stikstofgas, ......

 

Intercorpusculaire aantrekking.

Waarnemingen: bepaalde stoffen hebben een vaste vorm, andere zijn vloeibaar en nog andere zijn gasvormig.

Verklaring: De aggregatietoestand van een stof (vast, vloeibaar, gas) kunnen we enkel verklaren als we aannemen dat de deeltjes elkaar kunnen vasthouden. In een vaste stof houden de deeltjes elkaar stevig vast en blijven ten opzichte van elkaar op dezelfde plaats zitten. In een vloeistof houden de deeltjes elkaar minder stevig vast en bewegen door elkaar. De vloeistof neemt de vorm van het recipiënt aan. In een gas houden de deeltjes elkaar nauwelijks of niet vast. Het gas neemt een zo groot mogelijk volume aan.

De aantrekking tussen de deeltjes of de kracht waarmee de deeltjes elkaar vasthouden, noemen we de intercorpusculaire aantrekking.  

 

Intercorpusculaire  ruimte.

Waarnemingen:

.a) gassen kunnen we samendrukken.

.b) gieten we  50 ml zuiver ethanol samen met 50 ml zuiver water, dan bekomen we een oplossing van 98 ml. .c) stoffen kunnen uitzetten bij opwarming.   

Verklaring: Er is nog ruimte tussen de corpusculen. Deze lege ruimte tussen de corpusculen noemen we intercorpusculaire ruimte. Bij het samendrukken van een gas gaan de corpusculen dichter bij elkaar zitten. In een mengsel van ethanol en water zitten de watermoleculen en de ethanolmoleculen dichter bij elkaar dan in de zuivere stoffen. In het mengsel is er 2 ml minder intercorpusculaire ruimte dan in de zuivere stoffen afzonderlijk.

Chemische reactie.

Een chemische reactie is een proces waarbij stoffen worden vernietigd en nieuwe stoffen gevormd worden. De meeste chemische reacties zijn zeer complex met vele stoffen tegelijkertijd zoals het bakken van brood, het verkolen van hout, het brouwen van bier,  ...... Wij beperken ons tot heel eenvoudige chemische reacties. De reactie(vergelijking) kunnen we schrijven als een woordvergelijking, vervolgens als een elementvergelijking en tenslotte als een formulevergelijking. Voor de reactiepijl staan de stoffen die vernietigd worden, na de pijl staan de gevormde stoffen.

Enkele eenvoudige voorbeelden:

.1) Bij het roesten worden ijzer en zuurstofgas vernietigd en wordt er roest (ijzeroxide) gevormd.

Woordvergelijking:  ijzer + zuurstofgas à roest.

.2) Bij het verbranden van hout worden er as en gassen gevormd.

Woordvergelijking:   hout  + zuurstofgas  à as + gassen.

.3) Bij de fotosynthese wordt er glucose en zuurstofgas gevormd uit water en koolstofdioxide.

Woordvergelijking:  water + koolstofdioxide  à glucose + zuurstofgas.

.4) Keukenzout wordt gevormd na reactie van chloorgas met natrium.

Woordvergelijking:  chloorgas + natrium  à keukenzout of natriumchloride.

.5) Wanneer we water vernietigen door er een elektrische stroom door te sturen, worden er zuurstofgas en waterstofgas gevormd.

Woordvergelijking: water  à waterstofgas + zuurstofgas.

 

Enkele bijzondere chemische reacties:

Analyse: is een chemische reactie waarbij uit één stof meerdere andere stoffen gevormd worden, zoals de elektrolyse van water (5). Een samengestelde stof kan geanalyseerd worden, een enkelvoudige stof niet, (zie verder)

Synthese: is een chemische reactie waarbij één stof gevormd wordt uit twee of meerdere stoffen. Vb. (4).

Exotherme reactie: Een reactie waarbij warmte vrijkomt. Elk verbrandingsproces is een exotherme reactie. Een verbranding is een reactie met zuurstofgas en met vuurverschijnselen.

Endotherme reactie: een reactie waarbij warmte (hitte) nodig is om de reactie te laten doorgaan. Bijvoorbeeld: de verkoling van hout is een chemische reactie waarbij houtskool wordt gevormd door verhitten van hout. Er worden ook teer en brandbare gassen gevormd.

Woordvergelijking:   hout  à houtskool + teer + brandbare gassen.

Opmerking: bij onvolledige verbranding van hout wordt er ook houtskool en teer gevormd.

 

Atomen en elementen.

Uit experimenten leren we  dat er zuivere stoffen zijn zoals water, keukenzout, suiker, ethanol, ........ die kunnen geanalyseerd worden tot meerdere andere stoffen met compleet andere eigenschappen. Deze stoffen noemen we samengestelde stoffen. Stoffen die niet meer kunnen geanalyseerd worden tot nieuwe stoffen noemen we enkelvoudige stoffen.

Belangrijke conclusie: Als je uit een zuivere stof (= stof opgebouwd uit identieke corpusculen) meerdere stoffen kunt vormen dan moet je aannemen dat de corpusculen van deze stof zijn opgebouwd uit nog kleinere verschillende deeltjes die door de chemische reactie van elkaar losgemaakt worden en zich binden tot nieuwe corpusculen. Deze kleinere deeltjes waaruit de corpusculen opgebouwd zijn noemen we atomen.

Dus bijgevolg zijn de corpusculen van een samengestelde stof uit meerdere atoomsoorten of elementen opgebouwd. Uit een enkelvoudige stof kunnen geen nieuwe stoffen gevormd worden, dus dan moeten de corpusculen van een enkelvoudige stof opgebouwd zijn uit 1 enkele atoomsoort.

In de natuur komen er 92 atoomsoorten of elementen voor. In principe zijn er evenveel enkelvoudige stoffen als er elementen of atoomsoorten zijn. Er zijn enkele uitzonderingen. Zo heeft het element zuurstof (symbool: O) twee enkelvoudige stoffen namelijk zuurstofgas en ozon. Diamant, grafiet en actieve kool zijn de enkelvoudige stoffen van het element koolstof (C).

 

Enkele eenvoudige voorbeelden:

.1) Uit experimenten blijkt dat uit de zuivere stof waterstofgas door analyse geen nieuwe stoffen kunnen gevormd worden. Waterstofgas is dus een enkelvoudige stof en de moleculen van waterstofgas bestaan uit slechts één atoomsoort namelijk het element waterstof (H). Andere zuivere stoffen waaruit geen nieuwe stoffen kunnen gevormd worden door analyse zijn bijvoorbeeld: chloorgas, heliumgas, kopermetaal, platinametaal, zwavel, .......

2) Zuiver water kan door elektrolyse (analyse met een elektrische stroom) omgezet worden in twee nieuwe stoffen, namelijk zuurstofgas en waterstofgas. Water is dus een samengestelde stof. Waterstofgas en zuurstofgas zijn enkelvoudige stoffen en dus zijn de moleculen opgebouwd uit één atoomsoort. Zuurstofgasmoleculen zijn opgebouwd uit het element zuurstof (O) en waterstofgasmoleculen zijn opgebouwd uit het element waterstof (H). Bijgevolg zijn watermoleculen opgebouwd uit de elementen zuurstof en waterstof.

Woordvergelijking:  water à zuurstofgas + waterstofgas.

Elementvergelijking:  (H,O)   à   (O)   +   (H).

3) Laten we chloorgas (een giftig geelgroen gas) reageren met natrium (een zacht en zeer reactief metaal dat in olie bewaard wordt) dan wordt een nieuwe stof gevormd die we in de keuken gebruiken, namelijk keukenzout. Chloorgas en natriummetaal zijn enkelvoudige stoffen. Chloorgas is opgebouwd uit het element chloor (Cl) en natriummetaal uit het element natrium (Na). Dus zijn de corpusculen van keukenzout opgebouwd uit de elementen natrium en chloor.

Woordvergelijking:  chloorgas + natrium  à keukenzout.

Elementvergelijking:  (Cl)   +   (Na)  à    (Na, Cl). 

Chemische reactie: Een chemische reactie is een proces waarbij stoffen worden vernietigd en nieuwe stoffen gevormd worden. Het is een proces waarbij de atomen van de corpusculen van elkaar worden losgemaakt en zich herschikken tot nieuwe corpusculen. De atomen zelf worden niet vernietigd. Bij een chemische reactie gaan geen atomen verloren, ze worden enkel herschikt tot nieuwe corpusculen en dus tot nieuwe stoffen. De massa van de stoffen voor de reactie is dus gelijk aan de massa van de stoffen na de reactie. (Wet van Lavoisier).

 

Atoomsoorten (= elementen).

Analyse van samengestelde stoffen leert ons dat de corpusculen zijn opgebouwd uit kleinere deeltjes, namelijk atomen. In de natuur zijn er 92 atoomsoorten of elementen waaruit alle stoffen zijn opgebouwd. Waarin verschillen de elementen van elkaar? Atomen zijn op hun beurt ook opgebouwd uit kleinere deeltjes namelijk de atoomkern en elektronen. De atoomkern is opgebouwd uit protonen en neutronen. (zie verder). Wanneer atomen verschillen in atoomnummer (= aantal protonen in de atoomkern), dan behoren ze tot een ander element. Vb. koolstof-atomen hebben in hun atoomkern 6 protonen. Zwavel-atomen hebben 16 protonen in hun kern. Elk element heeft een symbool: vb. het element koper heeft als symbool Cu. Het symbool voor het element koolstof is C, voor zwavel: S. De namen en symbolen van de elementen vinden we terug in het periodiek systeem der elementen (= tabel van Mendelejev).

