HOOFDSTUK 1: ATOOMBOUW EN BINDING
H1.1: Drie soorten stoffen
In periodiek systeem:
Groep 17 = de halogenen (erg reactief)
Groep 18 = de edelgassen (niet reactief)
Metalen
Geleiden stroom in vaste en vloeibare fase.
Moleculaire stoffen
Geleiden geen stroom, doordat de elektronen vastzitten in een binding tussen de
atomen, of bij één atoom horen, kunnen ze zich niet van het ene naar het andere molecuul
verplaatsen.
Zouten
Bij kamertemperatuur vaste fase.
Geleiden alleen stroom als opgelost of gesmolten.
Verbinding is een ander woord voor ontleedbare stof.
Bindingen komen voor tussen atomen of tussen moleculen.
H1.2: Atoombouw en het periodiek systeem
Elektronen = negatief geladen, massa 0 Gelijk aan protonen wanneer atoom neutraal is
Protonen = positief geladen, massa 1u Atoomnummer
Neutronen = neutraal geladen, massa 1u Massagetal = aantal protonen + neutronen
In elektronenschillen (K, L, M, N…) kun je de elektronenconfiguratie vinden in (Binas 99).
Isotopen = atomen met hetzelfde atoomnummer (aantal protonen), maar met verschillend aantal
neutronen (verschillend massagetal). (Binas 25A)
In isotoop staat atoomnummer onder en massagetal boven.
M = molecuulmassa g/mol
H1.3: Moleculaire stoffen
Atoombinding (covalente binding) = een aantrekkende kracht tussen atomen. Wordt gevormd door
een gemeenschappelijk elektronenpaar, dat bijv. twee positief geladen waterstofkernen bij elkaar
houdt: H – H
Covalentie = het aantal bindingen dat een atoom kan vormen.
- Groep 18 heeft covalentie 0, want die zijn niet reactief.
- H heeft covalentie 1
- Groep 17 heeft covalentie 1
- Groep 16 heeft covalentie 2
- Groep 15 heeft covalentie 3
- Groep 14 heeft covalentie 4
Structuurformule = het tekenen van een molecuul, alleen de elektronenparen die een atoombinding
vormen worden getekend.
Molecuulbinding (vanderWaalsbinding) = een zwakke aantrekkende kracht tussen moleculen.
, Zwaardere moleculen trekken elkaar sterker aan; dus stoffen met zwaardere moleculen hebben
een hoger smelt- en kookpunt.
In vaste fase zitten moleculen in een molecuulrooster, bij verdampen of oplossen worden de zwakke
vanderWaalsbinding tussen de moleculen verbroken.
De sterkere atoombindingen in het molecuul worden alleen verbroken bij een reactie.
Koolstof heeft een atoomrooster.
H1.4: Zouten
De geladen deeltjes in een zoutoplossing heten ionen. Een ion ontstaat doordat een atoom een of
meer elektronen afstaat op opneemt. De lading van ionen kun je vinden in
Valentie-elektronen = het aantal elektronen in de niet gevulde buitenste schil.
Elektrovalentie = de lading van een ion (Binas 40A).
Er zijn metalen die ionen met een verschillende lading kunnen vormen, dan vermeld je de lading met
een romeins cijfer tussen haakjes Fe(III) = Fe3+
Verhoudingsformule/zoutformule = de formule die de verhouding tussen de ionen weergeeft
De som van de positieve en negatieve lading moet nul zijn.
Ionbinding = In een zout trekken de negatieve en positieve ionen elkaar aan; sterker dan een
vanderWaalsbinding.
Zorgt ervoor dat zouten bij kamertemperatuur allemaal vast zijn.
In het ionrooster van een zout zijn de positieve en negatieve ionen gerangschikt.
H1.5: Metalen
Metalen bestaan uit metaalionen en vrije elektronen die elkaar sterk aantrekken = metaalbinding.
Kenmerken metalen = een hoog smeltpunt, een goede geleidbaarheid voor elektriciteit en warmte
en een goede vervormbaarheid.
Vrije elektronen = elektronen in de buitenste schil van een metaalatoom. Deze kunnen van ion
naar ion overstappen en houden zo de metaalionen bij elkaar in een metaalrooster.
Legering = een mengsel van gesmolten metalen, er ontstaan roosterfouten en daardoor is de
legering meestal harder dan een afzonderlijk metaal.
, HOOFDSTUK 2: PETROCHEMIE
H2.1: Fossiele brandstoffen
Fossiele brandstoffen = jaren geleden ontstaan door het afsterven van levende organismen.
