INLEIDING

Hier zie je een samenvatting gebaseerd op het nieuwe examen­programma van scheikunde voor MAVO/VMBO dat per 1993 ingaat. Deze samenvatting omvat zowel het C- als het D- programma. Onderdelen die voor beide program­ma's gelden zijn gewoon afgedrukt. Onderdelen die alleen voor het D- programma gelden (en dus niet voor C) zijn vet afgedrukt.
In de samenvatting staan veel feiten die je gewoon uit je hoofd moet kennen. Vaak wordt daar in een examen via meerkeuzevragen om ge­vraagd.
Met deze samenvatting in combinatie van het oefenen van minimaal 4 examens moet je je voldoende kunnen voorbereiden op het examen.

HOOFDSTUK 1. STOFFEN

1.1 Herkennen van stoffen:

Een stof kan je aan de volgende eigenschappen herkennen:

• Toestand: gas (g), vloeistof (l) of vast (s)
• kleur en geur
• oplosbaarheid in water (aq)
• kookpunt en smeltpunt
• elektrische geleiding.

Toestandsveranderingen die je moet kennen zijn:
Bij verwarmen van een stof:

• smelten: vast stof wordt vloeistof
• verdampen: vloeistof wordt gas
• sublimeren: vaste stof wordt gas

Bij afkoelen van een stof:

• stollen: vloeistof wordt vast
• condenseren: gas wordt vloeistof
• rijpen: gas wordt vaste stof

Van alle stoffen in deze samenvatting moet je dan ook de toestand kennen behalve van H₂O₂, SO₃, HNO₃, H₃PO₄, HAc, H₂CO₃, alkenen enhalo-gee­nalkanen.

1.2 Zuivere stoffen en mengsels.

Zuivere stoffen bestaan uit 1 molecuulsoort.
Mengsels bestaan uit twee of meer soorten moleculen door elkaar heen.
Zuivere stoffen zijn o.a.: suiker, keukenzout, gedestilleerd water.
Een aantal mengsels zijn: leidingwater, melk, limonade, wijn, bier, jenever, spiritus, azijn, ammonia en lucht.
Of een stof zuiver is of een mengsel kan je op een aantal manieren onderzoeken:

1. Een zuivere stof heeft een vast smelt- en kookpunt , een mengsel heeft een smelt- en kooktraject.
2. Een zuivere stof kan je niet scheiden, een mengsel wel. Als na indampen of filtreren een residu overblijft, is er altijd sprake van een mengsel. Ook een troebele vloeistof is altijd een mengsel.

Soorten mengsels die je moet kennen zijn:
Oplossing
Een vaste stof, vloeistof of gas is volledig moleculair verdeeld door een vloeistof (oplosmiddel); een oplossing is altijd helder. Voorbeeld zeewater, ammonia, broomwater etc.
SuspensieKleine brokstukken vaste stof zweven door een vloeistof; Een suspensie is troebel. Voorbeeld vloeibare jif.
Emulsie: Kleine druppeltjes vloeistof zweven in een andere vloeistof, de twee vloeistoffen zijn niet mengbaar! Een emulsie is troebel. Voorbeeld: Mayonaise is azijn en slaolie.
Rook: Kleine brokstukken vaste stof zweven in een gas. Voor­beeld sigarettenrook.
Nevel: Kleine druppeltjes zweven in een gas. Voorbeeld mist.
Schuim: Gasbelletjes opgesloten in een vloeistof.

1.3 Oplossingen

Een aantal oplosmiddelen die in het dagelijks leven gebruikt worden zijn: water, alcohol, aceton en wasbenzine.

Goed in water oplosbaar zijn o.a.:
suiker (s) in frisdran­ken,
keuken­zout(natriumchloride) (s) in zeewater,
alcohol (l) in alcoholische dranken,
ammoniak (g) dat opgelost in water ammonia (aq) wordt genoemd,
waterstofchloride (g) dat in water opgelost zoutzuur heet.

