In en om het huis vinden chemische reacties plaats. Denk bijvoorbeeld aan het koken van aardappels of pasta, het branden van een kaars, het roesten van je fiets of het ontkalken van kalkaanslag in de waterkoker.
In de volgende video zie je waar je chemische reacties tegenkomt in je dagelijks leven.
Bron: Youtube.com Importance of Chemistry in Life, Everyday Uses - Binogi.app Chemistry
In deze module ga je leren wat een chemische reactie is. Hoe je deze kunt herkennen op macroniveau en wat er dan op microniveau gebeurt. Je leert hoe je stoffen een naam kunt geven en welke soorten stoffen er zijn. Tot slot leer hoe je een chemische reactie weer kunt geven in formuletaal.
Voorkennis
De volgende leerdoelen van de vorige periode heb nodig voor deze module.
Ik kan uitleggen wat het verschil is tussen macro- en microniveau.
Ik kan de 4 uitgangspunten van het molecuulmodel beschrijven.
Ik kan met behulp van het molecuulmodel het verschil tussen een zuivere stof en een mengsel beschrijven.
Ik ken de afkortingen voor de fases: vast, vloeibaar, gas en opgelost in water.
Fase overgangen op macro- en miconiveau.
Een overzicht met nieuwe leerdoelen voor deze module kun je vinden bij het hoofdstuk toets voorbereiding.
1. Chemische reacties op macroniveau
In dit hoofdstuk leer je een chemische reactie herkennen. Je leert dat er bij een chemische reactie energie vrij kan komen in de vorm van warmte, licht of geluid of dat er juist energie nodig is om de reactie te laten verlopen. Tot slot leer je dat de massa bij een chemische reactie niet veranderd.
Bron: onbekend
Practica: Een chemische reactie herkennen
Je begint dit onderdeel met een aantal practica om het verschil te herkennen tussen:
mengen een een chemische reactie
een faseovergang en een chemische reactie
Schrijf steeds bij elke proef de waarnemingen op!
Proef 1a: Het mengen van vaste stoffen (demo) Onderzoeksvraag:Hoe weet je of er een chemische reactie is opgetreden?
Kopersulfaat wordt gemengd met natriumchloride
Kopersulfaat wordt gemengd met kaliumjodide
Geef antwoord op de onderzoeksvraag.
Proef 1b:Vaste stoffen verhitten Onderzoeksvraag: Hoe herken je het verschil tussen een chemische reactie en een faseovergang?
Benodigdheden: brander met branderplaat, een tang, platinadraadje en een magnesiumlint.
Uitvoering:
Steek de brander aan en kies de ruisende vlam.
Houd een platinadraadje in de ruisende vlam (op de plaats waar deze het heetst is).
Laat het draadje weer afkoelen.
Herhaal stap 2 en 3.
Doe nu hetzelfde met een stukje magnesiumlint.
Geef antwoord op de onderzoeksvraag.
Proef 1c:Stoffen verwarmen en afkoelen Onderzoeksvraag: Hoe herken je het verschil tussen een chemische reactie en een faseovergang?
Benodigdheden: brander met branderplaat, een driepoot, een reageerbuishouder, twee 250 mL bekerglazen, heet en koud water, een reageerbuis met kippeneiwit en één met kaarsvet.
Uitvoering:
Bouw de opstelling zoals in de tekening hiernaast.
Gebruik heet water en zet het reageerbuisje met kippeneiwit en kaarsvet naast elkaar.
Steek de brander aan, kies de kleurloze vlam en schuif deze voorzichtig onder de driepoot.
Blijf verwarmen tot je een verandering in beide buizen ziet.
Vul het tweede bekerglas met koud water en zet beide reageerbuizen hierin.
Zet de reageerbuizen weer in het bekerglas met warm water.
Geef antwoord op de onderzoeksvraag.
Een chemische reactie
Een zuivere stof herken je aan zijn stofeigenschappen.
Wanneer je twee stoffen mengt, zijn de (meeste) stofeigenschappen van beide stoffen nog aanwezig. Wanneer je bijvoorbeeld suiker in water oplost, dan lijkt het alsof de suiker verdwijnt. De witte en vaste stof is niet meer herkenbaar, maar de oplossing smaakt nog wel zoet. Wanneer je de oplossing indampt, houd je weer een witte en vaste stof over. Bij mengen veranderen de stofeigenschappen dus niet.
Wanneer twee stoffen met elkaar reageren, verdwijnen de beginstoffen en dus ook de bijbehorende stofeigenschappen. Er ontstaan dan nieuwe stoffen (reactieproducten), die hun eigen stofeigenschappen hebben.
Soms lijkt het alsof er een chemische reactieheeft opgetreden, terwijl het een faseovergang betreft. Kijk nog maar eens naar proef 1c, het verwarmen van kaarsvet. Wanneer het kaarsvet warm wordt, wordt deze kleurloos en vloeibaar. Wanneer de vloeistof weer wordt afgekoeld, wordt het weer wit en vast. Alleen de fase van het kaarsvet is hier veranderd. De andere stofeigenschappen (bv. brandbaarheid) zijn hetzelfde gebleven. Het is dus belangrijk dat je de stofeigenschappen vooraf en achteraf bij dezelfde temperatuur vergelijkt!
Samengevat
Een chemische reactie op macroniveau:
Een chemische reactie is een proces waarbij stofeigenschappen BLIJVEND veranderen.
Er zijn nieuwe stoffen ontstaan en de beginstoffen zijn verdwenen.
Hulplijnen
In de volgende video wordt het verschil tussen mengen en een chemische reactie laten zien.
Bron: Schooltv
In onderstaande video wordt de theorie nog eens rustig uitgelegd.