Metalen  -  niet-metalen en edelgassen.

Experiment: reactie van enkelvoudige stoffen met zuurstofgas. (uitgezonderd de edelgassen die chemisch inert zijn)

Vaststelling: vorming van het oxide.

Enkele voorbeelden.

.1) verbranden van roet.

Woordvergelijking:  roet + zuurstofgas à koolstofdioxide.

Elementvergelijking: (C)   +  (O)  à (C,O)

.2) verbranden van magnesiummetaal.

Woordvergelijking:  magnesiummetaal + zuurstofgas à magnesiumoxide.

Elementvergelijking:    (Mg)   +  (O)  à (Mg,O)

 

Experiment: we lossen het oxide op in water. 

Vaststelling: bepaalde oxiden reageren in water tot zure oplossingen en andere tot basische oplossingen.

Verklaring: er bestaan drie klassen elementen: metalen, niet-metalen en edelgassen.

 

Een metaaloxide (Na₂O, K₂O, MgO, CaO, Al₂O₃ .......)   reageert met water tot een basische oplossing

Vergelijking:  (M, O) + H₂O  à  basische oplossing.

 

Een niet-metaaloxide (B₂O₃, CO₂, SO₂, SO₃, SiO₂, P₂O₅, ....) reageert met water tot een zure oplossing.

Vergelijking:  (NM, O) + H₂O  à  zure oplossing.

 

De elementen en dus ook de enkelvoudige stoffen kunnen we opdelen in drie klassen: de edelgassen, de metalen en de niet-metalen. Er zijn 6 edelgassen, een 12-tal niet-metalen en de rest zijn metalen.

De edelgassen zijn:  He, Ne, Ar, Kr, Xe en Rn. De corpusculen van de enkelvoudige stoffen van de edelgassen zijn mono-atomisch. Voor een edelgas is de formule van de stof  = symbool van het edelgaselement. De edelgassen zijn chemisch inert (= gaan geen bindingen aan met andere elementen).

De 12 niet-metaal elementen zijn: H, B, C, N, O, F, Si, P, S, Cl, Br en I

Belangrijkste eigenschappen van niet-metalen: De enkelvoudige stoffen zijn elektrisch niet geleidend. Het oxide van een niet-metaal vormt een zure oplossing. Sommige niet-metalen zijn gasvorming (waterstofgas, zuurstofgas, ....), andere zijn vloeibaar (dibroom) en nog andere zijn vast ( boor, silicium, grafiet, dijood, ...).

Belangrijkste eigenschappen van metalen: De enkelvoudige stoffen zijn elektrisch geleidend. Het oxide van een metaal, indien oplosbaar in water, vormt een basische oplossing. Metalen zijn vaste stoffen, met uitzondering van kwik (Hg) dat vloeibaar is.

De samengestelde stoffen op hun beurt worden ingedeeld in drie groepen. De corpusculen van samengestelde stoffen zijn opgebouwd uit twee of meerdere atoomsoorten.

.1) Zouten, (M, NM): zijn samengestelde stoffen uit metaal- en niet-metaalelementen.

Eigenschappen: vaste stoffen. In oplossing of gesmolten zijn ze elektrisch geleidend. Ze zijn opgebouwd uit ionen (zie verder). Voorbeelden: keukenzout (NaCl), roest (Fe₂O₃), kalksteen (CaCO₃), natriumhydroxide (NaOH) 

.2) Niet-zouten (NM, NM): zijn samengestelde stoffen opgebouwd uit enkel niet-metaalelementen.

Eigenschappen: soms vast (vb; suiker, polyethyleen, .....), soms vloeibaar (vb. water, ethanol, .....), soms gasvorming (vb: methaan, koolstofdioxide, ..... ). Ze zijn opgebouwd uit moleculen. (zie verder) Als zuivere stof zijn in niet elektrisch geleidend. [Opmerking: Een oplossing van een niet-metaaloxide (vb: CO₂, SO₃, SO₂, P₂O₅, .....) is wel elektrisch geleidend!]. Voorbeelden van niet-zouten: water (H₂O), suiker (C₆H₁₂O₆), eiwit (C, H, O, N, S), propaangas (C₃H₈), .......

.3) Metaallegeringen (M,M): metaallegeringen zijn mengsels van verschillende metalen. Voorbeelden: brons (Cu, Sn), messing (Cu, Zn), soldeertin (Sn, Pb), ......

 

Ionen-moleculen.

Experiment: meten van de elektrische geleidbaarheid van stoffen in vloeibare, vaste toestand of in oplossing.  Een stof of een oplossing van een stof is elektrisch geleidend als er vrij bewegende elektrisch geladen deeltjes aanwezig zijn.

Vaststellingen en conclusies:

-          Metalen zijn in vaste toestand elektrisch geleidend. Ze bevatten dus vrij bewegende elektrisch geladen deeltjes. De deeltjes die voor de elektrische geleiding zorgen zijn elektronen (zie verder).

-          Zouten zijn in vaste toestand niet elektrisch geleidend maar wel in gesmolten toestand en in oplossing. Zouten zijn opgebouwd uit elektrisch geladen deeltjes die in gesmolten toestand en in oplossing vrij kunnen bewegen. De deeltjes waaruit zouten zijn opgebouwd noemen we ionen.

-          Niet-zouten zijn niet elektrisch geleidend ook niet als in vloeibare toestand de deeltjes vrij bewegend zijn. De deeltjes waaruit niet-zouten zijn opgebouwd zijn elektrisch niet geladen en noemen we moleculen.

Atoombouw: kern (protonen en neutronen), en elektronen.

Enkele vaststellingen

·         Er zijn twee soorten corpusculen: ionen en moleculen. We willen weten wat ionen elektrisch geladen maakt en moleculen elektrisch neutraal?

·         Bij wrijving van bepaalde stoffen worden deze stoffen elektrisch geladen: knetterende truien, haar kammen, papiersnippers die aangetrokken worden door gewreven plasticstaaf, bliksem, proef met elektriseermachine, ……..

·         Het ontstaan van licht,…….

·         Metalen zijn vaste stoffen en toch elektrisch geleidend. In een vaste stof bewegen de corpusculen niet ten opzichte van elkaar. Een metaal is elektrisch geleidend en moet dus beweegbare elektrisch geladen deeltjes bevatten.

Verklaring: deze vaststellingen en ook de resultaten van verschillende wetenschappelijke experimenten (bijvoorbeeld: proef van Thomson en van Rutherford, zie verder) kunnen we alleen maar verklaren als we aannemen dat er uiterst kleine elektrisch geladen deeltjes, elektronen genoemd, bestaan.

Experiment 1.

·         Proef van Thomson met de fluorescentielamp. De proef van Thomson leert dat stoffen hele kleine elektrisch geladen deeltjes bevatten. Aangezien stoffen bestaan uit corpusculen en corpusculen opgebouwd zijn uit atomen, moeten deze elektrisch geladen deeltjes afkomstig zijn van de atomen. Deze elektrisch geladen deeltjes noemde hij elektronen.

De elektrische verschijnselen zoals ze bij wrijving ontstaan kan men verklaren door aan te nemen dat er uiterst kleine elektrisch negatief geladen deeltjes ( = elektronen) bestaan, die deel uitmaken van de atomen, en die gemakkelijk van de ene stof naar de andere kunnen overgaan zonder dat die stof verandert. Elektronen kunnen dus losgemaakt worden uit een atoom.

Thomson bepaalde eveneens de massa en de lading van een elektron.

Experiment 2.

·         Proef van Rutherford: Een dunne goudfolie wordt beschoten met  a-deeltjes.

Vaststelling: de meeste a-deeltjes gaan ongehinderd door de folie. Sommige buigen af.

Verklaring:

Dat de a-deeltjes door de goudfolie dringen kan men verklaren door aan te nemen dat bijna alle massa in het centrum van het atoom zit, en een kern vormt. Aangezien de uiterst kleine elektronen, negatief geladen zijn en deel uitmaken van een atoom, moet de kern positief geladen zijn.

 

Atoommodel van Rutherford.

De resultaten van voorgaande experimenten, en nog vele andere hebben geleid tot een volgend atoommodel. Een atoom is opgebouwd uit:

-     een elektrisch positief geladen kern die bijna alle massa van het atoom bezit.

-          rond de kern: een aantal, uiterst kleine, elektrisch negatief geladen elektronen, die de elektronenmantel vormen.

-          de kern bestaat uit nog kleinere deeltjes: positief geladen protonen en elektrisch neutrale neutronen (zie 5^de jaar secundair)

Een ion is een atoom of atoomgroep die 1 of meerdere elektronen opgenomen of afgestaan heeft. Een positief ion ontstaat door elektronen af te geven. Een negatief ion ontstaat door elektronen op te nemen.

Met dit model kunnen we nu voorgaande verschijnselen verklaren:

·         De elektrische geleidbaarheid van metalen verklaren we als volgt. Een metaal is opgebouwd uit positieve metaalionen, met tussen de metaalionen vrij bewegende elektronen. Deze vrije tussen de metaalionen bewegende  elektronen zorgen voor de elektrische geleidbaarheid. De metaalionen ontstaan uit metaalatomen door het afgeven van elektronen.

·         Bij een knetterende pull: door wrijving geven de moleculen elektronen af van de pull naar het hemd of omgekeerd, waardoor tijdelijk elektrisch geladen stoffen ontstaan. Het knetteren is het terug ontladen van de stoffen.