Stoffen die slecht in water oplossen zijn :
krijt (s), olie (l), vet (s), zuurstof (g) en waterstof (g).
Alcohol wordt als oplosmiddel gebruikt in geneesmiddelen (vb. jodium­tinc­tuur) en in de cosmetica (parfums).
Aceton wordt gebruikt als oplosmiddel voor o.a. nagellak;
Wasbenzine wordt gebruikt om o.a. vet op te lossen.
In hard water zitten veel Ca²⁺- en /of Mg²⁺- ionen opge­lost. In zacht water juist niet. Je kan het harde water ont­harden door:
- het water te koken;
- de ionen te laten neerslaan met een stof die je toevoegt.
- de ionen om te wisselen voor andere ionen in een ionen­wisse­laar. Deze scheiding is gebaseerd op adsorp­tie.
Vetachtige stoffen kan je wel in water oplossen als je zeep toe­voegt. Zeep bestaat uit lange moleculen met een hydro­fiele (wateraantrek­kende) kop en een hydrofobe (wateraf­stoten­de) staart. De staart bindt zich aan het vetmolecuul en de kop aan watermoleculen.
Een oplossing noemen we verzadigd als er niet meer stof in de vloei­stof kan worden opgelost. Kan er nog wel meer van die stof worden opgelost dan is de oplossing onverzadigd.
De oplosbaarheid (het aantal gram stof dat in 1 liter vloeistof kan worden opgelost hangt af van de temperatuur.
Bij vaste stoffen en gassen is hier een verschil in te zien:
De oplosbaarheid van een vaste stof is bij hogere temperatuur groter.
De oplosbaarheid van een gas is bij hogere temperatuur juist kleiner.
Als je oppervlaktewater dus verwarmt, zal er minder zuurstof (nodig voor het leven onder water) in het water opgelost blijven; we spreken dan van thermische vervuiling.

1.4 Scheidingsmethoden

a. Bezinken en afschenken.
Hiermee kan je mengsels van vaste stoffen in vloeistof schei­den als de vaste stof naar de bodem zinkt.
Je maakt gebruik van verschil in dichtheid (zwaarte).
Dit doe je o.a. bij aardappels afgieten.
b. Filtreren:
Hiermee kan je suspensies scheiden in een vaste stof en een vloeistof.
Je maakt gebruik van verschil in deeltjesgrootte.
De vaste stof met de grootste deeltjes blijft in het filter achter en heet residu. De vloei­stof die door het filter gaat heet filtraat. Filtreren wordt o.a. gebruikt bij koffie en thee zetten.
c. Indampen:
Hiermee kan je bij een oplossing de opgeloste vaste stof van de vloeistof scheiden.
Je maakt gebruik van verschil in ver­dampingssnelheid.
De vaste stof die je overhoudt heet residu.
Indampen wordt o.a. gebruikt bij zoutwinning.
d. Destilleren:
Hiermee kan je twee of meer vloeistoffen van elkaar scheiden, of een oplossing scheiden in de opgeloste vaste stof en het oplosmid­del.
Je maakt hierbij gebruik van verschil in kookpunten.
De stof die in de kolf over­blijft heet residu. De stof die verdampt en in de koeler condenseert heet destillaat.
Destil­latie wordt gebruikt bij bereiding van gedestilleerd water en sterk alcoholische dranken.
e. Extraheren.
Hiermee kan je twee vaste stoffen scheiden, doordat de ene stof wel en de andere niet in een oplosmiddel oplost.
Je maakt dus gebruik van verschil in oplosbaarheid
Je gebruikt deze methode o.a. bij thee en koffie zetten en bij het verwij­deren van nagellak door remover.
f. Adsorberen.
Hiermee kan je stoffen van elkaar scheiden doordat een van de stoffen aan het oppervlak van het adsorptiemiddel wordt vast­gehou­den.
Je maakt gebruik van verschil in aanhechting.
Vaak wordt als adsorptiemiddel actieve kool (norit) gebruikt.
Deze methode wordt o.a. gebruikt in een gasmasker of circula­tie­kap of kleurstoffen uit oplossingen te halen.

1.5 Milieu en veiligheidsaspecten bij de omgang met stoffen

We dienen verantwoord om te gaan met afval. Het geschei­den inzame­len van afval is dan ook van belang om hergebruik mogelijk te maken. Zo wordt glas ingezameld via de glasbak. Verder kunnen we papier, GFT (groen­te, fruit en tuinafval) en gewoon huishoude­lijk afval van elkaar scheiden. Daarnaast dienen we klein chemisch afval apart in te leve­ren: batterij­en, verfresten, afgewerkte olie, geneesmiddelen.
Van een aantal stoffen moet je weten welke gevaren ze met zich mee­brengen. Zo zijn bleekwater (chloor opgelost in wa­ter), gootsteen­ontstopper (natriumhydroxide), en accuzuur (zwavelzuur) zeer agressie­ve stoffen. Aardgas, benzine en spiritus zijn zeer brandbaar. Veel huishoud­chemicaliën zijn giftig.
Op etiketten van stoffen staan vaak pictogrammen om je te waar­schuwen. Je moet een aantal pictogrammen kennen:

licht ontvlambaar: de stof geeft bij tem­peratu­ren boven de 2O^oC brandbare of ex­plosieve damp af.