Bron: Youtube.com Kanaal Snapput
Energie-effect
Een chemische reactie gaat altijd gepaard met een energie-effect, meestal een warmte-effect. Er zijn twee mogelijkheden:
De reactie is exotherm. Dit houdt in dat er bij de reactie warmte, of een andere vorm van energie, vrijkomt. Tijdens de reactie komt er dus warmte (energie) uit de reagerende massa (exo = uit).
De reactie is endotherm. Dit houdt in dat de reactie alleen verloopt als er warmte, of een andere vorm van energie, aan de stoffen wordt toegevoerd. Er moet dus warmte (energie) in de reagerende stoffen worden gebracht om de reactie mogelijk te maken (endo = in).
Andere vormen van energie zijn bijvoorbeeld: licht, UV-straling, elektrische stroom of mechanische energie. Zo zijn er exotherme reacties die reeds bij kamertemperatuur verlopen en waarbij energie vrijkomt in de vorm van licht.
Er bestaan ook endotherme reacties waarbij elektrische energie of lichtenergie moet worden toegevoerd (zie 'soorten ontledingsreacties' in deze module).
Een exotherme reactie moet altijd op gang worden gebracht door een kleine energietoevoer, de reactie moet 'aangestoken' worden.
Een duidelijk voorbeeld daarvan is de verbranding van aardgas. Het gas moeten we met een lucifer of een elektrische vonk aansteken. De hoeveelheid warmte die bij de verbranding vrijkomt, is echter veel groter dan de hoeveelheid warmte die nodig was om het gas aan te steken.
De energie die je toe moet voeren om een exotherme reactie op gang te brengen noem je activeringsenergie.
Het energie-effect kun je weergeven in een energiediagram. In een energiediagram worden de energieniveaus van de beginstoffen en de reactieproducten weergegeven. Een energiediagram heeft alleen een y-as. Op deze y-as wordt de hoeveelheid energie weergegeven. De eenheid van energie is Joule (J) of kilojoule (kJ). Het energie verschil geef je weer als ΔE. Voor de leesbaarheid van het energiediagram wordt het energieniveau van de reactieproducten altijd iets meer naar links weergegeven.
Bij een endotherme reactie moet er energie worden toegevoerd. Het energieniveau van de reactieproducten ligt hoger dan die van de beginstoffen. ΔE is dan positief.
Bij een exotherme reactie komt er energie vrij. Het energieniveau van de reactieproducten ligt lager dan die van de beginstoffen. ΔE is dan negatief.
Energiediagram van een endotherme en exotherme reactie.
Practicum energie-effect
Je gaat het energie-effect van een aantal processen onderzoeken. Schrijf steeds bij elke proef de waarnemingen op!
Proef 2a: Energie-effecten Onderzoeksvraag:Wat is het energie-effect van deze processen?
Doe in een reageerbuis ongeveer 2 mL water en meet de temperatuur.
Pak een reageerbuis met een korrel calcium en voeg hier ongeveer 2 mL water aan toe.
Meet na afloop de temperatuur.
Doe in een andere reageerbuis een schepje ammoniumnitraat en voeg hier ongeveer 2 mL water aan toe. Meet na afloop weer de temperatuur.
Geef antwoord op de onderzoeksvraag.
Proef 2b: Verdampingsenergie. Onderzoeksvraag: Wat is het energie-effect van de verdamping van aceton?
Meet de temperatuur in het lokaal.
Bind een watje om het meetreservoir van je thermometer. Breng met een pipetje een beetje aceton op het watje.
Blaas zachtjes langs het watje en lees de temperatuur af.
Geef antwoord op de onderzoeksvraag.
Hulplijn
Wil je nog meer uitleg of kijk je liever een filmpje? Kijk dan onderstaande video. Daarin worden eerst de belangrijkste begrippen uitgelegd en aan het eind worden 2 examenvragen behandeld. Let op: de examenvragen kunnen nogal pittig zijn.
Bron: Youtube.com Kanaal: Scheikundehulp havo vwo
Massabehoud
Bij een chemische reactie verdwijnen de beginstoffen en ontstaan nieuwe stoffen (reactieproducten). De totale massa van de beginstoffen is gelijk aan de totale massa van de reactieproducten. Dit noemen we de wet van massabehoud.
De wet is genoemd naar de Franse geleerde Lavoisier(1789). Lavoisier was de eerste chemicus die ook gassen opving en woog, en zodoende deze wet ontdekte.
Bron: onbekend
Practicum wet van massabehoud
Je docent voert drie demonstratieproeven uit. Onderzoeksvraag:Klopt de wet van massabehoud altijd?
Proef 3a: twee kleurloze oplossingen
Doe in een erlenmeyer een klein beetje natriumcarbonaat oplossing.
Zet in deze erlenmeyer een kleine reageerbuis met een calciumchloride oplossing.
Weeg de totale massa en schrijf deze op.
Voeg de inhoud van de kleine reageerbuis bij de erlenmeyer.
Bepaal opnieuw de totale massa.
Vragen bij deze proef:
Leg uit of er een chemische reactie is opgetreden.
Voldoet deze proef aan de wet van massabehoud?
Proef 3b: een kleurloze oplossing en een vaste stof
Idem als proef 3a, alleen nu met zoutzuur en soda.
Vragen bij deze proef:
Leg uit of er een chemische reactie is opgetreden.
Voldoet deze proef aan de wet van massabehoud?
Proef 3c: Gloeiend staalwol
Hang twee plukjes staalwol (van gelijke massa) aan een balans.
Houd de polen van een batterij even bij één van de plukjes staalwol.
Vragen bij deze proef:
Leg uit of er een chemische reactie is opgetreden.