·         Zouten zijn M-NM-verbindingen opgebouwd uit positieve metaalionen en negatieve niet- metaalionen. Bij reactie tussen een metaal  (vb. natriummetaal) en een niet-metaal (vb. chloorgas) zullen de metaalatomen elektronen afgeven en positieve metaalionen vormen. De niet-metaalatomen nemen de door de metaalatomen afgestane elektronen op en vormen negatieve niet-metaalionen. De gevormde ionen vormen dan samen het zout  (vb. NaCl)

 

Elementen  - protonen.

Waarin verschillen de elementen van elkaar? We hebben gezien dat er 92 natuurlijke atoomsoorten zijn, en dat een atoom opgebouwd is uit een kern (positief geladen protonen en elektrisch neutrale neutronen) met daaromheen negatief geladen elektronen. Uit (kern)proeven (zie 5^de jaar) blijkt dat elementen van elkaar verschillen door het aantal protonen in de kern. Vb. De kern van elk C-atoom bevat 6 protonen, de kern van elk O-atoom bevat 8 protonen. Het aantal protonen in de kern noemt men het atoomnummer.

In een atoom is het aantal elektronen gelijk aan het aantal protonen.

Wanneer een atoom elektronen opneemt dan wordt een negatief ion gevormd.

Wanneer een atoom elektronen afstaat, dan wordt een positief ion gevormd.

 

Licht  –  atoommodel van Bohr. 

Vaststellingen: 

Sommige stoffen, meestal enkelvoudige, die verhit worden zenden licht uit:  

-ijzermetaal dat verhit wordt begint te gloeien en straalt licht uit.

-het verhitte metaal van gloeilampen zend licht uit.

-Het oranje straatlicht natriumlampen ontstaat na verhitting van natrium en neon

-Het licht uitgestraald door neonlampen, TL-lampen, buislampen,….

-De kleurenpracht die ontstaat bij vuurwerk, …….

-vlamproeven.

Verklaring:  Bohr verklaarde het ontstaan van licht als volgt. De elektronen in de mantel rond de atoomkern kunnen een verschillende energie(niveau) hebben. De elektronen kunnen veranderen van energie(niveau) door energie op te nemen, of door energie af te geven. Door atomen te verhitten nemen de elektronen energie op en “springen” naar een hoger energieniveau. Wanneer de elektronen naar een lager energieniveau “terugvallen” zenden de atomen de energie uit als licht.

Bohr analyseerde het uitgezonden licht van verschillende elementen. Hij kon het unieke lijnenspectrum van elk element alleen maar verklaren door aan te nemen dat de elektronen rond de kern slechts welbepaalde energieën kunnen aannemen en op een geordende manier rond de kern bewegen. De elektronen zijn rond de kern in energieniveaus of schillen geordend. De schillen worden met een letter aangeduid en kunnen een bepaald aantal elektronen hebben. De schil met de laagste energiewaarde noemt men de K-schil en kan maximaal 2 elektronen bevatten. De volgende schil is de L-schil met maximaal 8 elektronen.

De M-schil: maximaal 18 elektronen, De N-schil: maximaal 32 elektronen. De rangschikking van de elektronen in schillen noemt men de elektronenconfiguratie.

De energie van het licht wordt bepaald door de kleur van het licht. Blauw licht heeft meer energie dan rood licht. De kleur van het uitgestraalde licht wordt dus bepaald door het energieverschil tussen de elektronenschillen.

 

Het periodiek systeem van de elementen.

De elementen kunnen geordend worden volgens de fysische en chemische eigenschappen van de overeenkomstige enkelvoudige stoffen. Mendelejev was de eerste die in 1869 erin slaagde om de toen gekende elementen te ordenen volgens stijgende atoommassa en overeenkomstige chemische eigenschappen van de enkelvoudige stoffen. Hij had geen kennis over de atoommodellen, die pas later werden ontwikkeld  Op die manier deelde hij de elementen in groepen: vb. alkalimetalen, aardalkalimetalen, de halogenen, de edelgassen,  ….

Pas veel later werd ontdekt o.a. door Thomson,  Rutherford, Bohr,… dat de elementen ook van elkaar verschillen door hun bouw: het aantal protonen en elektronen.  Bohr ontdekte dat de elektronen in schillen geordend (gestructureerd) waren. Wanneer men de elementen ordent volgens de elektronenconfiguratie, dan kwam men tot bijna dezelfde ordening van Mendelejev. Dit is een bewijs dat de chemische eigenschappen van een element bepaald worden door de elektronenconfiguratie van het element.

 

Opstellen van de reactievergelijking van een chemische reactie.

Om de reactievergelijking van een chemische reactie op te stellen is het nodig een aantal spelregels te volgen, die afgeleid zijn uit o.a. de wet van behoud van elementen.

Om de formules van de bij de reactie betrokken stoffen (beginstoffen en gevormde stoffen) op te stellen is het nodig minimaal het volgende te kennen:

.1)  de elektronstipformule van de niet-metalen

.2)  de monoatomische ionen van de niet-metalen (meeratomige ionen:  OH^- (hydroxide), de andere later).

.3)  de ionen van de metalen.

.1)  De elektronstipformule van de niet-metalen:    

.2)  De volgende NM-ionen:   O^2- (oxide),    S^2- (sulfide)     F^- (fluoride),   Cl^- (chloride),   Br^- (bromide).  

.3)  De volgende M-ionen: Li⁺,    Na⁺,   K⁺,   Be²⁺,   Mg²⁺,   Ca²⁺,   Al³⁺,   Fe²⁺,   Fe³⁺,   Cu⁺,   Cu²⁺,   Zn²⁺,   Pb²⁺,   Pb⁴⁺,   Ag⁺,   Sn²⁺,   Sn⁴⁺,    Hg⁺,    Hg²⁺. (van de andere metalen hoef je de ionen niet te kennen)

 

Stappenplan bij het opstellen van de reactievergelijking.

Stap 1: de woordvergelijking opstellen. We noteren de namen van de beginstoffen en de namen van de gevormde stoffen in een woordvergelijking. Welke stoffen gevormd worden bij de reactie leren we uit de identificatie van de gevormde stoffen en door toepassing van de wet van behoud van elementen.

Voorbeeld: Bij de elektrolyse van water worden twee stoffen gevormd. Na identificatie blijken deze stoffen waterstofgas en zuurstofgas te zijn  =>

Woordvergelijking:   water   à   waterstofgas    +     zuurstofgas.

Stap 2: de elementvergelijking opstellen. Elke stof is opgebouwd uit één of meerdere elementen. We vervangen de naam van de stof door de elementen die elke stof bevat.  

Waterstofgas bevat het element H, zuurstofgas het element O, dus water bevat de elementen H en O.

Elementvoorstelling:   (H, O)   à   (H)  +  (O).

Stap 3: vervang de elementvoorstelling van elke stof door de formule.  (zie hieronder opstellen formule van een stof). Voor de elektrolyse van water wordt dit: 

                 H₂O     à     H₂   +   O₂.

Stap 4:  juiste voorgetallen.

Om te voldoen aan de wet van behoud van massa (= wet van behoud van het aantal atomen) moeten de juiste voorgetallen gezocht worden. In bovenstaande vergelijking is er voor de reactie slechts 1 O-atoom en na de reactie zijn er 2 O-atomen. We plaatsen een 2 voor de formule van water zodat er ook voor de reactie 2 O-atomen zijn. Daardoor zijn er voor de reactie nu 4 H-atomen en na de reactie slechts 2. We plaatsen 2 voor de H₂ molecule zodat er na de reactie eveneens 4 H-atomen zijn. De reactievergelijking voor de elektrolyse van water wordt uiteindelijk:   2 H₂O  à 2 H₂  +  O₂.

 

Betekenis van een reactievergelijking.

Het is belangrijk een reactievergelijking te kunnen lezen en te begrijpen.

Voorbeeld 1:    2 Na  +  Cl₂  à 2 NaCl.

Betekenis: 2 natriumatomen reageren met 1 chloorgas molecule met vorming van 2 natriumchloride eenheden.  Of ook:  bij de reactie van natrium met chloorgas wordt er keukenzout gevormd.

 

Voorbeeld 2:       H₂  +  Cl₂  à  2 HCl

Betekenis: 1 waterstofgas molecule reageert met 1 chloorgas molecule met vorming van 2 waterstofchloride moleculen. Of ook: waterstofgas en chloorgas reageren met elkaar waarbij waterstofchloride gevormd wordt.

 

Voorbeeld 3:       2 Na  +  2 H₂O  à   H₂  +  2 NaOH

Betekenis: 2 natriumatomen reageren met 2 water moleculen met vorming van 1 waterstofgas molecule en 2 natriumhydroxide eenheden. Of ook: natrium en water reageren met elkaar met vorming van waterstofgas en natriumhydroxide.

 

Opstellen van de formule van een stof.

Stap 1: noteer de elementen die de stof bevat.

Vb. 

Methaan => (C, H)

Aluminiumoxide => (Al, O)

Koper  => (Cu)

Stap 2: klassificeer de stof als (M),  (M, NM)  of (NM, NM)

Vb. 

Methaan => (C, H)                              =>   (NM, NM)  => niet-zout  

Aluminiumoxide => (Al, O)               => (M, NM) => zout

Koper  => (Cu)                                               => (M) => metaal.

Stap 3: noteer of de stof is opgebouwd uit ionen of moleculen en noteer de elektronstipformule of de ionen.

Opmerking:   Wanneer het om een metaal gaat dan is de formule = symbool.

