Chemische reacties

Chemische reacties

Verwarmen

Practicum

Practicum Verwarmen

 

Proef 1

Wat gebeurt er als je metaal verhit?  (demo)

  • Houd een draadje platina in de vlam en laat het weer afkoelen. Herhaal dit een paar keer.
  • Houd een stukje magnesiumlint in de vlam.

Schrijf je waarnemingen en conclusies in je schrift.

 

Proef 2

Chemische reactie of fase overgang?

  • Vul een bekerglas van 250 ml voor de helft met water.
  • Zet een reageerbuis met kaarsvet en een reageerbuis met eiwit in het hete water
  • Wacht tot er een duidelijke verandering in de buizen is opgetreden
  • Koel  de buizen af onder de koude kraan.
  • Zet de buizen weer in het hete water en kijk wat er gebeurt.

Schrijf je waarnemingen en conclusies in je schrift.

 

Theorie

Tijdens het practicum heb je eerst verschillende metalen verhit. Platina ging gloeien. Dat wil zeggen dat het zo heet werd dat het zichtbaar licht ging uitzenden. Bij magnesium kreeg je een felle vlam, maar daarna was het magnesium veranderd in een wit poeder.

Bij het verwarmen van eiwit en kaarsvet zag je ook verschil. Het kaarsvet werd vloeibaar, ging dus smelten.  Bij afkoeling werd het kaarsvet weer vast. Het eiwit werd vast bij verhitten en bij afkoelen zag je geen verandering.

Het magnesiumlint en het eiwit zijn blijvend veranderd. Er is een chemische reactie opgetreden.

Bij het kaarsvet zag je een fase verandering. Het kaarsvet ging van vast naar vloeibaar, dus smelten. Een fase verandering is  geen chemische reactie.

Bij een chemische reactie verdwijnen stoffen en er worden nieuwe stoffen gevormd.

De stoffen die verdwijnen, noem  je de beginstoffen. De stoffen die ontstaan zijn de reactieproducten.

Van een reactie kun je een reactieschema opschrijven.  Voor de pijl staan de beginstoffen, achter de pijl schrijf je de reactieproducten.

Schrijf de reactieschema's van de reacties bij het practicum in je schrift.

Opgaven verwarmen

  1. Je kunt een pannenkoekenbeslag maken door melk, meel, eieren en een beetje zout door elkaar te roeren.
    a. Leg uit of hierbij een chemische reactie  optreedt
    Daarna moet je een klontje boter of een scheutje olie in een koekenpan verhitten en daar een flinke lepel van het beslag bij doen.
    b. Leg uit of er nu een chemische reactie optreedt.
  2. Leg uit of de volgende gebeurtenissen chemische reacties zijn.
    a. water koken
    b. hout zagen
    c. een ei  bakken
    d. hout verbranden
    e.  bij het verwarmen van alcohol krijg je een kleurloze damp
    f. het zuur worden van melk
    g aardappels koken
    h. het smelten van ijs
    i. suiker oplossen in een kopje thee
  3. a.  Beschrijf wat er gebeurt, als je een schepje zout in water doet en een tijdje roert.
    b. Kun je na afloop nog ( een deel) van de stofeigenschappen van de oorspronkelijke stoffen herkennen?
    c. Er zijn ook witte, vaste stoffen die niet in water oplossen. Geef 2 voorbeelden

     

Ontleden

Practicum 1

Wat gebeurt er als je suiker verhit?

 

Wat heb je nodig?

- reageerbuis met suiker

- reageerbuisknijper

- brander

- aansteker

 

LET OP: Draag in ieder geval een veiligheidsbril!!!

 

Wat moet je doen?

- Gebruik de knijper en verwarm de reageerbuis voorzichtig met een kleine blauwe vlam.

- Let goed op of er boven in de buis een kleurloze vloeistof ontstaat.

- onderzoek of de walm die ontstaat brandbaar is, door er een vlammetje bij te houden

 

Schrijf je waarnemingen op in je schrift?

Heb je hier te maken met een chemische reactie?

Wat is/zijn de beginstof(fen)?

Wat zijn de reactieproducten?

Geef een reactieschema.

Practicum 2

Het toestel van Hofmann

De docent laat een een demonstratie zien van het Toestel van Hofmann. In het Toestel van Hofmann kun je met behulp van elektriciteit water ontleden. Er ontstaan dan waterstof en zuurstof. Waterstof en zuurstof zijn gassen.

