Cursus - Opbouw van de Samengestelde stoffen PDF

Preview

Summary

Hoe worden stoffen samengesteld. Theorie en voorbeelden....

Description

PTS, Provinciale Scholen voor Tuinbouw en Techniek Campus Boom

CHEMIE

NAAM:

………………………………………………

SCHOOLJAAR:

2021 – 2022

KLAS:

4 TECHNIEK - WETENSCHAPPEN

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

1

Thema 1: Water

Herhaling Te kennen elementen uit het periodiek systeem: Element

Symbool

Element

Symbool

Aluminium

Al

Krypton

Kr

Argon

Ar

Lithium

Li

Arseen

As

Lood

Pb

Barium

Ba

Magnesium

Mg

Beryllium

Be

Mangaan

Mn

Boor

B

Natrium

Na

Broom

Br

Neon

Ne

Cadmium

Cd

Nikkel

Ni

Calcium

Ca

Radon

Rn

Chloor

Cl

Platina

Pt

Chroom

Cr

Silicium

Si

Fluor

F

Stikstof

N

Fosfor

P

Tin

Sn

Goud

Au

Waterstof

H

Helium

He

Xenon

Xe

Ijzer

Fe

Zilver

Ag

Jood

I

Zink

Zn

Kalium

K

Zuurstof

O

Koolstof

C

Zwavel

S

Koper

Cu

Kwik

Hg

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

2

Thema 1: Water

Wat was nu weer een EN-waarde? ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________

Waarom willen atomen met elkaar binden? ________________________________________________________________ ________________________________________________________________

Soort binding

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

"Wie bindt met wie?"

ΔEN

Hoe gaat het in zijn werk?

3

Thema 1: Water

Hoofdstuk 1: Samengestelde stoffen

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

4

Thema 1: Water

1. Inleiding Materie kunnen we categoriseren aan de hand van de verschillende eigenschappen. In dit hoofdstuk gaan we de samengestelde stoffen van naderbij bekijken. In onderstaande schematische voorstelling kan je een algemeen overzicht vinden van materie:

Materie

Mengsels

Homogene mengsels

Zuivere stoffen

Heterogene mengsels

Anorganische stoffen

Enkelvoudige stoffen

Organische stoffen

Samengestelde stoffen Oxiden Hydroxiden (basen) Zuren Zouten

Zuivere stoffen kunnen we onderverdelen in: ____________________________

In deze stofklassen zijn de stoffen gegroepeerd volgens de analoge chemische eigenschappen. Later zullen we zien dat deze analoge chemische eigenschappen kunnen verklaard worden door een analoge chemische structuur. Het kan gaan over bepaalde atomen die terug komen in een molecule.

Het gemeenschappelijke onderdeel in een bepaalde stofklasse wordt de ________________________________________________________________ genoemd. Deze analogie gaan we ook terugvinden in de naamvorming. CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

5

Thema 1: Water

2. Anorganische stofklassen De anorganische stoffen en hun naamgeving kunnen we opdelen in 4 grote groepen, namelijk: 

Oxiden

vb.: ________________________________________



Hydroxiden

vb.: ________________________________________



Zuren

vb.: ________________________________________



Zouten

vb.: ________________________________________

In dit hoofdstuk gaan we elk van de stofklassen uitgebreid bespreken. Dit doen we volgens een vast patroon: a. Definitie b. Indeling c. Formule en naamvorming d. Fysiche eigenschappen

2.1. Oxiden 2.1.1.

Definitie 1

Metalen en niet-metalen kunnen met zuurstof een binaire verbinding vormen. Deze verbindingen noemt men oxiden.

2 3

2.1.2.

Indeling 4

De oxiden kunnen als volgt ingedeeld worden: 5

   2.1.3.