Ook voor de enkelvoudige stoffen van de elementen B, C, Si, P en S noteren we als formule het symbool.

Vb. 

Methaan => (C, H)                  =>   (NM, NM)  => niet-zout  => moleculen  => elektronstipformule

Aluminiumoxide => (Al, O)    => (M, NM) => zout                => ionen  => Al³⁺,  O^2-.

Koper  => (Cu)                                  => (M) => metaal.                   => formule:  Cu.

Stap 4: leid uit de elektronstipformules de formule van het niet-zout af. Leid uit de ionen de formule van het zout af.

Vb. 

Methaan => (C, H)                     =>   (NM, NM)  => niet-zout           => moleculen  =>

elektronstipformule  van C en H =>                                       = > formule:  CH₄.

Aluminiumoxide => (Al, O)        => (M, NM) => zout                       => ionen  => Al³⁺,  O^2- => formule:   Al₂O₃.

Koper  => (Cu)                                      => (M) => metaal.               => formule:  Cu.

 

Besluit:

Vb.

Methaan:  CH₄.

Aluminiumoxide: Al₂O₃.

Koper: Cu.

 Samengevat:

                                                           Zuivere stof

                                                                   ↓

                                               Noteer de elementen aanwezig in de stof

ð 

Volgende mogelijkheden

 De stof is opgebouwd uit:                   De stof is opgebouwd uit:                   De stof is opgebouwd uit:

een metaalelement                              metaal en niet-metaal elementen         alleen niet-metaal elementen

        ( M )                                                                  (M, NM )                                                  ( NM, NM)

           ↓                                                                         ↓                                                                ↓

      metaal                                                                      zout                                                           niet- zout

           ↓                                                                            ↓                                                              ↓

formule = symbool van                                    opgebouwd uit ionen                                  opgebouwd uit moleculen

het element.                                                                    ↓                                                              ↓

                                                                      symbool van de ionen                                elektronstipformules

                                                                                           ↓                                                              ↓

                                                                         equivalentieregel                                          structuurformule

                                                                                           ↓                                                      (bruto)formule

                                                                         (verhoudings)formule

 

 

Opbouw van een stof (beschrijving + visuele voorstelling) .     

Er zijn drie stofklassen namelijk  Metalen, Zouten en Niet-Zouten. Elke stofklasse heeft een specifieke opbouw zoals hieronder beschreven.

Een metaal: een metaal is opgebouwd uit een roosterstructuur van positieve metaalionen, met tussen de metaalionen vrij bewegende elektronen.

Een zout of (M, NM)-verbinding is opgebouwd uit een roosterstructuur van positieve metaalionen en negatieve niet-metaal ionen, in een verhouding zoals aangegeven door de verhoudingsformule. De binding tussen de positieve en de negatieve ionen noemen we de ionbinding.

Een niet-zout of (NM, NM)-verbinding is opgebouwd uit moleculen die onderling samengehouden worden door intermoleculaire aantrekking. In een vaste stof is de intermoleculaire aantrekking sterker dan in een vloeistof en in een gas. De atomen in één molecule zijn met elkaar verbonden door gemeenschappelijk gedeelde elektronen (atoombindingen)

Uitzonderingen:  Edelgassen:  monoatomische gassen. B, C, Si, S, P zijn vaste stoffen met een atoomroosterstructuur waarbij de atomen covalent gebonden zijn. (formule van de enkelvoudige stof = symbool van het element)

Oefening: Opbouw van een stof.

Beschrijf de opbouw van de volgende stoffen: Magnesium,   Aluminiumsulfide en water en maak een visuele voorstelling van de opbouw.

Oplossing:

.-  Magnesium is een metaal, opgebouwd uit Mg²⁺ metaalionen geordend in een roosterstructuur met tussen de ionen vrij bewegende elektronen.

.-  Aluminiumsulfide is een zout opgebouwd uit Al³⁺ metaalionen en S^2- niet-metaalionen geordend in een roosterstructuur in een verhouding van 2  Al³⁺  en 3 S^2-   ionen, zoals weergegeven in de formule Al₂S₃.

.-  Water is een niet-zout opgebouwd uit  H₂O moleculen die samengehouden worden door intermoleculaire aantrekking. Elke watermolecule is opgebouwd uit 2  H-atomen en 1 O-atoom, samengehouden door gemeenschappelijk gedeelde elektronen.

 

Oefeningen:  Opstellen van reactievergelijkingen met formules.

HERHALING:  Het opstellen van een reactievergelijking verloopt het gemakkelijkst als je de volgende stappen achtereenvolgens uitvoert. 1) Woordvergelijking. Je schrijft in de woordvergelijking de namen van de beginstoffen. Welke de gevormde stoffen zijn leer je uit het experiment, of ze zijn opgegeven in de opgave of je kan ze afleiden uit de elementen van de beginstoffen.  2) Elementvergelijking. Uit de elementen die in de beginstoffen voorkomen kan je de mogelijke elementvoorstelling van de gevormde stoffen afleiden.  3) Formules. (Van elke stof ken je nu de elementen waaruit deze stof bestaat. Stel de formule van elke stof afzonderlijk op.  4) Zoek de juiste voorgetallen. De voorgetallen geven het aantal moleculen, formule-eenheden voor zouten of aantal metaalatomen aan. De voorgetallen zorgen ervoor dat voldaan is aan de wet van behoud van elementen.

 

Enkele modeloefeningen. Van de volgende 5 oefeningen zijn de oplossingen gedetailleerd uitgewerkt.

1) Stel de reactievergelijking op voor de verbranding van aluminium. Geef ook de betekenis van de reactievergelijking en beschrijf de opbouw van elke stof.

Oplossing:  verbranden is een reactie met zuurstofgas ==>

a) Woordvergelijking:  aluminium  +  zuurstofgas  à aluminiumoxide

b) Elementvergelijking:     (Al)       +        (O )        à   (Al, O)

c) formule van elke stof opstellen:

(Al) => metaal => formule = symbool van het element =>  formule: Al

( O ) =>  niet-zout => moleculen => elektronstipformule => ………….=> ………….. =>Formule: O₂.

(Al,O) => zout => ionen => Al³⁺,  O^2-  =>   2 (3+) + 3 (2-) = 0 =>   Formule: Al₂O₃.

d)  reactievergelijking:  4  Al  + 3 O₂ à 2 Al₂O₃ .

e)  betekenis:   - bij de verbranding van aluminium wordt aluminiumoxide gevormd.

                        - 4 aluminiumatomen reageren met 3 zuurstofgasmoleculen met vorming van 2

aluminiumoxide-eenheden.

 

Opbouw van de stoffen: aluminium Al, zuurstofgas O₂  en aluminiumoxide Al₂O₃.

Al: is een metaal opgebouwd uit  Al³⁺ ionen geordend in een roosterstructuur, met tussen de ionen vrij bewegende elektronen.

O₂ : zuurstofgas is een niet-zout, opgebouwd uit zuurstofgasmoleculen. De aantrekking tussen de moleculen noemen we vanderwaalskrachten. Elke molecule is opgebouwd uit 2 zuurstofatomen samengebonden door gemeenschappelijk gedeelde elektronen.

Al₂O₃: is een zout opgebouwd uit Al³⁺ ionen en O^2-   ionen, geordend in een roosterstructuur in een verhouding van 2 Al³⁺ ionen en 3 O^2-   ionen.

 

2) Stel de reactievergelijking op voor de analyse van kwik(I)sulfide. Geef de betekenis van de reactievergelijking.

Oplossing:

a) Woordvergelijking:  kwik(I)sulfide à kwik  +  zwavel

b) Elementvergelijking:        (Hg, S)    à   (Hg)     +  (S )

c) formule van elke stof opstellen:

kwik(I)sulfide (Hg,S) => zout => ionen => Hg⁺,  S^2-  =>   2 (1+) +  (2-) = 0 =>   Formule: Hg₂S.

(Hg) => metaal => formule = symbool van het element =>  formule: Hg

( S ) =>  niet-zout => moleculen => Formule: S.

d)  reactievergelijking:      Hg₂S  à    2  Hg  +  S

e)  betekenis:   - bij de analyse van kwik(I)sulfide wordt kwik en zwavel gevormd.

- 1 dikwiksulfide-eenheid wordt door analyse omgezet in 2 kwikatomen en 1 zwavelatoom.

 

3) Stel de reactievergelijking op voor de elektrolyse van water. Geef de betekenis van de reactievergelijking en maak er een corpusculaire voordtelling  van.

Oplossing:

a)      Woordvergelijking:  water à  waterstofgas  + zuurstofgas

b)      Elementvergelijking:  (H, O)  à  (H )  +  ( O )

c)      formule van elke stof.

       (H) à (NM,NM) à niet-zout opgebouwd uit moleculen à H• => H—H   ,  H₂.

      ( O ) à (NM,NM) à niet-zout opgebouwd uit moleculen à O    =>  O=O  ,   O₂.

      (H,O) à (NM,NM) à niet-zout opgebouwd uit moleculen à

       H2O  à  H2  +  O2

d)   reactievergelijking:    2 H2O  à  2 H2  +  O2

Betekenis:

a)      2 moleculen water worden geanalyseerd tot 2 moleculen waterstofgas en 1 molecule zuurstofgas.

b)      Water wordt door elektrolyse omgezet tot waterstofgas en zuurstofgas.

4) Stel de reactievergelijking op voor de synthese van ijzer(III)oxide => vorming uit meerdere stoffen. Geef de betekenis van de reactievergelijking.