Kijk wat er gebeurt en beantwoord de volgende vragen in je schrift>

1. Maak een schematische tekening in je schrift.

2. Hoe kun je waterstof aantonen?

3 Hoe kun je zuurstof aantonen?

4 Ontstond er evenveel zuurstof als waterstof?

 

https://www.youtube.com/watch?v=Dz5ncySeZ4w
uitleg toestel van Hoffmann

Theorie

De verhitting van suiker en reactie van water zijn voorbeelden van ontledingsreacties.

Een ontledingsreactie heeft altijd maar 1 beginstof.

Er ontstaan twee of meer reactieproducten.

Voor een ontledingsreactie is energie nodig.

Als die energie wordt toegevoegd in de vorm van warmte, noemen we de ontledingsreactie een thermolyse. De verhitting van suiker is een thermolyse.

Als de energie wordt geleverd door elektriciteit, spreken we van een elektrolyse. De ontleding van water in het Toestel van Hofmann is dus een elektrolyse.

Je kunt ook ontleden door gebruik te maken van de energie uit licht. Dit noemen we fotolyse.

Tegenwoordiger worden foto's digitaal gemaakt en dan afgedrukt op gewoon papier. Lange tijd werden foto's afgedrukt op lichtgevoelig papier. Dat papier is bedekt met een laagje zilverchloride. Onder invloed van licht ontleed zilverchloride en er ontstaan zilver en chloor. Kijk maar eens op internet hoe vroeger foto's gemaakt en afgedrukt werden.

 

https://www.snapput.nl/video/ontledingsreacties/
extra uitleg over ontledingsreacties

Opgaven ontleden

  1. Bij de elektrolyse van een oplossing van koperchloride ontstaan koper en het gas chloor.
    a. Leg uit of hier sprake is van ontleding
    b. Geef het reactieschema van deze ontleding
     
  2. Leg uit in welk van de volgende gevallen een ontledingsreactie optreedt.
    a. bij verhitting van suiker ontstaan minstens 3 nieuwe stoffen
    b. bij verhitting van krijt ontstaan ongebluste kalk en een gas
    c. bij de reactie van aardgas en zuurstof ontstaan twee nieuwe stoffen
     
  3. Water kun je niet alleen elektrolyseren maar ook thermolyseren. Dat laatste gebeurt bij een temperatuur van 1500° C.
    a. Geef het reactieschema van de thermolyse van water.
    b. Wat is het verschil met het reactieschema voor de elektrolyse van water?
    c. Wat is het verschil tussen het koken van water en de thermolyse van water?

 

verbinding en element
artikel over begrippen

Aluminium uit bauxiet

Aluminium is een veelgebruikt metaal. Aluminium kun je niet als zuivere stof vinden.

Aluminium wordt gehaald uit de grondstof bauxiet. Een belangrijk bestanddeel van bauxiet is aluminiumoxide.

Waar op de wereld vind je bauxiet?

In de aluminiumfabriek wordt het aluminiumoxide uit het bauxiet gehaald. Dit gebeurt door middel van extractie. Het bauxiet wordt fijngemalen en behandelt met een vloeistof waarin de aluminiumoxide goed oplost.

Uit dit opgeloste aluminiumoxide ontstaat later vast aluminiumoxide.

Dit vaste aluminiumoxide wordt gesmolten. Door middel van elektrolyse kan nu het aluminiumoxide omgezet worden in aluminium en zuurstof.

Voor de productie van aluminium is dus veel elektrische energie nodig. Vaak staat een aluminiumfabriek naast een elektriciteitscentrale.

Schrijf het reactieschema van het maken van aluminium op.

Teken in je schrift een blokschema van het maken van aluminium

https://www.youtube.com/watch?v=uCC2SWgbEQM
hoe wordt aluminium gemaakt?

Stoffen mengen

Practicum 1 (demo)

Deze proef is een demo proef. Schrijf goed op wat je ziet.

De docent gaat salmiak maken, het hoofdbestanddeel van drop.

We brengen geconcentreerd ammoniak en geconcentreerd zoutzuur bij elkaar.