Metaaloxiden Niet-metaaloxiden Peroxiden

7

Formule en naamgeving

Algemene formule:  Metaaloxide



6

Niet-metaaloxide

8 9

=

________________________ 10

=

________________________

Naamgeving: n naam van het (niet-)metaal + m uitgang oxide

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

6

Thema 1: Water

Oefeningen: Fe2O3 : __________________________________________________________ SO3 : ___________________________________________________________ SO2 : ___________________________________________________________ N2O : ___________________________________________________________ N2O5 : __________________________________________________________ K2O : ___________________________________________________________ Al2O3 : __________________________________________________________ Uitbereidingsoefeningen: De Griekse telwoorden moeten enkel vermeld worden als de metalen en nietmetalen meerdere oxidatiegetallen kunnen aannemen. Dit noemen we de VEREENVOUDIGDE NAAMGEVING. Indien de metalen en niet-metalen meerdere oxidatiegetallen hebben kan ook gebruik gemaakt worden van de STOCK-notatie. In deze notatie wordt de waarde van het oxidatiegetal achter het metaal of niet-metaal in de naamgeving weergegeven.

Chemische stof

Naamgeving

Stock-notatie

Fe2O3 FeO SO3 SO2 N2 O N2 O 5 K2O Al2O3 CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

7

Thema 1: Water

Formulevorming: Verbinding tussen Ca O Al

OG

+I

Aantal Brutoformule verhoudin g 1 CaO

-II

1

Naam

calciumoxide

O Na O N

+V

O Cl

+VII

distikstofpentaoxide stikstof(V)oxide

chloor(VII)oxide O 2.1.4.

Fysische eigenschappen

Metaaloxiden:  Ionverbinding  Tijdens het oplossen in water worden er basen of hydroxiden gevormd.  Metaaloxiden zijn basevormende oxiden! Voorbeeld: ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

Niet-metaaloxiden:  

Atoomverbindingen Niet metaaloxiden reageren in water tot een ternair zuur (HnnMOp) waarin het niet-metaal niet van oxidatiegetal verandert.  Niet-metaaloxiden zijn zuurvormende oxiden! Voorbeeld: ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

8

Thema 1: Water

2.2. Hydroxiden (basen) 2.2.1. 

Definitie Arrhenius: Hydroxiden of basen zijn stoffen die in water ionen vormen. Hierbij ontstaan hydroxiden ionen. De hydroxide groep is de functionele groep. Voorbeeld:



Brönsted: Basen zijn stoffen waarvan de deeltjes zich gedragen als protonacceptor. Ze nemen een H+ deeltje op. Voorbeelden:

2.2.2.

Indeling

Basen kunnen ingedeeld worden volgens: 

Sterkte: de mate waarin de dissociatie plaatsgrijpt (zie verder) Voorbeelden:



Waardigheid: Het maximaal OH- ionen dat afgesplitst kan worden. Voorbeelden:

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

9

Thema 1: Water

2.2.3.

Formule en naamgeving

Algemene formule

=

Naamgeving: naam van het metaal + n hydroxide

Oefeningen: Ca(OH)2 : Fe(OH)3 : Al(OH)3 : Cu(OH)2 :

Uitbereidingsoefeningen: De Griekse telwoorden moeten enkel vermeld worden als de metalen meerdere oxidatiegetallen hebben, of in dit geval kan ook overgegaan worden naar de stocknotatie.

Chemische stof

Naamgeving

Stock-notatie

Ca(OH)2 1 O.G.

Geen stock

Fe(OH)3 2 O.G.

Ijzer(III)hydroxide

Al(OH)3 1 O.G.

Geen stock

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

10

Thema 1: Water

Cu(OH)2 2 O.G.

Koper(II)hydroxide

Formulevorming: Verbinding tussen Ba = .

OG

Aantal verhouding

Brutoformule

OH Al =

Naam

Aluminiumhydroxide

OH Na = OH Pb = 2 O.G.

+II

1

OH Fe = .

-I +III

2

Looddihydroxide Lood(II)hydroxide

OH

2.2.4.  

Fysische eigenschappen Hydroxiden zijn ionverbindingen Enkel de hydroxiden van groep Ia zijn goed oplosbaar in water

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

11

Thema 1: Water

2.3. Zuren 2.3.1. 

Definitie Liebig: Zuren zijn waterstofverbindingen waarbij H-atomen kunnen vervangen worden door metaalatomen ter vorming van zouten. Voorbeeld: ___________________________________________________________



Arrhenius: Zuren zijn stoffen die in water ioniseren en hierbij H+ ionen vormen. Voorbeeld: ___________________________________________________________



Brönsted: Zuren zijn stoffen die zich gedragen als protondonor (H+ afgeven). De afsplitsing van H+ moet niet noodzakelijk in waterige oplossingen gebeuren. Deze opvatting van een zuur is dus ruimer dan Arrhenius. Voorbeeld: ___________________________________________________________

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

12

Thema 1: Water

Zoals blijkt uit de definitie van Arrhenius en Brönsted is ______ de functionele groep.