Oplossing:

a) Woordvergelijking:  ijzer  +  zuurstofgas  à ijzer(III)oxide

b) Elementvergelijking:     (Fe)       +        (O )        à   (Fe, O)

c) formule van elke stof opstellen:

(Fe) => metaal => formule = symbool van het element =>  formule: Fe

( O ) =>  niet-zout => moleculen => elektronstipformule => ………….=> ………….. => O₂.

Formule: O₂.                                       

Ijzer(III)oxide:  (Fe,O) => zout => ionen => Al³⁺,  O^2-  =>   2 (3+) + 3 (2-) = 0 =>   Formule: Fe₂O₃.

d) reactievergelijking:  4  Fe  + 3 O₂ à 2 Fe₂O₃ .

e)  betekenis:   - bij de verbranding van ijzer wordt di-ijzertrioxide = ijzer(III)oxide gevormd.

                        - 4 ijzeratomen reageren met 3 zuurstofgasmoleculen met vorming van 2

di-ijzertrioxide-eenheden.

 

5) Stel de reactievergelijking op voor de analyse van lood(IV)chloride => uitgaande van 1 stof, meerdere stoffen vormen. Geef de betekenis van de reactievergelijking.

Oplossing

a) Woordvergelijking:  lood(IV)chloride à  lood  +  chloorgas

b) Elementvergelijking:        (Pb, Cl)    à   (Pb)     +  (Cl )

c) formule van elke stof opstellen:

lood(IV)chloride (Pb,Cl) => zout => ionen => Pb⁴⁺,  Cl^-  =>   1 (4+) +   4 (-) = 0 =>   Formule: PbCl₄.

(Pb) => metaal => formule = symbool van het element =>  formule: Pb

( Cl ) =>  niet-zout => moleculen => elektronstipformule => ………….=> ………….. => Formule: Cl₂.     

d) reactievergelijking:         PbCl₄.  à    Pb  + 2 Cl₂.

e)  betekenis:   - bij de analyse van lood(IV)chloride wordt lood en chloorgas gevormd.

- 1 lood(IV)chloride -eenheid wordt door analyse omgezet in 1 loodatoom en 2

   Chloorgasmoleculen.

 

oefeningen.

1) Stel de formulevergelijkingen (zoals in de modeloefeningen) op voor de volgende reacties.

a)      Verbranding van natrium. (proef uit 3^de jaar)

b)      Verbranding van calcium.

c)      synthese van ammoniak uitgaande van enkelvoudige stoffen.

d)      verbranding van waterstofgas. (proef uit 3^de jaar)

e)      synthese van koper(II)oxide uitgaande van enkelvoudige stoffen. (proef uit 3^de jaar)

f)       De reactie van aluminiumpoeder met dibroom.  

g)      synthese van koper(I)oxide uitgaande van enkelvoudige stoffen

h)      Verbranding van methaan  (proef uit 3^de jaar)

i)        Reactie van aluminium met zwavel.

j)        Roesten van ijzer  (proef uit 3^de jaar)

k)      Verbranden van magnesium.   (proef uit 3^de jaar)

l)        Reactie van koper(II)oxide met roet.  (proef uit 3^de jaar)

m)    Synthese van koper(I)chloride uitgaande van enkelvoudige stoffen.

n)      Oxidatie van aluminium in de lucht

o)      De analyse van kwik(II)oxide.  (proef uit 3^de jaar)

p)      Synthese van koper(II)jodide uitgaande van enkelvoudige stoffen.

q)      Bij de verbranding van fosfor ontstaat difosforpentaoxide.  (proef uit 3^de jaar)

r)       Synthese van keukenzout. 

s)       Synthese van (Fe,S).  (proef uit 3^de jaar)

 

Oplossingen:

a)      4 Na + O₂  à 2 Na₂O

b)        2 Ca  +  O₂  à  2 CaO

c)        N₂  +  3  H₂  à 2 NH₃.

d)        2 H₂  +  O₂  à  2 H₂O

e)        2 Cu  +  O₂  à  2 CuO

f)       2  Al  +  3  Br₂  à  2 AlBr₃.

g)        4 Cu + O₂  à 2 Cu₂O

h)        CH₄  +  2  O₂  à  CO₂  +  2  H₂ O

i)         2   Al  +  3 S  à  Al₂S₃.

j)        2 Fe  +  O₂  à  2 FeO

4  Fe  +  3  O₂  à  2 Fe₂O₃.

k)       2 Mg  +  O₂  à  2 MgO

l)        2 CuO  +  C  à 2 Cu  +   CO₂. 

m)    2  Cu  +  Cl₂  à  2  CuCl

n)      4  Al  +  3  O₂  à  2 Al₂O₃.

o)      2  HgO  à  2 Hg + O₂.

p)      Cu  +  I₂  à CuI₂.

q)      4 P + 5 O₂  à  2 P₂O₅.

r)        2 Na  +  Cl₂  à  2 NaCl.

s)       Fe  +   S   à  FeS

2    2 Fe  + 3  S   à  Fe₂S₃.

 

4) Stel de formulevergelijkingen (zoals gezien in de modeloefeningen) op voor de volgende reacties.

a)  De reactie van ijzer(III)sulfide met een oplossing van waterstofchloride. Er wordt een gas gevormd met de geur van rotte eieren en een wateroplosbaar zout.  (proef uit 3^de jaar)

b)  De elektrolyse van een keukenzoutoplossing. Er worden twee gassen gevormd. Het ene gas geeft een scherpe knal bij verbranding. Het andere gas ontkleurt inktvlekken en is sterk irriterend. Lakmoes verandert niet van kleur in de keukenzoutoplossing. Na elektrolyse van de oplossing zal lakmoes rood blauw kleuren.

c)  Bij de verbranding van butaan (campinggas) met als brutoformule C₄H₁₀ ontstaat een gas dat in kalkwater een neerslag vormt. Wanneer we een koude proefbuis door de verbrandingsgassen halen ontstaat er condens op de proefbuis.

d)  In een afgesloten kroes verhitten we een mengsel van ijzerpoeder met een overmaat van zwavel. Na de reactie openen we de kroes en verbranden we de overschot zwavel tot zwaveldioxide.  

e)  Bij de verbranding van waterstofsulfide ontstaat zwaveldioxide en water.

f)  reactie 1: Verbranding van natrium. Reactie 2: we lossen het verbrandingsproduct van natrium op in water.   (proeven uit 3^de jaar)

g)  Reactie van natrium met water. Er ontstaat een gas dat bij verbranding een knal geeft en het water wordt basisch. Er wordt dus natriumhydroxide NaOH gevormd.  (proef uit 3^de jaar)

h)  Verhit magnesium reageert met koolzuurgas. Er wordt een oxide gevormd dat met water reageert tot een basische oplossing. Er wordt ook een zwarte enkelvoudige stof gevormd.

i) Kool reageert bij zeer hoge temperatuur met water. Er worden twee gassen gevormd. Het ene gas vormt in kalkwater een neerslag het andere zal een knal geven bij verbranding.

j) Bij de elektrolyse van gesmolten keukenzout ontstaat een gas en een vaste elektrisch geleidende stof.

k) Verhitten van een mengsel van koolzuurgas en waterstofgas.

l) wanneer een ijzernagel in een koper(II)chloride oplossing wordt geplaatst wordt er een roodbruin metaal afgezet op het ijzer. Na indampen van de oplossing vindt men een ijzerzout terug.

m) Reactie van kaliumoxide met water. Er wordt kaliumhydroxide KOH gevormd.

n) Reactie van calciumoxide met water. Er wordt calciumhydroxide  Ca(OH)₂ gevormd

 

Oplossingen.

Opmerking: In de oplossingen staan alleen de formulevergelijkingen vermeld. De andere stappen niet.

a)  Fe₂S₃  + 6 HCl  à 2 FeCl₃  +  3 H₂S.                               

b)  2 NaCl +  2 H₂O  à   H₂  +  Cl₂  +  2 NaOH

c)  2  C₄H₁₀  + 13 O₂  à 8 CO₂  + 10 H₂O                

d)    2 Fe  +  3 S  à  Fe₂S₃  of Fe + S à FeS       -          S  +  O₂  à  SO₂.

e) 2 H₂S  + 3 O₂  à 2 H₂O  + 2 SO₂.                         

f)   4 Na  +  O₂  à 2 Na₂O  -  Na₂O  +  H₂O  à  2 NaOH

g)   2 Na  + 2 H₂O  à  H₂  +  2 NaOH                      

h)   2 Mg  +  CO₂  à  2 MgO  +  C  (zie hoofdstuk oxidatie-reductie)

i)    C  + 2 H₂O   à 2 H₂  +  CO₂.    (zie hoofdstuk oxidatie-reductie)

j)    2 NaCl   à  2 Na  +  Cl₂.

k)    er treedt geen reactie op.  (zie hoofdstuk oxidatie-reductie)

l)    CuCl₂  +  Fe  à  FeCl₂  +  Cu.

 

Chemie - verklarende woordenlijst.

Aërosol:                     Een heterogeen mengsel van een fijn verdeelde vloeistof in lucht. (vb. aërosolen uit spuitbussen)

Analyse:                     is een chemische reactie waarbij uit één stof meerdere stoffen worden gevormd.