Wat zie je?

https://www.youtube.com/watch?v=4vc1msUruzw
filmpje over het maken van salmiak

Practicum 2 (demo)

De docent heeft een erlenmeyer met een kleurloze vloeistof (loodnitraat). Daarin zit een klein buisje met een andere kleurloze vloeistof (kaliumjodide). De erlenmeyer is afgesloten met een rubberen stop. De docent bepaalt de massa van de erlenmeyer met inhoud. Daarna houdt hij/zij de erlenmeyer op de kop en brengt zo de vloeistoffen bij elkaar. Dan weegt de docent de erlenmeyer opnieuw.

Noteer de waarnemingen in je schrift.

Wat is er met de massa van de erlenleyer met inhoud gebeurd?

Practicum 3 (demo)

Zoutzuur en soda

1. Doe in een bekerglaasje van 100 ml een laagje zoutzuur

2. Doe een schep vaste stof soda in een reageerbuis en zet  de reageerbuis in het bekerglas.

3. Weeg het geheel en noteer de massa

4.  Doe de soda bij het zoutzuur. Noteer wat je ziet.

5. Zet de reageerbuis weer in het bekerglas en zet het geheel weer op de weegschaal. Wacht een minuut en noteer de massa.

 

In je schrift:

Noteer alle waarnemingen.

Wat is er met de massa van het bekerglas met inhoud gebeurd?

Geef een verklaring.

 

Practicum 4 (demo)

Op deze balans liggen 2 proppen ijzerdraad (staalwol)

De balans is in evenwciht, dus de massa van de 2 stukken is even groot.

Als je een batterij bij het staalwol houdt, gaat het branden.

Kijk wat er gebeurt met de massa van het staalwol.

Noteer in je schrift.

Theorie

De massa van alle stoffen voor de reactie is samen net zo groot als de massa van alle reactieproducten bij elkaar.

Deze  "Wet van Behoud van Massa" werd rond 1770 opgesteld door de Fransman Antoine Lavoisier. De wet van massabehoud wordt dan ook wel de Wet van Lavoisier genoemd.

 

Onderzoek heeft aangetoond dat stoffen steeds in een zelfde verhouding met elkaar reageren. Als je salmiak wil maken, moet je 15 g zoutzuur laten reageren met 7 g ammoniak. Er ontstaat dan dus 22 g salmiak.

In de tabel hieronder staan de massaverhoudingen van een aantal reacties ( Niet uit je hoofd leren!)

Massaverhoudingen bij reacties

Reactie tussen

massaverhouding

Waterstofchloride (zoutzuur) en ammoniak

15  : 7,0

IJzer en zuurstof

3,5 : 1,0

Koolstof en zuurstof

1,0 : 5,3

Waterstof en zuurstof

1,0 : 8,0

Natrium en chloor

2,0 : 3,1

IJzer en zwavel

7,0 : 4,0

Calcium en zwavel

1,0 : 1,3

 

Met behulp van deze massaverhoudingen kun je gaan rekenen aan reacties.

Hoe ga je dit systematisch aanpakken?

1. Schrijf het reactieschema op

2. Schrijf op welke stof gegeven is en welke wordt gevraagd.

3. Schrijf de massaverhouding eronder.

4. Schrijf de gegeven massa op onder de stof waarover het gaat.

5. Reken met behulp van de verhoudingen de gevraagde massa uit. Gebruik hiervoor de tabel.

Opgaven stoffen mengen

  1. Je laat 9,0 g waterstofchloride reageren met ammoniak. Er ontstaat salmiak.
    a. Bereken hoeveel gram ammoniak je nodig hebt om alle waterstofchloride te laten reageren.
    b. Bereken hoeveel gram salmiak je hebt gemaakt.
     
  2. Calcium reageert met zwavel tot calciumsulfide.
    a. Schrijf het reactieschema op.
    b. Hoeveel gram calcium kan reageren met 12 gram zwavel?
    c. Hoeveel calciumsulfide ontstaat er dan?
     
  3. a. Bereken hoeveel gram zuurstof met 4,8 gram waterstof kan reageren?
    b. Bereken hoeveel water hierbij ontstaat.
     
