Transcript + H 2 O - Webnode

Bouwstenen van atomen
massa
(u)
lading
plaats
Aantal is gelijk aan:
Proton
(p+)
1,0
1+
kern
Atoomnummer
Neutron
(n0)
Elektron
(e-)
1,0
0
kern
Massagetal - atoomnr.
0
1-
rond de Atoomnummer
kern
• Atoomnummer
Aantal protonen in de kern
• Massagetal
Aantal protonen + aantal neutronen
Schrijfwijze
•
MassagetalSymbool
atoomnummer
òf
Symbool-massagetal
•
•
•
•
Hoofdgroep 1:
de alkalimetalen
Hoofdgroep 2:
de aardalkalimetalen
Hoofdgroep (1)7: de halogenen
Hoofdgroep (1)8: de edelgassen
Moleculaire stoffen
• Bestaan alleen uit niet-metaal atomen
• Bevatten atoombindingen
• Geleiden geen stroom
Voorbeeld 3
• Systematische naam P2O5
• Index P-atoom: 2  di
• Index O-atoom: 5  penta
• De naam wordt dan difosforpentaoxide
telwoord- atoomsoort- telwoord-atoomsoort-ide
VanderWaalsbindingen
• Aantrekkende krachten tussen
moleculen: cohesie.
• Er geldt in het algemeen:
Hoe groter de molecuulmassa, hoe
sterker de VanderWaalsbindingen,
hoe hoger het smelt,- kookpunt.
Welke stoffen lossen op in
water?
• Hydrofiel (“houden van water”)
Lossen op in water
Bevatten een OH- of een NH-groep,
zodat ze een H-brug kunnen vormen
met water
• Hydrofoob (“angst voor
water”)
Lossen niet op in water
Sommige stoffen zoals
zeep bestaan uit een
hydrofiel- en een
hydrofoob- gedeelte.
(C17H35COOH)
Tekenen van H- bruggen
Mengsels
• Suspensie
Mengsel van een vloeistof waarin kleine
vaste korreltjes zweven.
Voorbeelden: verf, krijt in water
Mengsels
• Emulsie
Mengsel van een hydrofiele vloeistof waarin
kleine druppels van een hydrofobe vloeistof
zweven of omgekeerd.
(mayonaise, yoghurt, zonnebrandcrême)
Emulgator:
Zorgt ervoor dat olie en water wel mengen
Overzicht scheidingsmethoden
Scheiden
Methode
Berust op
Verschil in
Gebruikt
voor
indampen
extractie
filtreren
adsorptie
destilleren
kookpunt
oplosbaarheid
in extractievloeistof
deeltjesgrootte
Hechtingsvermogen aan
adsorptiemiddel
kookpunt
Oplossing
vaste stof
In vloeistof
(on)gewenste
stoffen uit
mengsel halen
Verwijderen
van geur-, kleur-,
stoffen uit
mengsel
Scheiden
vloeistoffen
suspensies
Oplosvergelijking
• Bijvoorbeeld:
Oplossen van suiker in water.
SUIKER (s)  SUIKER (aq)
C6H12O6 (s)  C6H12O6 (aq)
Significantie
Kijk naar het kleinste aantal significante
cijfers in de vraag en rond je antwoord (op
het laatste moment) hier op af.
Rekenen met de mol
• 1
Reken de gegeven hoeveelheden om
naar mol.
• 2 Reken met behulp van de molverhouding uit de
reactie-vergelijking de hoeveelheid mol
gevraagde stof uit.
• 3 Reken de hoeveelheid mol om naar de
gevraagde eenheid.
Oplosvergelijkingen
ijzer(III)sulfaat heeft als verhoudingsformule:
Fe2(SO4)3
Let op: géén + H2O in de reactievergelijking:
Oplosvergelijking:
Fe2(SO4)3 (s)  2 Fe3+(aq) + 3 SO42-(aq)
Reactievergelijking
• natriumoxide heeft als verhoudingsformule Na2O
• Let op: hier wel H2O in de reactievergelijking
Na2O (s) + H2O (l)  2 Na+(aq) + 2OH-(aq)
• (aq) : de ionen die ontstaan zijn gehydrateerd en
opgelost in water
• Alleen de reacties van BaO, CaO, K2O en Na2O moet je kennen
Indampvergelijkingen
• Wanneer een oplossing van een zout
wordt ingedampt ontstaat weer vast
zout.
3 K+ (aq) + PO43- (aq)  K3PO4 (s)
Neerslagreacties
•
http://www.youtube.com/watch?v=8RmV
wz2fNGc&feature=related
1. Oplossingen van NaCl en AgNO3 worden bij
elkaar gevoegd. Er ontstaat een wit neerslag
2. Oplossingen van NaI en AgNO3 worden bij
elkaar gevoegd. Er ontstaat een gelig neerslag
Tabel 45A
Neerslagreactie vergelijking:
• Ag+ en Cl- : de combinatie is slecht
oplosbaar
• Ze zullen met elkaar reageren en een
neerslag vormen: neerslagreactie
• De vergelijking van de reactie wordt ook
ionenvergelijking genoemd
• Ag+(aq) + Cl-(aq)  AgCl (s)
Zouthydraten
•
In het ionrooster zijn dan een aantal moleculen (kristal)water opgenomen.
(blauw) koper(II)sulfaatpentahydraat CuSO4•5H2O
•
Bij het indampen van koper(II)sulfaat uit een oplossing vindt dan de volgende
reactie plaats:
Cu2+ + SO42- + 5 H2O  CuSO4•5H2O
•
Bij sterke verhitting van het hydraat verliest het zijn kristalwater:
CuSO4•5H2O  CuSO4 + 5H2O
wit
Watervrij kopersulfaat wordt als indicator gebruikt om water in de lucht of een
andere stof aan te tonen:
CuSO4 + 5H2O  CuSO4•5H2O (EXOTHERM)
Hard water
Hard water bevat veel Mg2+ of Ca2+ionen.