Steenkool, aardgas en aardolie. Het zijn koolwaterstoffen.
Aardolie wordt gescheiden in destillatietorens. Door gefractioneerde destillatie ontstaan fracties
met verschillende kooktrajecten.
Stoffen met afnemend kookpunt en kleinere dichtheid komen bovenaan in de destillatietoren.
Stoffen met toenemen kookpunt en grotere dichtheid komen onderaan in de destillatietoren.
De vanderWaalsbindingen in lichte moleculen koolwaterstoffen (zoals methaan, butaan en propaan)
zijn zwak en hebben daardoor een laag kookpunt.
Als grondstoffen niet volledig worden omgezet in een blokschema, worden ze teruggevoerd in de
reactor = recirculeren.
Een chemisch proces kan uitgevoerd worden als continuproces of batchproces.
Continuproces = de stofstroom wordt niet onderbroken dn het proces wordt niet stilgelegd, de
processen in de petrochemie gaan dag en nacht het hele jaar door. Grote hoeveelheden (kunststof).
Batchproces = er wordt in een keer een hoeveelheid gemaakt waarbij de reactor wordt gevuld
met beginstoffen en na het proces wordt die weer leeggehaald en schoongemaakt.
H2.2: Alkanen en cycloalkanen
Formule alkanen: CnH2n+2
Alkanen (Binas 66):
Heptaan 7 C
Octaan 8 C
Nonaan 9 C
Decaan 10 C
Structuurformule is een tekening van een molecuulformule.
Bij 1 molecuulformule zijn soms meerdere structuurformules = isomeren.
Isomeren hebben verschillende stofeigenschappen.
Systematische naamgeving voor de isomeren geeft aan hoe je het isomeer tekent.
Bepaalde zijgroepen:
- Methyl = CH3
- Ethyl = CH2-CH3
- Propyl = CH2-CH2-CH3
Cycloalkanen zijn koolwaterstoffen met een ringstructuur en de algemene formule: CnH2n
Naamgeving:
Numerieke voorvoegsels gebruik je uitsluitend bij moleculen om het aantal atomen per soort aan
te geven: Mono, di, tri, etc.
Romeinse cijfers gebruik je alleen bij zouten.
Je mag ze niet zomaar gebruiken, alleen bij positieve ionen als het element als ion meerdere
verschillende ladingen kan hebben.
H1.1: Drie soorten stoffen
In periodiek systeem:
Groep 17 = de halogenen (erg reactief)
Groep 18 = de edelgassen (niet reactief)
Metalen
Geleiden stroom in vaste en vloeibare fase.
Moleculaire stoffen
Geleiden geen stroom, doordat de elektronen vastzitten in een binding tussen de
atomen, of bij één atoom horen, kunnen ze zich niet van het ene naar het andere molecuul
verplaatsen.
Zouten
Bij kamertemperatuur vaste fase.
Geleiden alleen stroom als opgelost of gesmolten.
Verbinding is een ander woord voor ontleedbare stof.
Bindingen komen voor tussen atomen of tussen moleculen.
H1.2: Atoombouw en het periodiek systeem
Elektronen = negatief geladen, massa 0 Gelijk aan protonen wanneer atoom neutraal is
Protonen = positief geladen, massa 1u Atoomnummer
Neutronen = neutraal geladen, massa 1u Massagetal = aantal protonen + neutronen
In elektronenschillen (K, L, M, N…) kun je de elektronenconfiguratie vinden in (Binas 99).
Isotopen = atomen met hetzelfde atoomnummer (aantal protonen), maar met verschillend aantal
neutronen (verschillend massagetal). (Binas 25A)
In isotoop staat atoomnummer onder en massagetal boven.
M = molecuulmassa g/mol
H1.3: Moleculaire stoffen
Atoombinding (covalente binding) = een aantrekkende kracht tussen atomen. Wordt gevormd door
een gemeenschappelijk elektronenpaar, dat bijv. twee positief geladen waterstofkernen bij elkaar
houdt: H – H
Covalentie = het aantal bindingen dat een atoom kan vormen.
- Groep 18 heeft covalentie 0, want die zijn niet reactief.
- H heeft covalentie 1
- Groep 17 heeft covalentie 1
- Groep 16 heeft covalentie 2
- Groep 15 heeft covalentie 3
- Groep 14 heeft covalentie 4
Structuurformule = het tekenen van een molecuul, alleen de elektronenparen die een atoombinding
vormen worden getekend.
Molecuulbinding (vanderWaalsbinding) = een zwakke aantrekkende kracht tussen moleculen.