  4. Fijn verdeeld aluminium is zeer brandbaar. Bij de verbranding reageert aluminium met  zuurstof. Uit 0,054 gram aluminium ontstaat 0,102 gram aluminiumoxide.
    a. Geef het reactieschema voor de verbranding van aluminium
    De massaverhouding waarin aluminium en zuurstof met elkaar reageren, kun je als volgt opschrijven: massa aluminium : massa zuurstof = 1,0 : X.
    b. Bereken X, rond je antwoord af op één decimaal.
    De gemeten massaverhouding geldt ook voor de omgekeerde reactie: de elektrolyse van gesmolten aluminiumoxide.
    c. Bereken hoeveel ton aluminium in theorie gemaakt kan worden van 1,0 ton aluminiumoxide.
     
  5. Thomas en Els hebben een aantal proeven met magnesium en zuurstof gedaan.
    Hun resultaten staan in onderstaande tabel.
     

massa magnesium
in gram

massa zuurstof in gram

         1,0 

            0,7      

         2,0

            1,3

         3,0

            2,0

         4,0

            2,6

         5,0

            3,3

 

  1. Maak van deze tabel een grafiek in je schrift. Horizontaal zet je de massa van magnesium uit.
  2. Bepaal met behulp van de tabel/grafiek de massaverhouding van de reactie.
  3. Bereken hoeveel gram zuurstof nodig is om 19 gram magnesium volledig te laten reageren.
     

     

 

 

Energie effecten bij chemische reacties

Bij chemische reacties treden altijd energie-effecten op. Dat wil zeggen dat er energie vrijkomt of dat er energie in gestopt  moet worden. Zoals je bij de ontledingsreacties hebt gezien, kan energie in verschillende vormen voorkomen: warmte, elektrische energie, licht maar ook in beweging en geluid.

Als je er voortdurend energie in moet stoppen is de reactie endotherm.

Als er  energie vrijkomt, is de reactie exotherm.

Bij thermolyse, elektrolyse en fotolyse reacties moet je voortdurend energie toevoeren. Ze zijn dus endotherm.

Als je alleen maar even warmte moet toevoeren om de reactie op gang te brengen is de reactie niet endotherm. Zo is de verbranding van aardgas een exotherme reactie, maar je moet de reactie op gang brengen met een vlammetje. Als de reactie op gang is, is het vlammetje niet meer nodig. De reactie gaat dan gewoon door.

Opgaven energie effecten

Opgave 1.

Leg uit of de vorming van aluminium uit aluminiumoxide een exotherme of een endotherme reactie is.

Opgave 2.

Om een kaars te laten branden moet je deze eerst aansteken. Leg uit of de verbranding van een kaars een exotherme of een endotherme reactie is.

Opgave 3.

Leg uit of het koken van aardappelen een endotherm of een exotherm proces is.

Opgave 4.

Vuurwerk moet  je aansteken. Abil zegt dat daarom een endotherme reactie plaatsvindt. Leg uit of je het met hem eens bent.

 

 

Moleculen en atomen

wat zijn moleculen?
Filmpje van NEMO

Het molecuulmodel

molecuulmodel
uitleg molecuulmodel

Molecuulmodel:

Een molecuul is het kleinste deeltje dat nog de eigenschappen van een stof heeft. Elke stof heeft zijn eigen moleculen. Een watermolecuul is dus anders dan een suikermolecuul. Het watermolecuul heeft  de stofeigenschappen van water, het suikermolecuul heeft de stofeigenschappen van suiker. Water bestaat uit watermoleculen, suiker uit suikermoleculen.

In een zuivere stof zit maar een soort moleculen, in een mengsel zitten meerdere soorten moleculen.

Moleculen zijn voortdurend in beweging. In een vaste stof liggen ze dicht bij elkaar en trillen. In een vloeistof raken de moleculen elkaar en kunnen ze vrij langs elkaar bewegen. In een gas is de afstand tussen de moleculen groot. De moleculen bewegen kris kras door elkaar.

 

Atomen

Biij chemische reacties ontstaan nieuwe stoffen. Denk maar aan de verhitting van suiker.

De beginstoffen verdwijnen en er ontstaan nieuwe stoffen. Dat betekent dat de moleculen van de beginstoffen verdwijnen en dat er nieuwe moleculen ontstaan. Een molecuul kan dus uit elkaar.