Atoom:                       Atomen zijn massadeeltjes die we niet kunnen zien. We stellen ze symbolisch voor door een bolletje. Het begrip atoom is ontstaan uit o.a. de volgende redenering:  Om te kunnen verklaren dat samengestelde stoffen kunnen geanalyseerd worden  tot nieuwe stoffen (vb.2 H₂O à  2 H₂ + O₂ ), moeten we aannemen dat de moleculen van niet-zouten opgebouwd zijn uit nog kleinere deeltjes. Deze kleinere deeltjes noemen we atomen. ( vb. Indien watermoleculen niet uit nog kleinere deeltjes zouden bestaan en dus ondeelbaar zouden zijn dan is het onmogelijk om nieuwe stoffen te vormen uit water.)   zie ook: atoombouw, corpuscule,  molecule, ion, edelgas, element.

Atoombouw:              Uit allerlei experimenten leren we dat een atoom niet ondeelbaar is maar opgebouwd is  uit een elektrisch positief geladen atoomkern die bijna alle massa van het atoom bevat en een elektronenmantel: een ijle ruimte rond de kern die de negatief geladen elektronen bevat. De atoomkern is verder opgebouwd uit nog kleinere deeltjes: de protonen en neutronen. Een proton heeft een positieve lading. Een neutron is elektrisch neutraal. Het aantal protonen in de kern noemen we het atoomnummer en is kenmerkend voor het element. Wanneer atomen van elkaar verschillen in het aantal protonen in de kern dan behoren ze tot een ander element. Vb. atomen van het element zuurstof hebben 8 protonen in de kern.  Atomen van het element zwavel hebben 16 protonen in de kern. Atomen hebben geen elektrische lading,  omdat ze evenveel protonen in de kern hebben als elektronen rond de kern. (zie atoommodel)

Atoommassa:             de massa van een atoom uitgedrukt in µ. Vb. AM(H)=1,  AM(O)=16

Atoommodel:             Atomen kunnen we niet zien. We proberen er een voorstelling (model) van te maken. De meest eenvoudige voorstelling van een atoom als een bolletje met massa dat bindingen kan aangaan met andere atomen is het atoommodel van Dalton (1800). Ruim een eeuw later werd een nieuw atoommodel ontwikkeld. Om de resultaten van de experimenten van Thomson, Rutherford, Bohr en vele andere wetenschappers te kunnen verklaren moest men aannemen dat een atoom een ijle structuur heeft bestaande uit een positief geladen atoomkern  met daar om heen een aantal elektronen. Dit noemen we het atoommodel van Rutherford. Bohr kon uit bepaalde experimenten afleiden dat de elektronen geordend zijn in schillen rond de kern. Dit atoommodel van Bohr gebruiken we in de les.

Atoomnummer:          Het atoomnummer is het aantal protonen in de atoomkern van een element (atoom). In een atoom komt het aantal elektronen overeen met het atoomnummer. In een ion is het aantal elektronen in de elektronenmantel van het ion groter of kleiner dan het atoomnummer. Zijn er meer elektronen in de mantel dan het atoomnummer dan is het ion negatief geladen. Zijn er minder, dan bekomen we een positief ion.

Base:                          een base is een stof die opgelost in water een basische oplossing geeft. (zie ook zuur). Hydroxiden (vb. natriumhydroxide: NaOH , calciumhydroxide: Ca(OH)₂ ) zijn basen.

Basische oplossing:    is een oplossing van stoffen in water waarbij de indicator lakmoesrood blauw kleurt en de pH van de oplossing > 7 is. (zie ook zure oplossingen).

Binding:                      Materie is opgebouwd uit deeltjes (moleculen, ionen, atomen, elektronen, ...). De deeltjes houden elkaar vast of binden met elkaar. Het elkaar vasthouden van de moleculen in een vaste stof of vloeistof noemen we de intermoleculaire aantrekking. Een covalente binding  (= atoombinding) : de atomen in een molecule of in meeratomige ionen worden samengehouden door gemeenschappelijk gedeelde elektronen. Een ionaire binding ( = ionbinding): de ionen in een zout worden samengehouden in een roosterstructuur. We spreken ook van ionaire aantrekking.       

Chemische reactie:     is een proces waarbij stoffen vernietigd worden en waarbij nieuwe stoffen gevormd worden. Aangezien stoffen opgebouwd zijn uit corpusculen kunnen we stellen dat de corpusculen vernietigd worden en dat er nieuwe corpusculen gevormd worden. Het proces wordt voorgesteld in een reactievergelijking.  Vb.  2 H₂O  à 2 H₂  +  O₂.

                                   Bij een chemische reactie worden bindingen gebroken en nieuwe bindingen gevormd. In bovenstaand vb. worden H--O atoombindingen gebroken en worden er H--H en O--O atoombindingen gevormd.

                                   Voorstelling van een chemische reactie. Vb.: verbranding van methaan.

                                   Woordvergelijking:  methaan  + zuurstofgas  à  water  +  koolstofdioxide.

                                   Elementvergelijking:      ( C,H )   +    ( O )            à   ( H,O )  +  ( C,O )

                                   reactievergelijking:   CH₄  +  2  O₂   à   2  H₂O   +   CO₂.

 

Corpusculair model van de materie of het deeltjesmodel:  het deeltjesmodel beschrijft hoe materie is opgebouwd, namelijk uit deeltjes. We kennen vele deeltjes: protonen, neutronen, atoomkern,  elektronen, atomen, moleculen, ionen.  Protonen en neutronen vormen samen een atoomkern. Een atoom is een atoomkern omringd door evenveel elektronen als protonen in de kern. Een monoatomisch ion heeft meer of minder elektronen. Moleculen zijn gevormd door atomen die covalent gebonden zijn. Meeratomige ionen zijn covalent gebonden atomen en hebben een elektrische lading. 

Corpuscule:                is de verzamelnaam voor de deeltjes moleculen, ionen  of soms ook formule-eenheid van een zout. Moleculen en ionen komen los van elkaar bij fysische processen zoals smelten, verdampen, oplossen,… de aantrekking tussen de corpusculen noemen we algemeen intercorpusculaire aantrekking (intermoleculaire aantrekking of interionaire aantrekking (= ionbinding) ) . Opmerking: Bij edelgassen zijn de corpusculen = atomen, die los van elkaar bewegen. Zie ook edelgassen, zouten en niet-zouten.

Covalente binding:     is de binding gevormd door gemeenschappelijk gedeelde elektronen tussen atomen in een molecule of in meeratomige ionen.  Een covalente binding kan enkel tijdens een chemische reactie gebroken worden of gevormd worden waarbij nieuwe stoffen gevormd worden.

Deeltje:                       Met een deeltje bedoelen we een massadeeltje. Materie is opgebouwd uit deeltjes. De grootste deeltjes die we kennen zijn moleculen en ionen. Moleculen zijn dan weer opgebouwd uit nog kleinere deeltjes, namelijk atomen. Monoatomische ionen zijn atomen die elektronen hebben opgenomen of afgestaan. Atomen zijn op hun beurt weer opgebouwd uit nog kleinere deeltjes, namelijk een atoomkern en elektronen. De atoomkern is dan weer opgebouwd uit protonen en neutronen. ( zie ook corpusculair model van de materie.)

Destillatie:                  Een fysische scheidingsmethode. De stoffen worden van elkaar gescheiden doordat ze een verschillend kookpunt hebben.

Edelgas:                     Edelgas is een stof die bij kamertemperatuur gasvormig is. Er zijn zes edelgassen: Helium: He, Neon: Ne, Argon:  Ar, Krypton:  Kr, Xenon:  Xe en Radon: Rn zijn edelgassen. Edelgassen zijn speciaal omdat de corpusculen = atomen zijn. Het zijn mono-atomische stoffen omdat edelgasatomen chemisch inert zijn. Dit wil zeggen dat edelgasatomen geen bindingen aangaan met andere atomen.

Elektrolyse:                is een chemische reactie waarbij door een elektrische stroom stoffen vernietigd worden en er nieuwe stoffen gevormd worden. Vb. door elektrolyse van water wordt er waterstofgas en zuurstofgas gevormd.

Elektron:                    een elektron is een negatief geladen massadeeltje. Elektronen vinden we terug rond de atoomkern van een atoom. Vrij bewegende elektronen in de roosterstructuur van metalen zorgen voor de elektrische geleiding van metalen. Symbool:  e^- .

Elektronenconfiguratie: is de manier waarop elektronen geordend zijn in (energie)schillen rond de atoomkern. De schillen worden met de letters K, L, M, N,…. aangeduid. In een schil kunnen maximaal 2n² elektronen plaatsnemen. n = schilnummer, voor K is n= 1, voor L is n= 2, … In de buitenste schil kunnen er maximum 8 elektronen plaatsnemen.  Enkele voorbeelden:  N heeft als atoomnummer 7. De elektronenconfiguratie wordt dan =>  N(7):  K2L5 , voor Si(14): K2L8M4 , voor Cl(17): K2L8M7.  Opmerking: Atomen van de Ia groep hebben 1 valentie-elektron, van de IIa groep 2 valentie-elektronen,….. atomen van de VIIa groep hebben 7 valentie-elektronen. (valentie-elektronen = elektronen in de buitenste schil)

Elektronstipformule:  is de voorstelling van een atoom met de valentie-elektronen. De elektronstipformule van niet-metaalelementen wordt gebruikt voor het opstellen van de formule van een niet-zout.

Element:                     of atoomsoort. Er zijn 92 verschillende soorten atomen of elementen. Elementen verschillen van elkaar in het aantal protonen in de atoomkern, aangeduid door het atoomnummer. Elementen worden voorgesteld door hun symbool. Vb. H (waterstof), N (stikstof), ….. De elementen staan gerangschikt in de tabel van Mendelejev               (= Periodiek Systeem). De elementen worden ingedeeld in drie groepen: de metalen: M, de niet-metalen: NM en de edelgassen

Emulsie:                      Een heterogeen mengsel van fijn verdeelde olie in water.