Voldoet deze proef aan de wet van massabehoud?
Geef antwoord op de onderzoeksvraag.
Hulplijnen
In de volgende video wordt het werk van Antoine Lavoisier weergegeven.
Bron: youtube.com Kanaal: OpenMind Antoine Lavoisier and the Origin of Modern Chemistry
Onderstaande video laat een aantal experimenten zien, die de wet van Lavoisier bewijzen.
Bron: youtube.com Kanaal: Casper Smit, Onderwerp: Wet van Lavoisier bewijzen
Verwerkingsopdrachten 1
Opdracht 1 Een chemische reactie?
Leg uit of er sprake is van een chemische reactie of niet.
Het verpoederen van suiker
Een brandende kaars
Het smelten van ijs
Het bakken van brood
Het breken van glas
Het zetten van thee
Opdracht 2 Een chemische reactie of een fase-overgang
Leg uit of er bij de volgende processen een faseverandering of een chemische reactie optreedt.
Het koken van aardappels
Het koken van water
Het maken van ijsblokjes
Het aansteken van een lucifer
Opdracht 3 Een proefje
Roan onderzoekt een wit poeder. Hij gaat een beetje van het poeder in een reageerbuis verwarmen en doet de volgende waarnemingen:
De witte vaste stof wordt bij verwarmen kleurloos en vloeibaar.
Tijdens het vloeibaar worden stijgt de temperatuur.
Na afloop van het experiment blijft de stof kleurloos en vloeibaar.
Waarom mag je na waarneming 1 nog niet concluderen dat hier een chemische reactie is opgetreden?
Is het witte poeder een mengsel of een zuivere stof? Leg uit m.b.v. waarneming 2.
Is hier sprake van een chemische reactie?
Opdracht 4 Energie-effecten
Bij faseovergangen is er ook sprake van een energie-effect. Leg uit wat het energie-effect is bij de volgende faseovergangen.
Het stollen van kaarsvet
Het bevriezen van water
Het verdampen van alcohol
Het sublimeren van jood
Opdracht 5 Een energie-diagram
In het energie-diagram hiernaast is de ontleding van magnesiumchloride weergegeven.
Leg aan de hand van het energiediagram uit wat het energie-effect van deze reactie is.
Leg uit of ΔE een positief of een negatief getal is.
Opdracht 6 IJzerbromide
De stof broom is giftig. Bij hoge temperatuur kan broom met ijzer reageren, er ontstaat ijzerbromide. Ondanks de hoge temperatuur die nodig is, is hier sprake van een exotherme reactie. IJzerbromide is niet giftig.
Leg uit hoe het mogelijk is dat ijzerbromide niet giftig is, terwijl broom dat wel is.
Geef een verklaring voor de hoge temperatuur die nodig is.
Geef deze chemische reactie weer in een energiediagram.
Er heeft 39 gram ijzer gereageerd met broom. Hierbij is 150 gram ijzerbromide ontstaan.
Bereken hoeveel broom er heeft gereageerd.
Opdracht 7 Kalksteen
In een waterkoker kan na een tijdje kalksteen ontstaan. Deze kalksteen kun je verwijderen door azijn toe te voegen. Het kalksteen reageert namelijk met azijnzuur dat in azijn is opgelost. Hierbij ontstaat het gas koolstofdioxide en opgelost calciumethanoaat. Deze chemische reactie kun je weergeven in een reactieschema:
Kalk(s) + Azijnzuur(aq) à Koolstofdioxide(g) + calciumethanoaat(aq)
Om 2,5 gram kalk te verwijderen is 8,0 gram azijnzuur nodig. Na afloop is de massa van de overgebleven oplossing gewogen. Deze bleek 10,2 gram te zijn.
Bereken hoeveel gram koolstofdioxide bij deze reactie is ontstaan.
Opdracht 8 Aluminiumoxide
Aluminiumoxide is een stof die in poedervorm in persoonlijke verzorgingsproducten voor kan komen voor zijn schurende werking. Zo vindt je aluminiumoxide in scrubs, maar ook in tandpasta.
Aluminiumoxide ontstaat doordat aluminium met zuurstof reageert.
In onderstaande grafiek is de massa vaste stof gemeten tijdens de reactie van aluminium met zuurstof.
Voldoet deze reactie aan de wet van massabehoud? Leg je antwoord uit.
Leg uit op welk tijdstip al het aluminium heeft gereageerd.
Bepaal met behulp van de grafiek in welke massaverhouding aluminium met zuurstof reageert.
2. Het microniveau
In het vorige hoofdstuk heb je kennis gemaakt met chemische reacties op macroniveau. Je hebt geleerd hoe je een chemische reactie kunt herkennen, welke energie-effecten kunnen optreden en dat de massa bij een chemische reactie niet veranderd.
In dit hoofdstuk ga je hetgene dat je het vorige hoofdstuk hebt waargenomen, verklaren door te kijken naar de wereld op microniveau.
Je leert dat moleculen uit nog kleinere deeltjes bestaan, atomen genaamd.
Met deze atomen kan alle materie gevormd worden.
Alle tot nu toe bekende atomen zijn, net als de letters van het alfabet, op een bepaalde manier gerangschikt. Dit heeft geleidt tot het periodiek systeem.
Bekijk de volgende video als inleiding op dit onderdeel.
Bron: Youtube.com Kanaal: NEMO Kennislink, Onderwerp: Wat zijn moleculen.
Atoommodel van Dalton
Portret Democritus Bron: Wikipedia
Het zoeken naar verklaringen van waarnemingen uit de wereld om ons heen is iets dat wetenschappers al eeuwen bezighoudt. Al in 400 voor Christus was er een Griekse filosoof, Democritus, die bedacht dat materie opbouwd moest zijn uit kleine ondeelbare stukjes. Deze kleinste ondeelbare stukjes noemde hij 'atomos', naar het Griekse woord voor 'onzichtbaar'.