Een Engelse geleerde, John Dalton, heeft omstreeks 1800 een atoommodel opgesteld. Hij stelde

- moleculen zijn opgebouwd uit kleinere deeltjes: de atomen

- atomen kun je niet vernietigen

- alle atomen van een soort zijn gelijk aan elkaar.

John Dalton

 

Er zijn ongeveer 20 miljoen verschillende moleculen bekend. Als deze soorten moleculen zijn opgebouwd uit ongeveer honderd verschillende atoomsoorten.  De atomen worden ook wel elementen genoemd.

De atomen worden aangeduid met behulp van symbolen. Een symbool bestaat uit een hoofdletter en vaak ook nog een kleine letter. Er zijn immers maar 26 verschillende letters in het alfabet en er zijn ongeveer 100 elementen.

Je hoeft niet alle symbolen te kennen, maar de atomen in de onderstaande tabel komen vaak voor. Handig om deze wel te kennen.

Element

Symbool

 

Element

Symbool

Aluminium

Al

 

Broom

Br

Calcium

Ca

 

Chloor

Cl

Goud

Au

 

Fluor

F

Kalium

K

 

Jood

I

Koper

Cu

 

Koolstof

C

Lood

Pb

 

Stikstof

N

Magnesium

Mg

 

Waterstof

H

Natrium

Na

 

Zuurstof

O

Platina

Pt

 

Zwavel

S

IJzer

Fe

 

Fosfor

P

Zilver

Ag

 

Helium

He

Zink

Zn

 

Nikkel

Ni

 

 

 

 

 

 

 

Molecuulformules

Je kunt een atoom voorstellen als een bolletje. Vaak teken je dan het symbool in het bolletje of je geeft de bolletjes een kleur. Een zwart bolletje staat vaak voor een koolstofatoom, een rood bolletje is vaak een zuurstof atoom.

Een molecuul is een groepje bij elkaar horende atomen. Je kan een molecuul dus tekenen als een groepje bolletjes.

Zo'n tekening is een molecuultekening.

Je kunt een molecuul ook weergeven met een molecuulformule. Je ziet in het bovenstaande plaatje de formules links van de molecuultekeningen.

Het molecuul water kun je als volgt tekenen

Het molecuul bestaat uit 1 zuurstofatoom en 2 waterstofatomen. De formule wordt dus H2 O.

Het aantal atomen geef je aan met de index, in dit geval dus 2. Je mag de index niet veranderen, je krijgt dan een andere stof.

Het aantal moleculen geef je aan met de coefficient. Dus 2H2O  betekent: Er zijn 2 moleculen water, die bestaan uit 2 atomen waterstsof en 1 atoomzuurstof. De index is een subscript, hangt dus onder de streep.

De stof water geef je dus aan als H2O (l). Het gas koolstofdioxide geef je aan als CO2 (g). Vaak geef je ook aan in welke fase de stoffen zijn. 

Niet ontleedbare stoffen hebben maar 1 soort atomen. Het metaal koper schrijf je als Cu (s). Het gas Neon is Ne (g).

 

 

 

Er zijn 7 niet ontleedbare stoffen die moleculen hebben bestaande uit 2 dezelfde atomen.

Die 7 stoffen moet je kennen. Er zijn verschillende ezelsbruggetjes om deze 7 stoffen te onthouden. Ik gebruik (F)loortje (Cl)iedert (Br)uine (I)nkt (O)p (H)aar (N)eus. 

  element

formule

  waterstof

  H₂ (g)

  stikstof

  N₂ (g)

  zuurstof

  O₂ (g)

  fluor

  F₂ (g)

  chloor

  Cl₂ (g)

  broom

  Br₂ (l)

  jood

  I₂ (s)

 

 

 

 

Bij ontleedbare stoffen die uit 2 elementen zijn opgebouwd, stel je de naam vaak op een systematische manier op.

Het 2e element krijgt de uitgang -ide

symbool

naam

voorbeeld

molecuulformule

O

…….oxide

koperoxide

CuO (s)

F

……..fluoride

natriumfluoride

NaF (s)

Cl

……..chloride

kaliumchloride

KCl (s)

I

…….jodide

kaliumjodide

KI (s)

S

…….sulfide

tinsulfide

SnS (s)

Br

………bromide

natriumbromide

NaBr (s)

 

Bij systematische namen maak je gebruik van Griekse telwoorden.

