SCHEIKUNDE VOOR BEGINNERS - Lakiere.info

1 SCHEIKUNDEVOORBEGINNERSIng. Sc. Frank LakiereCursus Chemie Inleiding - 2 INHOUDSTAFELINLEIDING 1. Enkele begrippen inzake materie en aggregatietoestand .. inl - Heterogene Homogene systemen2. De molecule .. inl - 7 3. De Reactievergelijking .. inl - 84. De 3 aggregatietoestanden ..inl - De De Vloeistoffen en vaste stoffen5. Chemische wetten .. inl - Wetten geldig voor alle systemen (gas,vloeibaar en vast) Wet van behoud van massa (Lavoisier) Wet van constante massaverhoudingen (Dalton) Wet van constante samenstelling (Proust) Wetten alleen geldig voor Wet van Wet van Avogadro6. OPLOSSINGEN van de OEFENINGEN ..inl - 12 Hoofdstuk 1 : Atoombouw en Periodiek Systeem 1. Samenstelling van het atoom ..1-12. Isotopen ..1-33. Struktuur van de elektronenwolk rond de kern .. De Subniveaus en De De elektronenconfiguratie4. Het periodiek systeeem .. De De De De De actiniden en de lanthaniden (f-blok)-------------------------------- ---------------------------------------- ---------------------------------------- -------------------------------Ing.

2 Sc. Frank Lakiere 2005-2010 Cursus Chemie Inleiding - 3 Hoofdstuk 2 : Chemische bindingen1. Inleiding ..2-12. De natuur van de chemische binding ..2-13. De ionbinding ..2-54. De covalente binding ..2-65. De oxidatietrap (OT) .. 2-9 Hoofdstuk 3 : Zuren, basen en zouten1. Inleiding .. 3-12. De vroegste concepten ..3-13. Zuren en basen volgens Arrhenius ..3-14. Zuren en basen volgens Br nstedt ..3-25. Het Lewis concept van zuren en basen ..3-26. De naamgeving van zuren en basen .. Binaire Gewone ternaire zuren Andere ternaire Basen7. Naamgeving van zouten .. Formules8. Naamgeving van oxiden ..3-7 Hoofdstuk 4 : Chemisch evenwicht (Evenwichtsconstante K, pKa, pH,..) 1. Sterkte van zuren en basen ..4-12. De zuurtegraad : water en de pH schaal.

3 4-23. pKz en pKb ..4-24. Berekenen van de pH .. Sterke Sterke Zwakke Zwakke Waterige oplossing van Buffermengsels-------------------------- ---------------------------------------- ---------------------------------------- -------------------------------------Ing . Sc. Frank Lakiere 2005-2010 Cursus Chemie Inleiding - 4 Hoofdstuk 5: Chemische reakties kwantitatief bekeken1. Belangrijke begrippen: relatieve atoommassa, mol, molariteit,.. Relatieve atoommassa (Ar) Relatieve molecuulmassa (Mr) Molariteit (molaire concentratie) Andere uitdrukkingen van Stoechiometrische berekeningen2. Stoechiometrische berekeningen ..5-4 Oefeningen en oplossingen ..5-5 Hoofdstuk 6 : Redoxreakties 1. Inleiding ..6-12. Het Reductoren ..6-24. De sterkte van oxidatoren en reductoren.

4 6-47. De standaard redoxpotentiaal ..6-78. Reaktievergelijking van een Opgaven ..6-12 Hoofdstuk 7 : Indirekte redoxreakties (met elektroden)1. Het gebruik van Inerte en deelnemende Indirekte en spontane reakties : batterijen en accu s,..7-44. Indirekt en niet-spontaan : elektrolyse ..7-6----------------------------------- ---------------------------------------- ---------------------------------------- ----------------------------Ing. Sc. Frank Lakiere 2005-2010 Cursus Chemie Inleiding - 5 Hoofdstuk 8 : De vergelijking van Nernst1. Een beetje Hoe gebruik je de vergelijking van Nernst ? ..8-44. Nut ..8-4----------------------------------- ---------------------------------------- ---------------------------------------- ----------------------------Ing. Sc.

5 Frank Lakiere 2005-2010 Cursus Chemie Inleiding - 6 INLEIDING 1. Enkele begrippen inzake materie en aggregatietoestandMATERIE (stof) heeft als eigenschap dat ze massa heeft en ruimte inneemtMen kan de materie gaan indelen in Heterogene systemenDit zijn mengsels van meerdere stoffen waarbij de eigenschappen niet uniform verdeeld bv. zand en water, water en olie,.. Men noemt dit ook Homogene systemenhier zijn de eigenschappen in het systeem uniform verdeeld. Men spreekt van homogene systemen worden nog verder onderverdeeld in Oplossingen Dit is een mengsel dat nog kan gesplitst worden in afzonderlijke componentenBv: zeewater = water en zout, brons = koper + tin + Zuivere stoffenDeze kunnen niet verder opgedeeld worden in afzonderlijke hebben we weer 2 onderverdelingen, namelijk: de samengestelde stoffendie zijn gevormd uit verschillende atoomsoorten, maar ze kunnen niet met eenvoudige fysische middelen gescheiden wordenBv.