Pas in de 18e eeuw kwam er een meer wetenschappelijke definitie van een atoom. In die tijd werd er geëxperimenteerd met stoffen. Wetenschappers mengden stoffen of probeerden ze juist van elkaar te scheiden om te kijken wat er zou gebeuren.
Het bleek dat veel stoffen te splitsen waren, maar niet allemaal. Sommige stoffen waren niet meer te splitsen. Ook bleek dat als je bepaalde stoffen bij elkaar deed, je een stof kreeg met andere eigenschappen. De Engelse geleerde John Dalton probeerde deze waarnemingen te begrijpen en kwam met een van de eerste modellen voor atomen.
Verschillende atomen en moleculen
volgens het atoommodel van Dalton.
Het atoommodel van Dalton.
Stoffen bestaan uit moleculen en moleculen bestaan uit ondeelbare atomen.
Atomen zijn niet te vernietigen.
Alle atomen van dezelfde soort zijn aan elkaar gelijk.
Bij een chemische reactie herschikken de atomen tot nieuwe moleculen, en dus nieuwe stoffen.
Bekijk de volgende video, waarin het atoommodel van Dalton wordt toegelicht.
Bron: Youtube.com, Kanaal: DeltaStep, Onderwerp: Dalton Atomic Theory
Daltons schets van de atoomtheorie was een begin maar vertelt nog steeds niet veel over de aard van atomen zelf. Aan het eind van de 19e eeuw kwamen er meer inzichten over wat zich in een atoom afspeelt. Het bleek dat atomen uit nog kleinere deeltjes bestonden. Atomen splitsen doen we niet bij Scheikunde.
Onderstaande video gaat over de geschiedenis van het atoommodel. In de vierde klas leer je meer over de hieronder genoemde atoommodellen.
Bron: youtube.com Kanaal TedEd, onderwerp: The 2,400-year search for the atom.
Chemische reacties op microniveau
De verbranding van methaan
op macroniveau
Met het atoommodel van Dalton kun je beter begrijpen wat er bij een chemische reactie gebeurd. Waarom sommige stoffen bijvoorbeeld wel ontleed kunnen worden in meerdere stoffen en anderen niet en waarom de massa bij een chemische reactie nooit kan veranderen.
Een chemische reactie op macroniveau:
Een chemische reactie is een proces waarbij stofeigenschappen BLIJVEND veranderen.
Er zijn dan nieuwe stoffen ontstaan (en de beginstoffen zijn verdwenen).
Een chemische reactie op microniveau:
Bij een chemische reactie verdwijnen moleculen en ontstaan nieuwe moleculen.
Atomen blijven behouden! Ze gaan alleen op een andere manier aan elkaar zitten. Hierdoor ontstaan nieuwe (andere) moleculen.
De verbranding van methaan op microniveau.
Periodiek systeem
Alle tot nu toe bekende atoomsoorten zijn, net als de letters van ons alfabet, op een bepaalde manier gerangschikt. Het resultaat kennen we als het Periodiek Systeem.
Verschillende Scheikundigen zijn eeuwenlang bezig geweest om nieuwe atoomsoorten te ontdekken en daarna te rangschikken. De Rus Dmitry Mendelejev publiceerde in 1869 de basis van het huidige Periodiek Systeem. Hij plaatste de atoomsoorten in rijen en kolommen op volgorde van atoomgewicht. Atomen met dezelfde eigenschappen plaatste hij onder elkaar in dezelfde kolom.
Bekijk de volgende video over het periodiek systeem.
Bron: www.npostart.nl/periodiek-systeem
Elke atoomsoort heeft zijn eigen naam, symbool enatoomnummer. Het periodiek systeem is verdeeld in groepenen perioden. De groepen zijn de verticale kolommen, de perioden zijn de horizontale rijen. In een groep staan atoomsoorten met ongeveer dezelfde eigenschappen.
Sommige groepen hebben een eigen naam gekregen:
Groep 1: de alkalimetalen, zijn zeer onedele metalen die heftig met andere stoffen kunnen reageren.
Groep 2: de aardalkalimetalen, zijn onedele metalen die makkelijk ontbranden.
Groep 17: de halogenen, deze niet-ontleedbare stoffen reageren gemakkelijk met metalen.
Groep 18: de edelgassen, deze niet-ontleedbare gassen reageren nauwelijks met andere stoffen.
Metalen en niet-metalen
De atoomsoorten in het periodiek systeem kunnen worden ingedeeld in metalen en niet-metalen. De metalen staan links in het periodiek systeem (geel van kleur) en de niet-metalen staan rechts (rood van kleur). De niet-ontleedbare stoffen van de niet-metalen hebben lage kook- en smeltpunten en zijn vaak gasvormig, terwijl de metalen vaak hoge kook- en smeltpunten hebben. Metalen zijn op één uitzondering na (kwik) allemaal vast bij kamertemperatuur.
De atomen tussen de metalen en niet-metalen (met de blauwe kleur) gedragen zich soms als metaal en soms als niet-metaal. Deze groep atomen wordt metalloïden genoemd.
Atoomsoorten
Er zijn momenteel 118 verschillende atoomsoorten bekend. Elk atoomsoort heeft zijn eigen symbool. Een symbool bestaat uit een hoofdletter dat soms gevolgd wordt door een kleine letter. De atomen boven atoomnummer 92 bestaan niet op aarde en zijn radioactief.
De volgende atoomsoorten moet je uit je hoofd kennen. Je moet ook weten of het om een metaal of niet-metaal atoom gaat.