Deze ionen zorgen voor problemen omdat
ze makkelijk een neerslag vormen.
Vorming van hard water:
CaCO3 + H2O + CO2  Ca2+ + 2 HCO3-
Soorten dynamische evenwichten:
• Homogeen evenwicht
Alle stoffen in een reactie hebben dezelfde fase.
• Heterogeen evenwicht
Als er verschillende fasen in de reactievergelijking
staan.
• Verdelingsevenwicht
Opgeloste (vaste) stof verdeelt zich over twee
oplosmiddelen (die niet mengen) in een vaste
verhouding.
B.v. jood in water en benzine
Ligging van een evenwicht
• Principe van Le Chatelier- Van ‘t Hoff
Oefent men op een stelsel in evenwicht
een dwang uit, dan zal het stelsel er zo
op reageren dat de gevolgen zoveel
mogelijk worden teniet gedaan
• Drukverhoging:
Dan verschuift het evenwicht naar de
kant met de minste gasmoleculen.
• Concentratie:
Toevoegen van een bepaalde stof
zorgt ervoor dat deze stof verdwijnt
door verschuiving van het evenwicht
naar de andere kant
• Een reactie is aflopend als er een
neerslag wordt gevormd of een gas
ontstaat.
• Een katalysator versnelt zowel de heenals teruggaande reactie. Een
katalysator beïnvloed de ligging niet,
enkel de snelheid van het bereiken van
het evenwicht.
De reactiesnelheid wordt door de volgende factoren beïnvloed:
 Soort stof
ijzer reageert sneller met zoutzuur dan koper
 Concentratie
Bij een hogere concentratie neemt de reactiesnelheid toe. De deeltjes zitten dan
dichter op elkaar en kunnen dus makkelijker botsen.
 Verdelingsgraad
Hoe fijner de stof is verdeeld, des te groter is het oppervlak, des te groter is de
reactiesnelheid. Door het grotere oppervlak kunnen er meer botsingen aan dit
oppervlak plaatsvinden.
 Temperatuur
Bij een hogere temperatuur is de reactiesnelheid groter. Per 10 °C is dat ruwweg 2
à 3 keer. Door de hogere snelheid van de deeltjes is niet alleen het aantal
botsingen, maar ook het aantal effectieve botsingen meer.
 Katalysator
Deze beïnvloedt de reactiesnelheid. Een katalysator voor een reactie is een stof
die de snelheid van die reactie vergroot zonder daarbij zelf verbruikt te worden.
Katalysatoren zijn erg belangrijk. In ons lichaam worden de meeste reacties door
katalysatoren beïnvloed. Deze biologische katalysatoren noemt men enzymen.
Bijna elke reactie in ons lichaam wordt mogelijk gemaakt door een speciaal
enzym.
LET OP!
• zoutzuur is een oplossing van HCl
Notatie: H+ + Cl-
• Sterke zuren
• Sterke basen
Tabel 49 : boven H3O+
onder OH-
Zwakke zuren
• Zwakke base
Tabel 49 : onder H3O+
boven OH-
Oplossen van een sterk zuur
Bv: oplossen salpeterzuur in water
HNO3  H+ + NO3Alle zuurdeeltjes staan H+ af
Oplossen van een zwak zuur
Bij het oplossen van ammoniumnitraat in
water dan kan er een zuur ontstaan:
Stap 1:
NH4NO3  NH4+ + NO3Stap 2:
NH4+
NH3 + H+
Niet alle zuurdeeltjes
staan H + af evenwicht
Berekeningen:
De concentratie altijd in mol/l invullen!
pH = - log [H+]
[H+] = 10-pH
pOH = - log [OH-]
[OH-] = 10-pOH
pOH + pH = 14
significantie bij pH en pOH:
Bij pH en pOH tellen alleen de cijfers
achter de komma mee voor significantie.
pH = 0,25 en pOH = 13,75 zijn beiden in
2 cijfers significant.
Drie hoofdcategorieën stoffen:
Moleculaire stoffen:
Atoombinding in molecuul (sterk), Van der Waals binding tussen
moleculen (zwak), polaire (atoom)bindingen, evt. H-bruggen
tussen moleculen.
Metalen:
Metaalbinding (zeer sterk), dus hoog smeltpunt, geleiden
Zouten:
Ionbinding (sterk), dus hoog smeltpunt, ionen
Deeltjes die elektronen opnemen zijn oxidatoren
Deeltjes die elektronen afstaan zijn reductoren
Algemeen kun je stellen dat alle reacties waarbij de lading van een
deeltje verandert, redoxreacties zijn.
Verder zijn alle reacties waarbij elementen verdwijnen en/of ontstaan
ook redoxreacties. Soms zie je dat daarbij de lading verandert
(bijvoorbeeld bij het ontstaan van zouten). In andere gevallen gebeurt
dat niet.
Als bij een reactie elektronenoverdracht plaatsvindt spreken we
van een RedOxreactie!
Halfreacties
Elke RedOxreactie is op te splitsen in twee halfreacties.
Eén die het afstaan van elektronen weergeeft (reductor)
Eén die het opnemen van elekronen weergeeft (oxidator)
We bekijken weer ons voorbeeld:
2 Fe(s) + O2(g)  2 FeO(s)
Halfreactie (Red)
Fe (s)
Halfreactie (Ox)
O2 (g) + 4e-
 Fe2+ + 2e 2 O2-
Totaal reactie
2 Fe (s) + O2 (g)