giftig: inademen of opname via mond of huid kan dodelijk zijn.

schadelijk en/of prikkelend:
i­n­a­d­e­men of opna­me via de mond of huid is sle­cht voor de gezond­heid.

bijtend: deze stof kan materialen aantas­ten en bij aanra­king ernstige verwondingen veroorzaken.

explosief.

HOOFDSTUK 2. DEELTJES

2.1 Algemeen:

Stoffen zijn opgebouwd uit moleculen. Deze moleculen zijn weer opge­bouwd uit atomen of ionen. Als we spreken over een stof dan gaan we er vanuit dat we een zuivere stof (1 mole­cuulsoort) bedoelen.

2.2 Moleculen:

Moleculen hebben de volgende eigenschappen:
- Ze kunnen elkaar aantrekken (Van der Waalskracht).
- Ze bewegen altijd.
- Tussen moleculen zit lege ruimte.
- Moleculen bewegen sneller bij hogere temperatuur
Of een stof vast, vloeibaar of gasvormig is, wordt bepaald door hoe de moleculen zich gedragen:
vaste stof: De moleculen trillen op een vaste plaats bij el­kaar. Ze trekken elkaar sterk aan. De ruimte tussen de molecu­len is klein.
vloeistof: De moleculen bewegen door elkaar. Ze trekken elkaar
iets minder sterk aan. De ruimte tussen de moleculen is klein.
gas De moleculen bewegen snel door elkaar. Ze trekken elkaar niet meer aan. De ruimte tussen de moleculen is groot.
Als je weet hoe in de verschillende toestanden de molecu­len daar aanwezig zijn, is het mogelijk te beschrijven wat er met de moleculen gebeurt tijdens toestandsveranderingen.
Bij het scheiden van mengsels ben je eigenlijk de molecu­len aan het sorteren. De moleculen veranderen niet, maar worden per soort van elkaar afgescheiden.

2.3 Atomen:

Moleculen zijn opgebouwd uit atomen (elementen). Stoffen kan je onder­scheiden in verbindingen en enkelvoudi­ge stoffen. Verbin­dingen bestaan uit twee of meer elementen (= twee of meer soorten atomen).
Enkelvoudige stoffen bestaan uit 1 element (= 1 soort atoom).
Bij een chemische reactie veranderen de moleculen van een stof, doordat de atomen van de stoffen zich op een andere manier gaan rang­schikken. (zie ook §6.1)

2.4 Atoombouw:

Een atoom is opgebouwd uit een kern met daarin:
- protonen met lading 1+ en massa 1 u.
- neutronen met lading O en massa 1 u.
Om de kern draaien elektronen met lading 1- en massa O u.
De elektronen bewegen om de kern in een zogenaamde elek­tronenwolk.
Het soort atoom wordt bepaald door het aantal protonen in de kern. Dit aantal noemen we dan ook het atoom­nummer. Ook de kernlading wordt bepaald door het aantal protonen (neutronen zijn neutraal). Een atoom met 6 protonen in de kern heeft dus kernlading 6+ en atoomnummer 6.
Een atoom is altijd ongeladen : het aantal elektronen dat om de kern beweegt is dus gelijk aan het aantal protonen in de kern.
De massa van een atoom wordt bepaald door het aantal protonen en neutronen (elektronen wegen vrijwel niets). Dit aantal bij elkaar noemen we dan ook het massagetal. De atoom­massa (hoeveel het atoom weegt) is dus vaak ongeveer gelijk aan het massagetal.
Een kern van een atoom kunnen we weergeven met het massa­getal en het atoomnummer. Dit gebeurt als volgt:
M M= Massagetal= aantal p+n
X X= het symbool van het atoom.
A A= Atoomnummer= aantal p
Atomen die in hun kern evenveel protonen bevatten maar een verschil­lend aantal neutronen hebben noemen we isotopen. Deze isotopen hebben dus wel hetzelfde atoomnummer, maar een verschillend massagetal.
De gemiddelde atoommassa is de gemiddelde massa van alle atomen (inclusief verschillende isotopen) van een element.
Zo heeft chloor een gemiddelde atoommassa van 35,5 u. doordat er twee isotopen van chloor zijn namelijk met massagetal 35 (75%) en 37 (25%).
De molecuulmassa van een stof bepaal je door de massa's van de atomen waar het molecuul uit bestaat op te tellen.