1 = mono

2 = di

3 = tri

4 =  tetra

5 = penta

6 = hexa

CO2  is koolstofdioxide, CO is koolstofmono-oxide.

P2O5 noem je difosforpentaoxide, PCl3  is fosfortrichloride en N2O4 noem je distikstoftetra-oxide.

 

 

De formules van de stoffen in onderstaande tabel moet je kennen.

naam

formule

Water

H₂O (l)

Methaan

CH₄ (g)

Propaan

C₃H₈ (g)

Butaan

C₄H10  (g)

Ammoniak

NH₃ (g)

Glucose

C₆H12O₆ (s)

 

periodiek systeem der elementen

Alle elementen staan bij elkaar in een schema "Het periodiek systeem der elementen".

Het atoom linksboven ( dus waterstof) is het kleinste atoom, het atoom rechtsonder is het grootste atoom.

De horizontale rijen worden "periodes" genoemd, de kolommen worden groepen  genoemd.

 

Atomen die onder elkaar staan, dus uit dezelfde groep,  hebben dezelfde chemische eigenschappen.

Alle atomen uit groep 18 zijn edelgassen. Ze reageeren niet met andere stoffen.

Opgaven moleculen en atomen

Opdracht 1

Hiernaast staat een aantal moleculen bij elkaar afgebeeld. 

a. Leg uit of hier een zuivere stof of een mengsel is afgebeeld.

b. Hoeveel moleculen zijn in de tekening afgebeeld?        En hoeveel atomen?

c. Hoeveel moleculen van welke ontleedbare stof(fen) zijn afgebeeld?

d. Hoeveel moleculen van welke niet-ontleedbare stof(fen) zijn afgebeeld?

 

Opdracht 2

Hoeveel atomen en van welke soort zijn aanwezig in de moleculen van de volgende stoffen?
a. salpeterzuur, HNO3

b. suiker, C12H22O11

 

Opdracht 3

Hoeveel atomen en van welke soort staan vermeld in de volgende aanduidingen?
a. 6 CO2(g)

b. 12 Al2O3(s)

 

Opdracht 4

Bekijk de molecuultekening en leid hieruit de molecuulformule af.

a.                                                b.          

 

 

Opdracht 5

Geef de formules van de volgende niet-ontleedbare stoffen. Denk om de fase-aanduidingen
a ijzer (constructiemateriaal)

b. helium (wordt gebruikt om ballonnen te vullen)

c. vloeibaar stikstof (kan gebruikt worden om wratten mee ‘weg te branden’)

d nikkel (bestanddeel van munten)

e uraan (‘brandstof’ voor kerncentrales)

 

Opdracht 6

Geef de namen van de volgende stoffen.

  a. MgO(s)

  b.CO2(g)

  c. NaCI(s)

  d. CaS(s)

  e. N2O5(s)

  f. AgBr(s)

 

Opdracht 7

Geef de formules van de volgende stoffen.

  a. het gas distikstoftetraoxide

  b. de vaste stof difosforpentaoxide

  c. het gas zwaveltrioxide

  d. de vloeistof koolstofdisulfide

 

Opdracht 8

  a. Leg aan de hand van de formules van koolstofdioxide en koolstofmonooxide uit wat het verschil tussen deze twee gassen is.

  b. Waarom wordt bij koolstofmonooxide het telwoord 'mono' bij zuurstof niet en bij koolstof wel weggelaten?

 

Opdracht 9

Maak een molecuultekening van de volgende moleculen. 

  a.  ammoniak

  b.  propaan

  c. zwaveldioxide

 

Van reactieschema naar reactievergelijking

Nu je weet dat je stoffen met formules kunt weergeven, kun je die in het beschrijven van reacties ook gebruiken.

 

Voorbeeld 

Bij de verbranding van magnesium, reageert magnesium met zuurstof waarbij magnesiumoxide ontstaat. Het reactieschema daarvan is:

 

magnesium(s)  +  zuurstof(g) → magnesiumoxide(s)

 

In formules is dat:

 

Mg(s)    +     O2(g)    →    MgO(s)

 

Maar als je de formules als molecuulformules leest, dan zie je dat er iets niet klopt. In molecuultekeningen zie je dat direct:

 

 

Het aantal atomen van elke soort voor en na de reactiepijl is niet gelijk aan elkaar. Je maakt zo'n reactieschema kloppend door het aantal moleculen te veranderen, zodat het aantal atomen van ieder soort voor en na de pijl gelijk is. Je moet dus coëfficiënten plaatsen.  Coëfficiënten zijn de verhoudingsgetallen die nodig zijn om ervoor te zorgen dat je voor en na de reactiepijl evenveel atomen van elk soort hebt.