Een printbare leerlijst met de atoomsymbolen vind je hieronder.
In de onderstaande video wordt totstandkoming van het Periodiek Systeem in beeld gebracht.
Bron: youtube.com Kanaal: Ted-Ed, Onderwerp: The genius of Mendeleev's periodic table
Leuke liedjes over het periodiek systeem
Er zijn veel leuke liedjes over het periodiek systeem gemaakt. Hieronder vind je de liedjes die je in ieder geval één keer gehoord moet hebben.
De eerste is een echte klassieker!
Bron: youtube.com Tom Lehrer - The Elements - LIVE FILM From Copenhagen in 1967
Bron: youtube.com The Periodic Table Song | SCIENCE SONGS
Element en verbinding
Het atoommodel van Dalton gaat er van uit dat stoffen bestaan uit moleculen en moleculen bestaan uit ondeelbare atomen.
Een stof waarvan de moleculen uit verschillende atoomsoorten bestaat, kan ontleed worden in verschillende stoffen. Zo’n stof wordt een ontleedbare stof of verbinding genoemd.
Een stof waarvan de moleculen uit maar één atoomsoort bestaat, kan niet ontleed worden. Dit wordt een niet-ontleedbare stof of elementgenoemd.
Voorbeelden van een verbinding en een element:
In het periodiek systeem vind je dus niet alleen alle atoomsoorten, maar dus ook alle elementen (niet-ontleedbare stoffen). Op de website periodieksysteem.com vind je de meest relevante toepassingen, de winning en de bereiding van alle elementen. Klik op een element en ga op verkenning via de tabbladen.
De begrippen: mengsel, zuivere stof en verbinding, element worden nogal eens door elkaar gehaald.
Voorbeelden van een mengsel, een zuivere stof, een verbinding en een element op microniveau.
Hulplijn
Bekijk de volgende video over de begrippen element en verbinding en maak de opdrachten in de video.
De molecuulformule van een stof is de chemische notatie, waarin wordt aangegeven uit welke atoomsoorten en hoeveel atomen het molecuul is opgebouwd.
Een molecuultekening geeft weer hoe een molecuul ruimtelijk is opgebouwd. In een molecuultekening kun je zien in welke volgorde en hoe de atomen aan elkaar vast zitten.
Voorbeelden van enkele molecuultekeningen met hun bijbehorende molecuulformule:
De molecuulformule voor water is H2O. Dat betekent dat het watermolecuul uit 2 waterstofatomen (H) en 1 zuurstofatoom (O) bestaat. Het cijfer 2 dat rechts onder het symbool van waterstof staat, geeft weer hoeveel atomen van dat soort in het molecuul zitten. Dit getal noemen we een index. Een index van 1 wordt niet opgeschreven.
Er kunnen ook getallen voor een molecuulformule staan. Dat getal geeft weer om hoeveel moleculen het gaat. Dat getal noemen we een coëfficiënt.
In onderstaand voorbeeld zijn 5 watermoleculen weergegeven. Dit geef je met molecuulformules weer als 5 H2O.
Vaak wordt ook de fase van een stof weergegeven. Dit doe je door de afkorting van de fase tussen haakjes achter de molecuulformule te schrijven.
De volgende afkortingen van fases heb je in periode 1 geleerd:
Prakticum Molecuulmodellen bouwen
Proef 4: Molecuulmodellen
Bouw met een molecuulbouwdoos de volgende moleculen en maak van elk gebouwd molecuul een molecuultekening.
a. Water, H2O
b. Waterstof, H2
c. Koolstofdioxide, CO2
d. Ammoniak, NH3
e. Alcohol, C2H6O
Geef antwoord op de volgende vragen:
Leg uit wat het verschil is tussen een molecuul water en een molecuul waterstof.
Wat geeft meer informatie over de bouw van een molecuul, een molecuulformule of een molecuultekening? Leg je antwoord uit.
Hulplijnen
Wil je nog meer uitleg of kijk je liever een filmpje? Kijk dan onderstaande video’s.
Bron: Youtube.com Kanaal: Wetenschapsschool, Onderwerp: atomen, moleculen en stoffen.
Wat is volgens Dalton het verschil tussen een atoom en molecuul.
Beschrijf wat er bij een chemische reactie gebeurt op microniveau. Gebruik hierbij het atoommodel van Dalton.
Hoe kun je met het atoommodel van Dalton de wet van massabehoud verklaren?
Opdracht 2 Het periodiek systeem
In het periodiek systeem zijn atomen ingedeeld in perioden en groepen.
Hoe zijn de atomen in een periode gesorteerd?
Wat kun je zeggen over elementen die in dezelfde groep van het periodiek systeem staan?
Opdracht 3 Atomen in het periodiek systeem
Gebruik een periodiek systeem bij deze opdracht. Vul de tabel verder in:
Opdracht 4 Atoomsymbolen
Test je kennis over de atoomsymbolen met behulp van quizlet.
Waarom bestaan sommige atoomsoorten uit 2 letters?
Leg uit wat het verschil is tussen Sn en SN.
Opdracht 5 Begrippenkaart
Neem onderstaande begrippenkaart over en zet de volgende begrippen in de vakken: element, mengsel, verbinding, zuivere stof.
Geef tot slot met tekeningen een weergave op microniveau van deze begrippen. Zet deze tekeningen onder de vakken.
Opdracht 6 Element en verbinding
Bekijk de tekeningen in onderstaande vakken en vul daarna de tabel verder in.
Opdracht 7 Processen op microniveau
Hieronder zijn een aantal situaties beschreven. Welke figuur past bij welke situatie?
Water wordt gekookt.
Zuivere stoffen vormen een mengsel.