2.5 Ionen.

Een atoom kan elektronen afstaan of opnemen.
Als een atoom elektro­nen afstaat ontstaat een positief ion ;
neemt het elektronen op dan ont­staat een negatief ion.
De valentie is gelijk aan het aantal elektro­nen dat een atoom
afstaat (posi­tieve valentie) of
opneemt (negatieve valen­tie).
De ionlading is eigenlijk dus het verschil tussen de kernlading en het aantal elektronen. Vb. Mg²⁺heeft een kern­lading van 12+. Dit betekent dat het 1O elektronen bevat.
Verbindingen tussen positieve (metaal)-ionen en negatieve (zuur­rest)-ionen noemen we zouten (s). De ionen zijn hier gebonden via een ionbin­ding. Indien een zout oplost in water kunnen de ionen zich vrij door de oplossing bewegen. Omdat ionen geladen deel­tjes zijn kunnen deze oplossingen elektri­sche stroom geleiden.
De reactie voor het oplossen van een zout bijvoorbeeld Alumi­niumchloride gaat als volgt:
AlCl₃(s) à Al³⁺(aq) + 3 Cl^-(aq)
Het tegenovergesteldee van oplossen is indampen. Het water ver­dampt, waardoor de ionen weeer aan elkaar binden en er weer vast zout ont­staat.Bijvoorbeeld het indampen van een aluminiumchloride-oplossing:
Al³⁺(aq) + 3 Cl^-(aq) à AlCl₃

2.6 Periodiek Systeem

In het periodiek systeem (PS) zijn de elementen gerang­schikt volgens hun kernlading (=atoomnummer).
Het PS bestaat uit horizontale rijen perioden genoemd. In een periode neemt het atoomnummer (= aantal protonen steeds met 1 toe.
Daar­naast zijn er verticale kolommen groepen genoemd. De atomen van een groep hebben scheikundig overeenkom­stige eigenschappen. Voorbeelden hiervan zijn (deze groepen moet je kennen)
groep 17: de Halogenen (fluor, chloor, broom en jood)
groep 18: de edelgassen (o.a. helium, neon en argon).
Uit het groepsnummer kan je ook de valentie van een element halen en wel als volgt:
Groep 1 = 1+ groep 2 = 2+ groep 16 = 2- groep 17 = 1-

3.1 Algemeen:

Stoffen die niet ontleed kunnen worden (enkelvoudige stoffen) bestaan uit 1 element (=soort atoom). Verbindingen (wel ontleedbaar) bestaan uit 2 of meer elemen­ten.
Een reactie waarbij slechts 1 verbinding reageert en dus meerdere stoffen ontstaan heet ontledingsreactie (1 stof voor de pijl).
Enkelvoudige stoffen die van nature op aarde voorkomen zijn: goud, koolstof en in de lucht: stikstof, zuurstof en edelgassen.
In verbinding komen de volgende elementen voor:
- aardkorst : silicium en zuurstof;
- aardkern : ijzer en nikkel;
- levende wezens : koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof;
- op de zon : helium en waterstof.

3.2 Eigenschappen, betekenis en toepassingen van metalen

Metalen hebben de volgende algemene kenmerken:
- ze hebben een glanzend uiterlijk;
- ze geleiden warmte en elektriciteit;
- ze zijn goed vervormbaar (buigzaam en samen te smelten);
- ze zijn allemaal normaal vast behalve kwik (l).
We kunnen de metalen onderverdelen in edele metalen die niet reage­ren: goud, platina en zilver; en de onedele metalen die aangetast worden door zuur, water en/of zuurstof uit de lucht: natrium, calcium, aluminium, ijzer, zink, lood, magne­sium en chroom.
Aantasting van onedele metalen door zuurstof (+ water) noemen we corrosie. In het geval van ijzer spreken we van roesten.
Aantasting door zuur wordt nuttig gebruikt bij de ets­techniek : een metalen plaat wordt beschermd met was. Met een stift wordt een teke­ning gemaakt door de was weg te krassen. De plaat wordt dan met zuur behan­deld. Daarna wordt de was verwijderd, zodat de tekening bestaat uit groeven in het metaal. Deze kan men met inkt op papier af druk­ken.
Aantasting van metalen is te voorkomen door het metaal te bedekken o.a. met: verf, vet, glas ( email ), teer of ander metaal (vb. verchro­men).
Zo bestaat blik uit ijzer met een laagje tin.
We spreken van galvani­seren als het ijzer wordt bedekt met een laagje zink.