6 Water bestaat uit atomen waterstof en atomen de elementenDeze bestaan uit n enkele atoomsoort en kunnen niet verder verdeeld wordenBv. waterstof, zuurstof, koolstof, koper, lood,.. OEFENINGEN: 1. Hoe kan men de volgende mengsels scheiden? water en zout, zand en ijzervijlsel, olie en water, water en alkohol2. Geef een voorbeeld: een vloeibaar heterogeen systeemeen vloeibaar homogeen systeemeen vloeibare zuivere stof3. Hoe kan je twee vloeistoffen (de ene is een oplossing en de andere is een zuivere stof) van elkaar onderscheiden?4. Geef een voorbeeld : Een gasvormig heterogeen systeemeen vast heterogeen systeemeen vaste samengestelde stofeen vast element5. Geef minstens 3 voorbeelden van chemische en van fysische Sc. Frank Lakiere 2005-2010 Cursus Chemie Inleiding - 7 2.

7 DE MOLECULE Een molecule is het kleinste deeltje van een stof dat nog alle eigenschappen van die stof bezitDe gravitatiewet leert ons dat lichamen, dus ook moleculen, elkaar aantrekken met een kracht bepaald door de formule: K = / r2waarbij f = gravitatieconstante, m1 en m2 = de massa s r = de afstand tussen de middelpunten Adhesie = aantrekkingskracht tussen gelijke moleculen (bv. de moleculen in een zoutkristal)Cohesie = aantrekking tussen ongelijke moleculen (bv. de moleculen van water en zout in zeewater)Een molecule is samengesteld uit atomen. molecuulstructuur van NaCl Er zijn verschillende noemt de verschillende atoomsoorten ook wel waterstof, ijzer, goud, lood, chloor, natrium,.. zijn allemaal elementen (103) worden gerangschikt in de tabel van Mendeleev. De atoomsoorten of elementen worden voorgesteld door wordt het element waterstof weergegeven door het symbool H (hydrogenium), ijzer heeft als symbool Fe (ferrum), lood heeft het symbool Pb (plombum).

8 ---------------------------------------- ---------------------------------------- ---------------------------------------- -----------------------Ing. Sc. Frank Lakiere 2005-2010 Cursus Chemie Inleiding - 8 3. DE REAKTIEVERGELIJKINGEen scheikundige reaktie wordt weergegeven onder de vorm van een worden de uitgangsprodukten links en de reaktieprodukten rechts van een pijl : bij de reaktie van waterstof en zuurstof wordt water gevormdMen geeft dit weer met de vergelijkingwaterstof + zuurstof ---> waterMaar in de SCHEIKUNDE gebruikt men de symbolen van de elementen:H voor waterstof, O voor zuurstof, H20 voor waterMaar men schrijft niet gewoon H + O ---> H2O want de aantallen (de quoti nten) moeten ook nog kloppen. Dus noteren we : 2H + O ---> H2 ODit is nu wat de aantallen betreft.

9 Maar we moeten er nog rekening mee houden dat waterstofgas en zuurstofgas als twee-atomige moleculen voorkomen en dus niet als H en O maar als H2 en O2 weergegeven geeft uiteindelijk de volgende reaktievergelijking: 2 H2 + O2 ---> 2 H2 OOEFENINGEN : Vul de ontbrekende quoti nten in bij de volgende reaktievergelijkingen:NaOH + HCl ---> NaCl + H2 ONa + Cl2 ---> NaClSO3 + H2O ---> H2SO4Fe + O2 ---> Fe2O3P2O5 + H2O ---> H3PO4H2 + O2 ---> H20------------------------------------- ---------------------------------------- ---------------------------------------- --------------------------Ing. Sc. Frank Lakiere 2005-2010 Cursus Chemie Inleiding - 9 4. DE 3 AGGGREGATIEVORMEN : GASVORMIG, VLOEIBAAR EN VAST Stoffen kunnen dus voorkomen in 3 verschillende aggregatietoestanden: vast, vloeibaar, gas is gemakkelijk te onderscheiden van vloeistof of vaste stof.

10 Een gas heeft geen bepaalde vorm en kan omsloten worden door een vat van willekeurige vorm of inhoud. Gassen zijn doorzichtig, samendrukbaar, vluchtig en bieden weinig weerstand aan vervorming. De eigenschappen van een gas : volume, temperatuur, druk. VolumeHet volume van een gas verschilt grondig van het volume van vloeistoffen of vaste stoffen. Deze laatste hebben immers duidelijke grenzen die we zien en kunnen gas daarentegen vult gewoon de ruimte waarin het opgesloten zit. Verschillende gassen zijn ook onderling volledig mengbaar. De adhesie- en cohesiekrachten zijn Temperatuur Stoffen in gasttoestand hebben gelijkaardige eigenschappen wat betreft warmtegeleiding als vloeistoffen en vaste Druk Druk is kracht per eenheid van oppervlakte. In een gas of vloeistof is de druk onafhankelijk van de richting van de druk op een gegeven de druk uitgeoefend op een zwemmer die 1 m onder water zwemt is gelijk of hij nu op zijn rug, zijn buik of zijn zijde De gaswetten 1.