, Zwaardere moleculen trekken elkaar sterker aan; dus stoffen met zwaardere moleculen hebben
een hoger smelt- en kookpunt.
In vaste fase zitten moleculen in een molecuulrooster, bij verdampen of oplossen worden de zwakke
vanderWaalsbinding tussen de moleculen verbroken.
De sterkere atoombindingen in het molecuul worden alleen verbroken bij een reactie.
Koolstof heeft een atoomrooster.
H1.4: Zouten
De geladen deeltjes in een zoutoplossing heten ionen. Een ion ontstaat doordat een atoom een of
meer elektronen afstaat op opneemt. De lading van ionen kun je vinden in
Valentie-elektronen = het aantal elektronen in de niet gevulde buitenste schil.
Elektrovalentie = de lading van een ion (Binas 40A).
Er zijn metalen die ionen met een verschillende lading kunnen vormen, dan vermeld je de lading met
een romeins cijfer tussen haakjes Fe(III) = Fe3+
Verhoudingsformule/zoutformule = de formule die de verhouding tussen de ionen weergeeft
De som van de positieve en negatieve lading moet nul zijn.
Ionbinding = In een zout trekken de negatieve en positieve ionen elkaar aan; sterker dan een
vanderWaalsbinding.
Zorgt ervoor dat zouten bij kamertemperatuur allemaal vast zijn.
In het ionrooster van een zout zijn de positieve en negatieve ionen gerangschikt.
H1.5: Metalen
Metalen bestaan uit metaalionen en vrije elektronen die elkaar sterk aantrekken = metaalbinding.
Kenmerken metalen = een hoog smeltpunt, een goede geleidbaarheid voor elektriciteit en warmte
en een goede vervormbaarheid.
Vrije elektronen = elektronen in de buitenste schil van een metaalatoom. Deze kunnen van ion
naar ion overstappen en houden zo de metaalionen bij elkaar in een metaalrooster.
Legering = een mengsel van gesmolten metalen, er ontstaan roosterfouten en daardoor is de
legering meestal harder dan een afzonderlijk metaal.
, HOOFDSTUK 2: PETROCHEMIE
H2.1: Fossiele brandstoffen
Fossiele brandstoffen = jaren geleden ontstaan door het afsterven van levende organismen.
Steenkool, aardgas en aardolie. Het zijn koolwaterstoffen.
Aardolie wordt gescheiden in destillatietorens. Door gefractioneerde destillatie ontstaan fracties
met verschillende kooktrajecten.
Stoffen met afnemend kookpunt en kleinere dichtheid komen bovenaan in de destillatietoren.
Stoffen met toenemen kookpunt en grotere dichtheid komen onderaan in de destillatietoren.
De vanderWaalsbindingen in lichte moleculen koolwaterstoffen (zoals methaan, butaan en propaan)
zijn zwak en hebben daardoor een laag kookpunt.
Als grondstoffen niet volledig worden omgezet in een blokschema, worden ze teruggevoerd in de
reactor = recirculeren.
Een chemisch proces kan uitgevoerd worden als continuproces of batchproces.
Continuproces = de stofstroom wordt niet onderbroken dn het proces wordt niet stilgelegd, de
processen in de petrochemie gaan dag en nacht het hele jaar door. Grote hoeveelheden (kunststof).
Batchproces = er wordt in een keer een hoeveelheid gemaakt waarbij de reactor wordt gevuld
met beginstoffen en na het proces wordt die weer leeggehaald en schoongemaakt.
H2.2: Alkanen en cycloalkanen
Formule alkanen: CnH2n+2
Alkanen (Binas 66):
Heptaan 7 C
Octaan 8 C
Nonaan 9 C
Decaan 10 C
Structuurformule is een tekening van een molecuulformule.
Bij 1 molecuulformule zijn soms meerdere structuurformules = isomeren.
Isomeren hebben verschillende stofeigenschappen.
Systematische naamgeving voor de isomeren geeft aan hoe je het isomeer tekent.
Bepaalde zijgroepen:
- Methyl = CH3
- Ethyl = CH2-CH3
- Propyl = CH2-CH2-CH3
Cycloalkanen zijn koolwaterstoffen met een ringstructuur en de algemene formule: CnH2n
Naamgeving:
Numerieke voorvoegsels gebruik je uitsluitend bij moleculen om het aantal atomen per soort aan
te geven: Mono, di, tri, etc.
Romeinse cijfers gebruik je alleen bij zouten.
Je mag ze niet zomaar gebruiken, alleen bij positieve ionen als het element als ion meerdere
verschillende ladingen kan hebben.