Er vindt een chemische reactie plaats waarbij een verbinding gevormd wordt.
Er wordt een suspensie gevormd van een element in een verbinding.
Opdracht 8 Molecuulformules
Hoeveel koolstofatomen zitten er in 1 C3H8?
Hoeveel zuurstofatomen zitten er in 10 CO2?
Hoeveel ijzeratomen zitten er in FeCl2?
Wat is het verschil tussen 2 O en O2?
Opdracht 9 Molecuulformules en molecuultekeningen
Geef de molecuulformules bij de volgende molecuultekeningen.
Geef met behulp van molecuultekeningen de moleculen in het volgende mengsel weer:
d. 3 H2O + 2 He + 1 N2
Opdracht 10 Formuletaal
Bekijk de tekeningen in onderstaande vakken en vul daarna de tabel verder in.
Het eerste vak is al ingevuld, deze kun je als voorbeeld bekijken.
Opdracht 11 Smelten en ontleden
Wanneer ijs smelt dan zie je de vaste stof vloeibaar worden.
Wat gebeurt op microniveau met de moleculen bij het smelten van ijs?
Water kan ook ontleed worden in waterstof en zuurstof.
Wat gebeurt er op microniveau bij de ontleding van water?
Geef het smelten van ijs en het ontleden van water in een tekening met molecuultekeningen weer.
3. Stoffen en naamgeving
In het vorige hoofdstuk heb je geleerd:
Wat er op microniveau gebeurt tijdens een chemische reactie.
Dat moleculen uit nog kleinere deeltjes bestaan, de atomen.
Dat al deze atomen in het periodiek systeem op een speciale manier gerangschikt zijn.
Wat op microniveau het verschil is tussen een mengsel/zuivere stof en een verbinding/element.
Hoe je molecuultekeningen en molecuulformules maakt.
In dit hoofdstuk leer je dat alle stoffen op aarde onder te verdelen zijn in 3 verschillende groepen: de metalen, de moleculaire stoffenende zouten. Je leert iets over de eigenschappen van deze stoffen en hoe je deze stoffen een naam geeft.
Drie soorten stoffen
Met de atoomsoorten uit het periodiek systeem kun je alle stoffen op aarde maken. Al deze stoffen kun je onderverdelen in drie verschillende groepen.
Metalen, deze groep stoffen is opgebouwd uit metaal atomen.
Moleculaire stoffen, deze groep is opgebouwd uit niet-metaal atomen.
Zouten, deze groep stoffen is opgebouwd uit zowel metaal als niet-metaal atomen.
Metalen
Een zuiver metaal is een stof waar maar één atoomsoort in voorkomt. Het is dus een element. Er bestaan ruim 90 elementen die metalen worden genoemd.
Metalen reageren niet met elkaar. Ze kunnen wel in gesmolten toestand met elkaar gemengd worden. Er ontstaat dan een legering, zoals brons en roestvrij staal. Een legering is dus een mengsel van twee of meer metalen.
Alle metalen hebben een aantal gemeenschappelijke stofeigenschappen:
Ze zijn vast bij kamertemperatuur (behalve kwik)
Ze hebben een glimmend oppervlak van zichzelf of na polijsten
Ze geleiden warmte en elektrische stroom
Ze kunnen in gesmolten toestand worden gemengd met andere metalen
Moleculaire stoffen
Moleculaire stoffen bestaan uit alleen niet-metaal atomen. Ze komen als element (niet-ontleedbare stof) en in verbindingen (ontleedbare stof) voor.
De moleculaire stoffen hebben geen duidelijk overeenkomstige eigenschappen, behalve dat ze zowel in vaste als vloeibare fase geen stroom geleiden.
Zouten
Zouten zijn ontleedbare stoffen die gevormd zijn door een reactie van een metaal met een niet-metaal. Zouten hebben een hoog smelt- en kookpunt en zijn bij kamertemperatuur altijd vast. Een zout geleidt alleen stroom in de vloeibare fase (gesmolten of opgelost in water).
Practicum stroomgeleiding
Proef 5: Stroomgeleiding bij metalen, zouten en moleculaire stoffen. Onderzoeksvraag: Tot welke groep stoffen behoren de geteste stoffen?
Je docent onderzoekt de stroomgeleiding van een aantal verschillende stoffen. Hij doet (indien mogelijk) dit zowel in vaste als de vloeibare fase.
Schrijf je waarnemingen op en geef antwoord op de onderzoeksvraag.
Metalen
Metalen bestaan alleen uit metaalatomen en hebben een aantal gemeenschappelijke eigenschappen, zoals het geleiden van stroom en warmte, een glimmend uiterlijk en een hoog smeltpunt.
Edelheid bij metalen
De metalen staan in het periodiek systeem aan de linkerkant. De metalen in de eerste en tweede groep van het periodiek systeem zijn erg reactief. Zij worden zeer onedele metalen genoemd. Beide groepen reageren met zuurstof en water, alleen reageren metalen uit de eerste groep (de alkalimetalen) sneller en heftiger dan de metalen in de tweede groep (de aardalkalimetalen).
Omdat zeer onedele metalen zo reactief zijn, komen ze nooit als element in de natuur voor.
IJzer, zink en lood zijn voorbeelden van onedele metalen. Deze metalen reageren wel met andere stoffen, alleen veel langzamer. Metalen die niet of nauwelijks met andere stoffen reageren, heten de edele metalen. Edel metalen zoals zilver, goud en platina worden veel gebruikt voor sieraden.
Metalen op microniveau
Wanneer je kijkt naar een metaal op microniveau, dan zitten de atomen gerangschikt in een regelmatig patroon. Dit regelmatige patroon, wordt een metaalrooster genoemd. De metaalatomen worden bij elkaar gehouden door een sterke aantrekkende kracht, die metaalbinding heet.