 

2 Mg(s)  +   O2(g)    →   2 MgO(s).

 

Dit kloppende reactieschema in symbolen noem je een reactievergelijking.

 

Hieronder  vind je in 'Zo doe je dat’ schematisch hoe je van een reactieschema een kloppende reactievergelijking maakt.

 

Zo doe je dat!

Voorbeeld

In een reactievergelijking moeten aan beide kanten van de pijl evenveel atomen van elke soort staan. Aan de hand van een voorbeeld kijk je hoe je dat het beste kunt aanpakken.

Bij de reactie van aluminium met chloorgas ontstaat de vaste stof aluminiumchloride.

 

1. Schrijf het reactieschema op in woorden.

 

1. aluminium(s) + chloor(g) → aluminiumchloride(s)

2. Vervang de woorden door formules.

 

2. Al(s) + Cl2 (g) → AlCl3 (s)

3. Bekijk in de formules hoeveel atomen van elke soort voor en achter de pijl staan.

3. AI: één atoom voor en één atoom achter de pijl. Dat klopt! Cl: twee atomen voor en drie atomen achter de pijl. Dat klopt niet!

4. Om het aantal atomen kloppend te krijgen, moet je het aantal moleculen voor en achter de pijl aanpassen. Dat doe je door getallen (coëfficiënten) voor de molecuulformules te zetten.

 

4. Je krijgt hetzelfde aantal chlooratomen voor en na de pijl als je drie moleculen Cl2 hebt (dat zijn zes Cl atomen) en twee moleculen  AICI3 (dat zijn ook zes Cl atomen)

 

AI(s) + 3 CI2(g) → 2 AlCl3(s)

 

Maar dit heeft gevolgen voor het aantal AI atomen. Nu staan achter de pijl 2 atomen AI. Om voor de pijl ook twee atomen AI te krijgen moet je hier een 2 voor zetten.

 

2 AI(s) + 3 CI2(g) → 2 AlCl3(s)

 

5. Controleer ten slotte of het klopt.

 

5. Controle:

AI: twee atomen voor en twee atomen achter de pijl.

Cl: zes atomen voor en zes atomen achter de pijl.

Het klopt dus! Je hebt een reactievergelijking opgesteld.

 

Opgaven reactievergelijkingen

Opgave 1

Maak de volgende  reactievergelijkingen kloppend

a  …C(s) + …O2(g)  →  …CO(g)

b  …Fe(s) + …CI2(g) → …FeCI3(s)

c  …P(s) + …O2(g) → … P2O5(s)

d  ...AgCI(s) → ...Ag(s) + ...CI2(g)

e  …N2 (g) + …O2 (g) → …N2O5 (s)

f  …C2H6 (g)  → …C (s) + …H2 (g)

g  …Ni (s) + …O2 (g) → …NiO (s)

 

opgave 2

Maak de volgende reactievergelijkingen kloppend.

a  …C8H18 + …O2   → …CO2 + …H2O

b  …C6H6 + …O2   → …CO2 + …H2O

c  …C3H8O + …O2   → …CO2 + …H2O

d …C3H6O2 + …O2   → …CO2 + …H2O

 

Opgave 3

Stel met behulp van de aanwijzingen uit 'Zo doe je dat' de vergelijkingen op van de volgende reacties.

 

a.  De vorming van natriumchloride, NaCI(s), uit de niet-ontleedbare stoffen.

b.  De reactie van het gas koolstofmonooxide met zuurstof waarbij het gas koolstofdioxide ontstaat.

c.   In vuurwerk verbrandt met een heel fel licht aluminium. Daarbij ontstaat aluminiumoxide, Al2O3(s)

 

 

Opgave 4
Welke stoffen ontstaan bij de ontleding van koolstofdisulfide? Stel de reactievergelijking op.