2 FeO (s)
2x
1x
+
Redoxvergelijkingen opstellen:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Schrijf de formules van alle deeltjes in het reactiemengsel op.
(Vergeet H2O niet!)
Ga voor ieder deeltje na m.b.v. Binas 48 of het een oxidator of
reductor is.
Kies uit het rijtje de sterkste oxidator en de sterkste reductor.
Kijk of de reactie kan verlopen: OX moet boven RED staan.
Schrijf de halfreacties op. De halfreactie van de reductor moet
worden omgekeerd!
Tel de twee halfreacties op, zorg ervoor dat er evenveel elektronen
worden opgenomen als afgestaan. De elektronen worden bij het
optellen tegen elkaar weggestreept.
VEREENVOUDIGEN (links en rechts hetzelfde wegstrepen)
Denk aan water wegstrepen!
Elektrochemische Cel
Hoe stromen de
elektronen?
40
• De min- pool ontstaat aan de kant van
de (sterkste) reductor
• De plus- pool ontstaat aan de kant van
de (sterkste) oxidator
• Een Pt- elektrode en een C- elektrode
doen nooit mee (inerte elektrode) als
OX of RED
Elektrolyse
• REDOX Reactie die altijd verloopt
• Niet alleen een ontledingsmethode
• Reactie die verloopt onder invloed van een
externe (gelijk)spanningsbron.
Elektrolyse
2 Br- → Br2 + 2 eZn2+ + 2e- → Zn
Let op!
• De halfreacties mag je nooit optellen!
• Bij de plus- pool reageert de sterkste
reductor
• Bij de min- pool reageert de sterkste
oxidator
• Als je moet kiezen tussen Cl- (+1.36) en H2O
(+1.23) als RED dan wint Cl-!!!
Naamgeving vertakte alkanen
Stamnaam: langste onvertakte C-keten (de
hoofdketen).
Zijgroep: methyl (1 C) of ethyl ( 2 C) etc.
Nummering: hoofdketen nummeren en plaats van
zijgroep met nummer aangeven.
(Zo laag mogelijk nummeren)
CH3
|
CH2 – CH2 – CH
|
|
CH3
CH3
Stamnaam: pentaan
Zijgroep: methyl (CH3)
Nummering: 2 (dus niet: 4)
Naam: 2-methylpentaan
Dezelfde regels gelden ook voor andere zijgroepen zoals F, Cl, Br en I.
CH3 Br
|
|
CH2 – CH – CH2
|
CH3 – CH2
CH3 Cl
|
|
CH – CH – CH2
|
|
CH3
F
Stamnaam: hexaan
Zijgroep: broom
Nummering: 3 (dus niet: 4)
Naam: 3-broomhexaan
Gecombineerd:
1-fluor-2-chloor-3-methylbutaan
Naamgeving van alkenen
C