Een metaal op macro- en op microniveau.
Naamgeving van metalen
De naamgeving van metalen is niet zo ingewikkeld. De naam van een metaal is gelijk aan de naam van het atoomsoort, waar het metaal uit is opgebouwd. Ook de formule van het metaal is gelijk aan de formule van het atoomsoort.
Prakticum reactiviteit van metalen.
Proef 6: Edelheid van metalen Onderzoeksvraag: Welk metaal is het meest onedel?
Je docent laat een stukje van de volgende metalen reageren met water: ijzer, natrium, aluminium en calcium.
Zouten
Zouten bestaan uit zowel metaalatomen als niet-metaalatomen. Ze hebben een hoog smelt- en kookpunt en geleiden alleen stroom in de vloeibare fase.
Het bekendste zout is keukenzout, maar ook roest en gips zijn voorbeelden van zouten.
Zouten op microniveau
Wanneer je kijkt naar een zout op microniveau, dan zitten de metaalatomen en de niet-metaalatomen om en om gerangschikt in een regelmatig patroon. Dit regelmatige patroon, wordt een ionrooster genoemd. Het rooster wordt bij elkaar gehouden door een sterke aantrekkende kracht, die ionbinding heet.
Een zout op macro- en op microniveau
Naamgeving van zouten
Zouten zijn altijd ontleedbare stoffen (verbinding) van een metaalatoom en een niet-metaalatoom. De naam van een zout is een combinatie van de namen van de atoomsoorten die in het zout voorkomen. Waarbij het metaalatoom altijd als eerste genoemd wordt, gevolgd door de naam van het niet-metaalatoom. De naam van het ‘tweede atoomsoort’ (het niet-metaalatoom) krijgt echter wel een andere uitgang: -ide.
Keukenzout heeft de formule NaCl en heet dus natriumchloride. Het verbrandingsproduct van ijzer is FeO en heet ijzeroxide.
In de tabel hieronder zie je een aantal atoomsoorten die vaak als tweede atoomsoort voorkomen.
Samengevat:
Moleculaire stoffen
Moleculaire stoffen bestaan alleen uit niet-metaalatomen. Ze hebben over het algemeen niet zo’n hoog smelt- en kookpunt en geleiden nooit stroom.
Voorbeelden van moleculaire stoffen zijn: water, zuurstof, koolstofdioxide, suiker en ook grote moleculen zoals DNA en plastic.
Moleculaire stoffen op microniveau
Wanneer je kijkt naar een moleculaire stof op microniveau, dan vormen de niet-metaalatomen moleculen. In het vorige hoofdstuk heb je geleerd wat een molecuulformule en een molecuultekening is. De molecuultekening wordt nu verder uitgebreid naar een structuurformule, waarin ook de binding tussen de atomen weergegeven wordt. De binding tussen de atomen heet de atoombinding.
De molecuulformules, molecuultekeningen en structuurformules van water, zuurstof en koolstofdioxide.
Zoals je in bovenstaande figuur kunt zien is het ook mogelijk dat er meer dan één atoombinding gevormd wordt tussen twee atomen.
Een atoombinding is een sterke binding. Wanneer deze binding verbroken wordt is er sprake van een chemische reactie.
In vaste stoffen zitten de moleculen gerangschikt in een regelmatig patroon. Dit regelmatige patroon, wordt een molecuulrooster genoemd. Het rooster wordt bij elkaar gehouden door een zwakke aantrekkende kracht, die molecuulbinding heet. Een andere veel gebruikte naam voor molecuulbinding is de vanderwaalsbinding, genoemd naar de Nederlands Natuurkundige Johannes van der Waals (1910).
De drie fases van water op microniveau.
Hierboven zie je de drie fases van water op microniveau. In de vaste fase zie je dat de moleculen in een regelmatig patroon gerangschikt zijn. In de vloeibare fase kunnen de moleculen langs elkaar heen bewegen, de moleculen trekken elkaar nog wel aan maar in mindere mate. De molecuulbinding tussen de moleculen is in een vloeistof deels verbroken. In de gasfase zie je dat de moleculen ver uit elkaar staan en vrij bewegen in de ruimte. Hier is er nauwelijks sprake meer van aantrekking tussen de moleculen, de molecuulbinding is dan ook geheel verbroken.
Let op: de atoombinding tussen de atomen wordt niet verbroken bij een faseverandering.
Naamgeving van moleculaire stoffen
Voor de niet-ontleedbare stoffen (elementen) geldt dat de naam de stof gelijk is aan de naam van het atoomsoort. Ook de formule van de moleculaire stof is gelijk aan de formule van het atoom. Er zijn echter zeven uitzonderingen. Bij deze uitzonderingen bestaan de moleculen uit twee dezelfde atomen.
De naam van ontleedbare moleculaire stoffen (verbindingen) lijkt op de naamgeving van zouten. Je gebruikt de naam van het eerste atoomsoort gevolgd door de naam van het tweede atoomsoort met de uitgang -ide. Alleen moet je bij moleculaire stoffen in tegenstelling tot de zouten, wel het aantal atomen in een molecuul in de naam verwerken. Hiervoor gebruik je Griekse telwoorden.
De Griekse telwoorden
In de molecuulformule staat het getal dat het aantal atomen aangeeft, ACHTER het atoomsoort waar hij bij hoort. In de naam staat het Griekse telwoord altijd VOOR het atoomsoort waar het bij hoort.
Mono wordt bijna niet gebruikt. Alleen bij stoffen waarbij zowel de ‘mono’ als de ‘di-vorm’ voorkomt. Het woord mono wordt dan gebruikt om het verschil tussen de twee stoffen te benadrukken.