Enkelvoudige stoffen:   Een enkelvoudige stof is een zuivere stof die niet meer kan geanalyseerd worden. De formule van een enkelvoudige stof bevat slechts één element. De corpusculen van een enkelvoudige stof bevatten dus maar één element. Van elk element bestaat een enkelvoudige stof. (Van sommige elementen bestaan meerdere enkelvoudige stoffen. Vb. van C, P, O en S. )

                                   De enkelvoudige stoffen kunnen we indelen in twee groepen: de metalen (M): stoffen die elektrisch geleidend zijn, metaalglanzend en vast bij kamertemperatuur, (uitzondering: kwik is vloeibaar). De wateroplosbare metaaloxiden reageren in water tot een basische oplossing. De formule van een metaal = symbool van het element.  Vb. de stof koper heeft als formule Cu, ijzer heeft als formule Fe,…..          

                                   De niet-metaal enkelvoudige stoffen of kortweg niet-metalen (NM) behoren tot de niet-zouten. Niet-metaal-oxiden reageren in water tot een zure oplossing.  De formules van niet-metalen met een (atoom)roosterstructuur zijn  B, C, Si, P en S. De andere niet-metalen zijn opgebouwd uit moleculen en hebben als formule: H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂, Br₂ en I₂.

Endo-energetische reactie: is een chemische reactie waarbij thermische energie, elektrische energie of licht omgezet wordt in chemische energie. Vb. fotosynthese, chemische reactie die optreedt bij het opladen van een batterij, elektrolyse, thermolyse, …..

Exo-energetische reactie: is een chemische reactie waarbij chemische energie omgezet wordt in thermische energie (warmte), elektrische energie of licht. Vb. bij verbrandingsreacties komt er warmte en licht vrij, bij het gebruik van een batterij wordt chemische energie omgezet in elektrische energie.

Formule van een stof:  een formule van een stof zegt ons uit welke elementen een stof is opgebouwd en in welke verhouding deze elementen voorkomen in de stof. Water heeft als formule H₂O. Dit betekent dat elke watermolecule bestaat uit één zuurstofatoom en twee waterstofatomen. Elke zuivere stof is gekenmerkt door een formule.

Formule-eenheid:       het begrip formule-eenheid komt overeen met de formule van een zout. Een formule-eenheid van een zout bestaat uit de positieve en negatieve ionen zoals in de formule aangegeven die samen een elektrisch neutrale eenheid vormen en die zich in de roosterstructuur herhaalt. Vb.  de formule-eenheid AlCl₃ bestaat uit één Al³⁺ en 3 Cl^- ionen die samen de elektrisch neutrale eenheid AlCl₃  vormen en die zich ontelbare keren herhaalt in de roosterstructuur. Aangezien een AlCl₃ eenheid uit ionen bestaat zijn het uiteindelijk de ionen die zich ordenen in de roosterstructuur (kristalstructuur).

Formulemassa:           de massa van een formule-eenheid van een zout uitgedrukt in µ.

Fysische scheidingstechniek: Een methode om stoffen van elkaar te scheiden zonder deze stoffen te vernietigen. Destillatie,  kristallisatie,…. zijn voorbeelden van eenvoudige fysische scheidingsmethoden.

Heterogeen mengsel:    is een mengsel waarbij de afzonderlijke stoffen van elkaar te onderscheiden  zijn met het blote oog of met een microscoop

Homogeen mengsel:   is een mengsel waarbij de stoffen zodanig gemengd zijn dat ze niet van elkaar kunnen onderscheiden worden. Vb. een oplossing van suiker in water.

Intercorpusculaire aantrekking: Om te kunnen verklaren dat er vaste stoffen en vloeistoffen zijn, moeten we aannemen dat de corpusculen (moleculen of ionen) waaruit stoffen zijn opgebouwd elkaar aantrekken (vasthouden). Door fysische processen, zoals smelten, oplossen, verdampen,…. komen de corpusculen van een stof los van elkaar.                                De aantrekking tussen de corpusculen noemen we de intercorpusculaire aantrekking. De corpusculen van zouten zijn ionen. De aantrekking tussen ionen noemen we ionaire aantrekking (of ook ionbinding). Het is een elektrische aantrekking tussen de positief geladen en negatief geladen ionen.                                                                                                           De corpusculen van niet-zouten zijn moleculen. We spreken dan van intermoleculaire aantrekking. (In het vierde jaar zullen we zien dat er meerdere typen intermoleculaire aantrekkingen bestaan, namelijk: dipool-dipool aantrekking, london-aantrekking en de H-brug. )

Ion:                             een ion is een massadeeltje met een positieve of negatieve lading. Er bestaan mono-atomische en meeratomige ionen. Mono-atomische ionen worden gevormd uit een atoom door het opnemen of afgeven van één of meerdere elektronen. Metaalatomen vormen positieve ionen. Vb. Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Cu²⁺, Ag⁺,… Positieve ionen ontstaan wanneer één of meerdere elektronen uit de elektronenmantel van het metaalatoom weggenomen worden. Niet-metaalatomen vormen negatieve ionen door het opnemen van elektronen. Vb. Cl^-, S^2-, …..    Meeratomige ionen zijn negatieve ionen bestaande uit meerdere covalent gebonden atomen die één of meerdere elektronen hebben opgenomen. Vb. OH^- (hydroxideion), NO₃^- (nitraation), CO₃^2- (carbonaation), PO₄^3- (fosfaation), uitzondering: het NH₄⁺ (ammoniumion) is positief geladen.

 

Ionbinding:                 Ionen ordenen zich in een roosterstructuur tot kristallen. De aantrekking tussen de ionen noemen we de ionbinding. Het is een elektrostatische aantrekking tussen de + ionen en de – ionen. Vb. in keukenzout is er een elektrische aantrekking tussen de Na⁺ ionen en de Cl^- ionen waarbij de ionen zich ordenen tot een kristal.

Materie:                     alles wat ons omringt is materie. Voorwerpen, levende wezens, planeten, sterren, wijzelf, .......

Materieschema:         Schematische voorstelling van de opbouw van de materie.  (zie bijlage)        

Meeratomig ion:        is een ion dat meerdere atoomsoorten bevat. Vb. NO₃^-  ,CO₃^2-,…..

Mengsel van stoffen: Een mengsel van stoffen bevat meerdere stoffen die van elkaar kunnen gescheiden worden door fysische scheidingstechnieken tot zuivere stoffen. Een mengsel van suiker en water kan gescheiden worden tot de twee zuivere stoffen water en suiker. De meeste mengsels bevatten zeer veel stoffen, waardoor het bijna onmogelijk is ze tot zuivere stoffen te scheiden. Een mengsel bevat meerdere soorten moleculen of formule-eenheden. Bij het scheiden van de stoffen worden de moleculen en/of de formule-eenheden gescheiden.

Metaal:                       Met metaal wordt zowel het element als de enkelvoudige stof bedoeld. Vb. het element koper Cu, vinden we terug als Cu²⁺ ionen in de stof CuO.                               De (enkelvoudige) stof koper (vb. koperen buizen), met als formule Cu, bevat enkel het element koper (symbool Cu ). Metalen zijn opgebouwd uit een roosterstructuur van positief geladen metaalionen met daartussen vrij bewegende elektronen die voor de elektrische geleidbaarheid zorgen.                     

Molecule:                    De corpusculen waaruit niet-zouten zijn opgebouwd noemen moleculen. Een molecule is elektrisch niet geladen en is opgebouwd uit één of meerdere niet-metaal elementen die covalent gebonden zijn.

Molecuulmassa:         de massa van een molecule uitgedrukt in µ. De molecuulmassa = som van de atoommassa’s. vb. MM(H₂O)= 2x1+16 = 18.

Monoatomisch ion:    is het deeltje dat gevormd wordt nadat een atoom elektronen heeft opgenomen of afgestaan. Neemt het atoom elektronen op, dan wordt er een negatief ion gevormd. Geeft het atoom elektronen af, dan wordt een positief ion gevormd.

Niet-metaal:               Met niet-metaal wordt zowel het element als de enkelvoudige stof opgebouwd uit het niet-metaal bedoeld. Er zijn twaalf niet-metaalelementen: H, B, C, N, P, O, S, F, Cl, Br en I. Van elk niet-metaalelement bestaat een enkelvoudige stof met als formule: H₂, B, C, N₂, P, O₂, S, F₂, Cl₂, Br₂ en I₂. ( Van de elementen C, P, O en S bestaan meerdere enkelvoudige stoffen. Vb. De stoffen grafiet, diamant, cokes, roet zijn verschillende vormen van de enkelvoudige stof C en hebben allemaal als formule C ).                                                  O₂ (zuurstofgas) en O₃ (ozon) zijn twee enkelvoudige stoffen van het element O.

Niet-zouten:                Niet-zouten zijn stoffen die opgebouwd zijn uit niet-metalen. Ze omvatten zowel de enkelvoudige stoffen als de samengestelde stoffen die opgebouwd zijn uit niet-metalen en waarvan de formule dus enkel niet-metalen bevat.                                        Algemene voorstelling: (NM, NM). Niet-zouten zijn opgebouwd uit moleculen. (uitzonderingen: B, C, P en S hebben een atoomroosterstructuur).