Aluminium, zink en chroom kennen vrijwel geen corrosie doordat het oxidehuidje dat in lucht ontstaat het metaal beschermt tegen verdere inwerking van zuurstof in de lucht.
Natrium en Calcium zijn metalen die vlot met water reage­ren.
Bij deze reactie ontstaat een hydroxide en waterstofgas.
Voorbeeld:
2 Na (s) + 2 H₂O (l)à2 NaOH (s) + H₂(g)
Bij overmaat water lost het NaOH op en is de reactie:
2 Na (s) + 2 H₂O (l)à2 Na⁺(aq) + 2 OH^-(aq) + H₂(g)
De volgende toepassingen van metalen moet je kennen:
- aluminium :vliegtuigbouw, kozijnen, huishoudelijke appara­ten, folie.
- ijzer : heel veel zaken waaronder staal;
- koper : waterleidingbuis en elektriciteitsdraad;
- lood : verzwaring (visloodjes), accu's en daklood;
- magnesium : vliegtuigbouw; - nikkel : zilverkleurige munten;
- zink : dakgoot; - goud : sieraden.
Mengsels van metalen noemen we legeringen.
De volgende moet je met hun toepassing kennen:
- brons : koper + tin : beelden, munten, kerkklokken;
- amalgaam: kwik + ander metaal: tandvulling (zilveramalgaam);
- messing: koper + zink : siervoorwerpen, muziekinstrumenten;
- soldeer: lood + tin : solderen.
Zware metalen zijn metalen met een hoge atoommassa. Ze zijn vaak giftig (zowel vrij als in verbinding) o.a. cadmium, lood en kwik.

3.3 Produktie van metalen:

De meeste metalen worden gemaakt uit verbindingen van die metalen (erts). Koper en ijzer (in hoogovens) worden bereid door hun oxiden te laten reageren met koolstof of koolstofmo­no-oxide.
Voorbeelden van bovenstaande reacties zijn:
CuO (s) + CO (g) ® Cu (s) + CO₂(g) en
Fe₂O₃(s) + 3C (s) ® 2 Fe (s) + 3 CO (g)
3.4 Eigenschappen, betekenis en toepassingen van niet-metalen.
Je moet de volgende niet-metalen kennen:
- zwavel : vast, brandbaar, in luciferkoppen, als verbin­ding in zwa­velzuur en zwaveldioxide gas (een veroorzaker van zure regen).
- chloor : gas, scherpe geur, giftig, oplosbaar in water (­bleekwa­ter), als verbinding in keukenzout.
- fosfor : vast, brandbaar, als verbinding in fosfaten.
- koolstof :vast, brandstof (cokes), potloden (grafiet), sieraden (diamant).
- waterstof :brandbaar, aantoonbaar met vlammetje (plofge­luid).
- zuurstof :gas in de lucht, nodig voor verbranding, adem­haling.
- helium : edelgas, in luchtballonnen.
- argon : edelgas, in gloeilampen.
- neon : edelgas, in reclameverlichting.
- silicium : vast, in transistors en chips voor de computer.
- stikstof : gas in de lucht, als verbinding in eiwitten, kuns­tmest en ammoni­a.
- fluor : gas, als verbinding in fluoride (tabletjes, tan­dpas­ta).
- broom : bruine giftige vloeistof, opl. in water: broomwater.

HOOFSTUK 4. FORMULETAAL

4.1 Symbolen en notaties:

De volgende symbolen dien je te kennen:

[ Log in of registreer gratis om dit hele document te bekijken ]

Reacties

[post reply]

Nog geen opmerkingen of toevoegingen op dit document geplaatst.
Wil jij een bericht plaatsen dan kan dat door op "post message" te klikken.