 

Opgave 5

Als een fles wijn lang open staat, verzuurt de wijn. Dat komt omdat dan azijnzuur ontstaat. Deze stof ontstaat wanneer de alcohol in wijn (dat is ethanol) met zuurstof reageert. Hieronder  staan de molecuultekeningen van azijnzuur en ethanol .

 

 

Geef de vergelijking van deze reactie. Er ontstaat bij deze reactie ook water!

 

   

 

opgave 6

Bij de reactie van ethaan, C2H6(g), met zuurstof ontstaan waterdamp en koolstofdioxide.

Stel de reactievergelijking op.

Tip: Zorg eerst dat van koolstof en waterstof het aantal atomen klopt en tot slot de zuurstofatomen.

 

opgave 7

Sommige lagen steenkool liggen zo diep in de bodem dat het economisch niet rendabel is om die met mijnbouw te winnen. Met het proces van 'kolenvergassing' is dat wel te doen. Men brengt via pijpen hete stoom in de steenkoollagen. Daar reageert de hete stoom met koolstof waarbij 'watergas' ontstaat. Dit is een mengsel van de gassen waterstof en koolstofmonooxide. Een deel van dit proces staat in het figuur hiernaast afgebeeld.

 

Stel de reactievergelijking op voor de vorming van watergas.

 

          

                

Bouw van een atoom

Hoe is een atoom opgebouwd?

 

Een atoom heeft een kern en om die kern draaien elektronen.

In de kern zitten verschillende soorten deeltjes

- protonen zijn positief geladen.

- neutronen hebben geen lading.

De elektronen, die om de kern bewegen hebben een negatieve lading.

Er zijn altijd evenveel protonen als elektronen. De totale lading van een atoom is dus 0.

 

Alle atomen staan in het periodiek systeem. Een afbeelding van het periodiek systeem vind je in het hoofdstuk moleculen en atomen. Waterstof is het kleinste atoom. Het heeft atoomnummer 1. Dat betekent dat waterstof 1 proton heeft, en dus ook 1 elektron.

Zuurstof heeft atoomnummer 8. Zuurstof heeft dus 8 protonen en 8 elektronen.

De massa van een proton is gelijk aan de massa van een neutron. De massa van protonen en neutronen is 1,7 x 10-27 kg.

Dat is natuurlijk geen makkelijk bruikbaar getal. Daarom is de afspraak: de massa van een proton is 1 u (unit). De massa van een neutron is ook 1 u.

Het atoom waterstof met atoomnummer 1 heeft 1 proton.  De massa is 1 u.

Het atoom zuurstof met atoomnummer 8 heeft 8 protonen. De massa is 16 u. Dat betekent dus dat er 8 neutronen in de kern van een zuurstofatoom zitten.

Je kunt het aantal neutronen bepalen door het atoomnummer van een atoom af te trekken van het massagetal. Die gegevens vind je in het periodiek systeem.

 

Samengevat: het atoomnummer is het aantal protonen, en dus ook het aantal elektronen.  Het aantal neutronen kun je berekenen door het atoomnummer af te trekken van de atoommassa.

 

 

In onderstaand plaatje:atoomgetal = atoomnummer,   atoomgewicht = atoommassa

 

 

 

 

Als je de massa van de atomen weet, kun je ook de massa van een molecuul uitrekenen. De massa van H2 O is dus de massa van 2 waterstofatomen en 1 zuurstofatoom, dus 2 x 1 + 16 = 18 u.

 

 

opgaven bouw van een atoom

Opgaven bouw van een atoom

 

 

Tabel

atoom

atoomnummer

atoommassa

Aluminium

13

27

Calcium

20

40

Kalium

19

39

Koper

29

63,5

Lood

82

207

Magnesium

12

24

Natrium

11

23

IJzer

26

56

Chloor

17

35,5

Koolstof

6

12

Stikstof

7

14

Waterstof

1

1

Zuurstof

8

16

Zwavel

16

32

 

 

Gebruik de tabel bij de volgende opgaven

 

Opg 1

Neem de tabel over en vul in

atoom

Aantal protonen

Aantal neutronen

Aantal elektronen

Natrium

 

 

 

Koolstof

 

 

 

Kalium

 

 

 

Zwavel

 

 

 

 

Opg 2

Bereken de massa van

  1. Koolstofdioxide
  2. Ammoniak
  3. Methaan
  4. glucose

 

Oefentoets

Antwoorden opgaven