2.3.2.

Indeling

Zuren kunnen ingedeeld worden volgens: 

Sterkte: dit verwijst naar het al dan niet gemakkelijk afsplitsen van waterstofionen (zie later). Voorbeelden: ___________________________________________________________



Waardigheid: Verwijst naar het maximaal aantal H+ ionen die uit 1 zuurdeeltje kunnen afgesplitst worden. Voorbeelden: ___________________________________________________________ ___________________________________________________________



Samenstelling: o Binaire zuren: de moleculen zijn opgebouwd uit H en een nietmetaal) o Ternaire zuren: moleculen zijn opgebouwd uit atomen van H, O en een niet metaal. Voorbeelden:

2.3.3.

o

Binair zuur: ____________________________________________

o

Ternair zuur: ___________________________________________

Formule en naamgeving

Algemene formule: HnZ  Binair zuur =



Ternair zuur

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

=

________________________ ________________________ 13

Thema 1: Water

Naamgeving: n waterstof + naam zuurrest Naam van de zuurrest:  Binair zuur: nM + uitgang -IDE  Ternair zuur: nM + AAT (IET, PER…AAT, HYPO…IET) Voorbeelden: ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ Opmerkingen: De naam van het zuur heeft de uitgang AAT wannneer het niet metaalatoom zijn max oxidatiegetal heeft. Een uitzondering hierop zijn de halogenen (groep VIIa).  In de formule van AAT-zuren van N, C en B komen slechts drie zuurstofatomen voor.  Meerwaardige zuren hebben meerdere zuurresten. Formulevorming: 

Verbinding tussen

O.G.

H

+I

Aantalve Bruto Naam rhouding formule 1 HF Waterstoffluoride

F H

-I

1

ClO4 H IO3 H S H CO3 2.3.4.  

Fysische eigenschappen

Zuren zijn covalente bindingen De meeste minerale zuren lossen op in water. In water grijpt er een ionisatieproces plaats met vorming van onder andere H3O+