Oplossing:                  Een homogeen mengsel van een vaste, vloeibare of gasvormige stof in een vloeistof.

Oxidatie:                    komt van het woord oxygène wat zuurstof betekent. Wanneer bij een chemische reactie een element zich bindt met het element zuurstof, dan noemen we dit een oxidatie (= binden met zuurstof). Wanneer er een oxidatie plaatsgrijpt bij een chemische reactie zal er ook een reductie plaatsgrijpen.

                                   (In het vierde jaar zien we een ruimere definitie van oxidatie, namelijk                     oxidatie = afstaan van elektronen    en oxidatie = stijgen in OT-waarde.)

Oxidator:                   is een stof die een andere stof oxideert en zelf gereduceerd wordt. Een oxidator bevat het element zuurstof en geeft het af (definitie 3^de jaar). Vb. O₂,   CuO,  CO₂ zijn oxidatoren. (in het 4^de jaar: ruimere definitie)

Periodiek Systeem van de elementen: is een tabel waarbij de elementen  gerangschikt zijn volgens enerzijds het atoomnummer en anderzijds de elektronenconfiguratie van de elementen. Omdat de chemische eigenschappen van de enkelvoudige stoffen van de elementen van de a-groepen in belangrijke mate bepaald wordt door de elektronenconfiguratie, is de rangschikking in groepen volgens de elektronenconfiguratie ook een rangschikking volgens de chemische eigenschappen.

 

Reactiepatroon:         wanneer chemische reacties op een gelijkaardige manier verlopen zeggen we dat ze een zelfde reactiepatroon hebben.  Enkele voorbeelden:

                                   (M, O)  +  H₂O  à (M,OH) : een wateroplosbaar metaaloxide reageert met water waarbij een hydroxide gevormd wordt. De oplossing is na de reactie basisch.

                                   (NM, O)  +  H₂O  à (H, NM, O): een wateropsbaar niet-metaaloxide reageert met water waarbij een zuur gevormd wordt. De oplossing is na de reactie zuur.

                                   (M) + (NM)  à (M, NM)  : een metaal reageert met een niet-metaal tot een zout.

Reactievergelijking:   Is de formulevorm van een chemisch proces. Er worden stoffen vernietigd (= beginstoffen) en er worden nieuwe stoffen gevormd (= gevormde stoffen). De reactiepijl betekent: wordt omgevormd tot. Voor de pijl staan de beginstoffen, na de pijl de gevormde stoffen. De voorgetallen zorgen ervoor dat voldaan is aan de wet van behoud van elementen. Vb.  2 Na  +  Cl₂  à  2 NaCl. 

Reductie:                    Wanneer bij een chemische reactie een element van een corpuscule het element zuurstof afstaat, dan spreken we van een reductie (= afstaan van zuurstof). Indien er een reductie optreedt, dan treedt er ook een oxidatie op. Omdat reductie altijd gepaard gaat met een oxidatie spreken we van een redoxreactie.

                                   (In het vierde jaar zien we een ruimere definitie van reductie, namelijk                     reductie = opnemen van elektronen en reductie = stijgen in OT-waarde.)

Reductor:                   is een stof die een andere stof reduceert en zelf geoxideerd (= zuurstof opnemen) wordt. Een reductor (definitie 3^de jaar) neemt het element zuurstof op. Vb. Cu,  C, CH₄,  ….

Roosterstructuur:      De corpusculen van sommige stoffen vormen kristallen (vb. keukenzout, suiker, diamant, fosfor, koper, ijzer,…). De corpusculen ordenen zich op een regelmatige manier tot een vaste stof. Er zijn vier type roosterstructuren.                   Roosterstructuren gevormd door + ionen en -ionen zoals in zouten.  

                                   Roosterstructuren gevormd door moleculen zoals in kristalsuiker.    

                                   Roosterstructuren gevormd door covalent gebonden atomen zoals in diamant, grafiet, zwavel, fosfor.

                                   Roosterstructuren gevormd door positieve metaal-ionen met daartussen vrij bewegende elektronen zoals in alle metalen. Vb. ijzer, koper, natrium, magnesium,…

 

Samengestelde stof:    Een samengestelde stof is een zuivere stof die nog kan geanalyseerd worden. De formule van een samengestelde stof bevat twee of meerdere elementen. Vb. water H₂O (elke watermolecule bevat twee elementen namelijk H en O )  keukenzout NaCl,  methaan CH₄,  glucose C₆H₁₂O₆, ……. De corpusculen van een samengestelde stof zijn dus opgebouwd uit meerdere atoomsoorten. Samengestelde stoffen kunnen ingedeeld worden in twee groepen: de zouten (M, NM) en de niet-zouten (NM,NM). Opmerking: de niet-zouten bevatten ook de enkelvoudige stoffen van de niet-metaalelementen.

 

Stofklasse:                  Op basis van de twee type elementen, namelijk M en NM kunnen we drie klassen van stoffen vormen. Een groep van stoffen die alleen een metaal-element bevatten, dit zijn de metalen (M), een groep die alleen niet-metaal-elementen bevatten, dit zijn de niet-zouten  (NM, NM) en de groep van stoffen die zowel metaal- als niet-metaal-elementen bevatten, dit zijn de zouten en worden voorgesteld door (M, NM).

Synthese:                    is een chemische reactie waarbij uit meerdere stoffen een nieuwe stof gevormd wordt.

Suspensie:                   Een heterogeen mengsel van een fijn verdeelde vaste stof in een vloeistof.

Thermolyse:               is een analyse en dus een chemische reactie waarbij door verhitting van een stof meerdere nieuwe stoffen gevormd worden.

Valentie-elektron:      is een elektron van de buitenste schil van een atoom. Meestal spreken we enkel over de valentie-elektronen van niet-metalen. Vb. C en Si hebben 4 valentie-elektronen, N en P hebben er 5, O en S hebben er 6.  F, Cl, Br, I hebben er 7. Het aantal valentie-elektronen van de niet-metaal elementen uit de a-groepen komt overeen met het cijfer van de groep.

Verbinding:                is een synoniem voor een stof. Binaire verbindingen zijn stoffen waarvan de formule twee elementen bevat (vb. H₂O , NaCl , CH₄ , ….). Ternaire verbindingen zijn stoffen waarvan de formule drie elementen bevat: (vb. NaOH, H₂SO₄, ….)

Verbranding:             is een exo-energetische reactie met zuurstofgas waarbij licht en warmte vrijkomt.

Verkoling:                  is een thermolyse van een koolstofhoudende stof waarbij kool gevormd wordt.

Wet van Avogadro:   Bij gelijke druk en temperatuur bevatten gelijke volumes van verschillende gassen eenzelfde aantal moleculen.

Wet van Lavoisier:    of de wet van behoud van massa. Bij een chemische reactie is de som van de massa’s van de beginstoffen gelijk aan de som van de massa’s van de gevormde stoffen.

Wet van behoud van elementen: de elementen die aanwezig zijn in de corpusculen voor de chemische reactie zijn ook aanwezig in de corpusculen na de reactie. Het aantal atomen van elk element is voor en na de reactie is hetzelfde.

Zouten:                       Zouten zijn samengestelde stoffen waarvan de formule metaal- en niet-metaalelementen bevat. Zouten zijn opgebouwd uit positieve metaalionen en negatieve niet-metaalionen. (uitzondering: de ammoniumzouten).                              De algemene voorstelling van een zout is:   (M, NM).  Vb. NaCl,  Na₂O,  AlCl₃, K₃PO₄,…. De ionen van zouten zijn geordend in een roosterstructuur. Zouten vormen kristallen. Zouten hebben een zeer hoog smeltpunt en zijn bij kamertemperatuur steeds vast. Ze zijn elektrisch geleidend in gesmolten toestand. Oplossingen van zouten zijn eveneens elektrisch geleidend.  De formule van een zout komt overeen met de formule-eenheid.

Zuivere stof                Een zuivere stof bevat slechts één stof en kan door geen enkele fysische scheidingstechniek gescheiden worden tot andere stoffen. Een zuivere stof wordt gekenmerkt door zijn formule. Een zuivere stof bestaat uit identieke corpusculen.

                                   Indeling van zuivere stoffen.

1)      Op basis van de analyseerbaarheid van de zuivere stof.

ð  Twee groepen: enkelvoudige en samengestelde stoffen.

2)      Op basis van het type elementen, metaal en / of niet-metaal dat de stof bevat.

ð  Drie groepen: ( M ),  ( M,NM ) en ( NM,NM )

( M ): symboliseert alle metalen, zoals Fe (ijzer), Na (natrium), Ca (calcium),….

( M,NM ): symboliseert alle stoffen die opgebouwd zijn uit metaal- en niet-metaalelementen. Deze stoffen noemen we ook zouten en zijn opgebouwd uit positieve M-ionen en negatieve NM-ionen. Vb. CaCl₂, MgCO₃, NaCl, Fe₂O₃,….

(NM, NM): symboliseert alle stoffen die opgebouwd zijn uit enkel niet-metaalelementen. Deze stoffen noemen we ook niet-zouten en zijn opgebouwd uit moleculen. Vb. H₂,  H₂O,  N₂,  C₆H₁₂O₆,  P₂O₅,….

Zure oplossing:          is een oplossing van stoffen in water, waarbij de indicator lakmoesblauw rood kleurt. Zie ook basische oplossing. (In het vierde jaar wordt deze definitie verder uitgewerkt.)

Zuur:                          een zuur is een stof, die opgelost in water een zure oplossing geeft. Zie ook base. 

Contact: vanhecke1965@skynet.be