1
2
3
4
5
6
Stam

meth
eth
prop
but
pent
hex
alkaan

aan
aan
aan
aan
aan
aan
C

1
2
3
4
5
6
Stam

meth
eth
prop
but
pent
hex
alkeen

-een
een
een
een
een
Alleen enkele C-C
Eén C=C, de rest C-C
CnH2n+2
CnH2n
Waar zit de dubbele binding?
H
H
H
H
C
C
C
H
H
H
H
Br
C
H
H
H
C
C
H
H
H
C
C
C
H
H H H
1-broompropaan
1-broompropaan
H
Br
Br H
H
C
Br
H
C
C
H
H
C
H
H
3-broom(-1-)propeen 2-broompropeen
Br
C
C
H
H
H
1-broompropeen
Dubbele binding krijgt altijd het laagste nummer
H
H
CH3 H
H
C
C
C
C
H
H
H
H
H
methylbutaan
H
H
C
H
H
C
H
C
CH3 H
C
C
H
H
H
C
C
H
3-methyl-1-buteen
H
C
H
H
F
H
H
H
H
C
C H
H
H
1-fluor-2-buteen
C
C
H
H
methylpropeen
OVERZICHT
Koolstofverbinding
Kenmerk
Alkaan
Alleen enkele C-C binding
Alkeen
1x een C=C binding
Alkanol
(alcoholen)
Alleen enkele C-C binding
èn O-H groep (of: OH)
Alkaanzuur
(carbonzuren)
Alleen enkele C-C binding
èn C-O-H groep (of: COOH)
║
O
Extra regels naamgeving alkanolen (alcoholen):
Alcoholen: Naam eindigt met ‘ol’ (geeft OH-groep aan)
OH-groep krijgt zo laag mogelijk nummer
OH
CH
H3 C
CH
CH3
Cl
3-chloor-2-butanol of
3-chloorbutaan-2-ol
Extra regels naamgeving alkaanzuren (carbonzuren) :
Carbonzuren: Naam eindigt met ‘zuur’
(geeft COOH-groep aan)
C-atoom van COOH behoort tot hoofdketen
C-atoom van COOH-groep krijgt altijd nr 1
O
OH
CH3
C
CH
CH2
CH3
3-methylbutaanzuur
IUPAC namen
• CH4
methaan HCOOH
methaanzuur
CH3—CH3 ethaan
ethaanzuur
CH3—COOH
• Zijtakken altijd nummeren vanaf de
zuurgroep.
CH3
O
|
║
CH3—CH—CH2—C—OH
4
3
2
1
53
Esters
In een ester,
• Is de H in de zuurgroep vervangen
door een alkyl- groep (CH-).
O

CH3 — C—O—CH3
ester groep
54
• De reactie van een carbonzuur en een
alcohol in de aanwezigheid van een zuur
(H+) als katalysator: verestering.
O

H+
CH3—C—OH + H—O—CH2—CH3
O

CH3—C—O—CH2—CH3 + H2O
(ester)
55
Waterstof additie aan onverzadigde olie
• Zet alkenen om in alkanen
• Onverzadigd wordt verzadigd
O
CH2
CH
CH2
O C
O
(CH2)7CH CH(CH2)7CH3
O C (CH2)7CH CH(CH2)7CH3
O
O C
(CH2)7CH CH(CH2)7CH3
+3H2
Pt
O
CH2
O C
O
(CH2)16CH3
CH
O C (CH2)16CH3
O
CH2
O C
(CH2)16CH3