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

14

Thema 1: Water

Overzicht van de belangrijkste zuren: Zuur

Gebruiksnaam

HF

Systematische naam Waterstoffluoride

HCl

Waterstofchloride

Zoutzuur

HI

Waterstofjodide

Z F-

Naam zuurrest Fluoride

Cl-

Chloride

I

OG Z

-

OG nM

Jodide -

HBr

Waterstofbromide

Br

Bromide

H2S

Waterstofsulfide

S2-

Sulfide

HCN

Waterstofcyanide

Blauwzuur

CN-

Cyanide

HNO3

Waterstofnitraat

Salpeterzuur

NO3-

Nitraat

HNO2

Waterstofnitriet

Salpeterigzuur

NO2-

Nitriet -

HClO4

Waterstofperchloraat

Perchloorzuur

ClO4

HClO3

Waterstofchloraat

Chloorzuur

ClO3-

Chloraat

HClO2

Waterstofchloriet

Chlorigzuur

ClO2-

Chloriet

HClO

Waterstofhypochloriet

Hypochlorigzuur

ClO-

Hypochloriet

HBrO4

Waterstofperbromaat

Perbroomzuur

BrO4-

Perbromaat

HBrO3

Waterstofbromaat

Broomzuur

BrO3-

Bromaat

HBrO2

Waterstofbromiet

Bromigzuur

BrO2-

Bromiet

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

15

Perchloraat

Thema 1: Water

HBrO

Waterstofhypobromiet

HIO4

Waterstofperjodaat

HIO3

Waterstofjodaat

Hypobromigzuu r Perjoodzuur Joodzuur

BrO-

Hypobromiet

IO4-

Perjodaat

IO3

-

Jodaat

-

Jodiet

HIO2

Waterstofjodiet

Jodigzuur

IO2

HIO

Waterstofhypojodiet

Hypojodigzuur

IO-

Hypojodiet

H2SO4

Waterstofsulfaat

Zwavelzuur

SO42-

Sulfaat

H2SO3

Waterstofsulfiet

Zwaveligzuur

SO32-

Sulfiet

H2CO3

Waterstofcarbonaat

Koolzuur

CO32-

Carbonaat

3-

H3PO3

Waterstoffosfiet

Fosforigzuur

PO3

Fosfiet

H3PO4

Waterstoffosfaat

Fosforzuur

PO43-

Fosfaat

H3AsO3

Waterstofarseniet

Arsenigzuur

AsO33-

Arseniet

H3AsO4

Waterstofarsenaat

Arseenzuur

AsO43-

Arsenaat

H2SiO3

Waterstofsilicaat

Kiezelzuur

SiO32-

Silicaat

H3BO3

Waterstofboraat

Boorzuur

BO33-

Boraat

2.4. Zouten 2.4.1.

Definitie

Een zout kan theoretisch worden opgevat als een zuur waarbij de H-atomen volledig of gedeeltelijk vervangen werden door metaalionen of positieve groepen (NH4+) Voorbeeld: ________________________________________________________________ ________________________________________________________________

2.4.2.

Indeling

Zouten worden op dezelfde wijze ingedeeld als de zuren waarvan ze theoretisch kunnen afgeleid worden: 

Zouten afgeleid van binaire zuren: o



Vb.: ________________________

Zouten afgeleid van ternaire zuren:

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

16

Thema 1: Water

o

2.4.3.

Vb.: ________________________

Formule en naamgeving

Algemene formule

=

_____________________

Naamgeving: n naam van het metaal (of positieve groep) + m naam van de zuurrest

Oefeningen: BaF2 : ___________________________________________________________ CuCl : ___________________________________________________________ Cu(ClO2)2 : _______________________________________________________ AgNO2 : _________________________________________________________ Fe2(SO4)3 : _______________________________________________________ Uitbereidingsoefeningen: De Griekse telwoorden moeten enkel vermeld worden als de metalen en nietmetalen meerdere oxidatiegetallen kunnen aannemen. Dit noemen we de VEREENVOUDIGDE NAAMGEVING. Indien de metalen en niet-metalen meerdere oxidatiegetallen hebben kan ook gebruik gemaakt worden van de STOCK-notatie. In deze notatie wordt de waarde van het oxidatiegetal achter het metaal of niet-metaal in de naamgeving weergegeven.

Chemische stof

Naamgeving

Stock-notatie

BaF2 CuCl Cu(ClO2)2 AgNO2 Fe2(SO4)3 CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

17

Thema 1: Water

Formulevorming: Verbinding tussen Ca F Fe

O.G.

Aantal verhouding

Bruto formule

Naam

+III

ClO4 Na IO3 Al S Mg CO3 NH4 PO4 Opmerkingen: 

Zure zouten: Dit zijn zouten die afgeleid zijn van een meerwaardig zuur, waarin de H-atomen slechts gedeeltelijk vervangen zijn door metaalatomen. Deze verbindingen vertonen dus zowel de karakteristieken van een zuur als een zout.

Voorbeelden: __________________________________________________________ __________________________________________________________



Dubbelzouten: Dit zijn zouten van een meerwaardig zuur waarin de waterstofatomen vervangen zijn door twee soorten metaalatomen. De metaalatomen worden in alfabetische volgorde benoemd.

Voorbeelden:

CHEMIE 4TW Mr. De Dobbelaere

18

Thema 1: Water

__________________________________________________________ __________________________________________________________

2.4.4.  

Fysische eigenschappen De zouten zijn ionverbindingen. In vloeibare toestand en in waterige oplossing geleiden de zouten elektrische stroom.

3. Oefeningen: anorganische stofklasse Oefening 1: Geef de systematische naam voor onderstaande anorganische stoffen. Vul, indien mogelijk, aan met de triviaalnaam. 

BaO : _________________________________________________________



K2O : _________________________________________________________



Cu2O ...