Een bekend voorbeeld is:
CO = koolstofmonooxide
CO2 = koolstofdioxide
Samengevat:
Er zijn ook nog stoffen die niet aan deze systematische manier van naam geven voldoen. Dit zijn vaak veel voorkomende stoffen die een veel oudere naam hebben. H2O heet bijvoorbeeld gewoon water en geen diwaterstofoxide en NH3 is ammoniak in plaats van stikstoftrihydride.
De stoffen die niet aan deze systematische naamgeving voldoen en die je moet kennen staan in onderstaande tabel.
De stoffen met een niet systematische naam.
Een overzicht van de naamgeving van de metalen, zouten en moleculaire stoffen en alle formules die je moet leren, vind je in onderstaand bestand.
Opdracht 1 drie soorten stoffen
Geef met behulp van het periodiek systeem aan of de volgende stoffen metalen, zouten of moleculaire stoffen zijn.
Na2O
He
CO2
Fe
N2
Opdracht 2 eigenschappen van metalen
De meeste metalen zijn vast bij kamertemperatuur. Er is één uitzondering, kwik is het enige metaal dat bij kamertemperatuur vloeibaar is. Door deze eigenschap werd kwik vroeger veel gebruikt in thermometers. Sinds 2003 is de verkoop van kwikthermometers verboden. Kwikdampen zijn immers zeer giftig. Een andere veel gebruikte toepassing van kwik is in elektriciteitsschakelaars.
Leg uit, met behulp van begrippen op microniveau, waarom metalen bij kamertemperatuur vast zijn.
Leg uit waarom vloeibaar kwik zo geschikt is als vloeistof voor thermometers.
Van welke twee eigenschappen van kwik wordt gebruik gemaakt in een elektriciteitsschakelaar?
Teken het metaalrooster van ijzer en kwik op microniveau.
Hoe heet de binding die de metaalatomen in het rooster bij elkaar houden? En bij welke stof is deze binding sterker, bij ijzer of kwik?
Opdracht 3 edelheid van metalen
IJzer is een onedel metaal. IJzeren voorwerpen reageren langzaam met water en zuurstof, roesten genaamd. Er ontstaat dan een laagje ijzeroxide (FeO) aan de buitenkant. Goud daarentegen reageert helemaal niet met water en zuurstof, terwijl calcium juist heel snel en veel heftiger reageert. Dit heeft te maken met de edelheid van metalen.
Geef een goede beschrijving van de term edelheid.
Schrijf 3 edele metalen op.
Schrijf 5 zeer onedele metalen op.
Tot welke groep stoffen behoort ijzeroxide? Leg je antwoord uit.
Leg uit of verroest ijzer stroom geleid.
Waarom kom je het metaal kalium niet als element in de natuur tegen?
Opdracht 4 Zouten
Geef de naam van de volgende zouten.
KF
AgCl
FeS
CuO
AlBr3
SnI2
Opdracht 5 roosters en bindingen
Neem onderstaande tabel over en vul verder in.
Opdracht 6 Namen van moleculaire stoffen
Geef de naam van de volgende moleculaire stoffen.
HCl
SCl2
P2O3
F2
CH4
C6H12O6
NO2
NO
Opdracht 7 Formules van moleculaire stoffen
Geef de formule van de volgende moleculaire stoffen.
Chloor
Helium
Ammoniak
Distikstoftrioxide
diwaterstofsulfide
Siliciumtetrafluoride
Alcohol
Opdracht 8 Naamgeving alle stoffen
Geef de naam van de volgende stoffen.
FeS
Al2O3
CS2
I2
H2O
NaI
C3H8
PbBr4
SO3
Geef de formule van de volgende stoffen.
Butaan
Magnesium
Kaliumchloride
Stikstof
Neon
Distikstoftetraoxide
Fosfortrifluoride
Opdracht 9 Kristalsuiker
Wanneer kristalsuiker zachtjes wordt verwarmd, ontstaan onder andere karamel (C7H8O2), water en waterstofgas.
Leg uit of dit een chemische reactie of een faseovergang is.
Leg uit welke atoomsoorten voorkomen in kristalsuiker.
4. Reactievergelijking
Je weet inmiddels wat een chemische reactie is. Hoe je deze kunt herkennen en je kunt uitleggen wat er op microniveau gebeurt bij een chemische reactie.
De volgende stap is het weergeven van een chemische reactie met formules. Dit doe je met een reactievergelijking.
Het leerdoel van dit onderdeel luidt: Ik kan verschillende soorten reacties herkennen en de bijbehorende reactievergelijking opstellen.
Om dit leerdoel te behalen, moet je eerst een aantal tussendoelen halen. In het plaatje hieronder kun je zien bij welk tussendoel we eerst beginnen, namelijk onderaan de trap.
Een reactievergelijking kloppend maken
Bij een chemische reactie verdwijnen de beginstoffen en ontstaat er nieuwe stoffen. Als je kijkt wat er met de atomen gebeurt dan is het niet zo dat atomen verdwijnen. De atomen komen los van de andere atomen waar ze aan vast zitten en gaan in andere combinaties weer aan elkaar zitten. Er verdwijnen of verschijnen geen atomen bij een reactie.
Eerder dit schooljaar heb je geleerd dat je een chemische reactie kunt weergeven in een reactievergelijking in woorden, ook wel een reactieschemagenoemd. Daarin staat eerst de beginstoffen, dan een pijl, en daarna de reactieproducten. Als je hierin de namen van de stoffen vervangt door de formules van die stoffen dan zul je zien dat er voor en na de pijl dezelfde atoomsoorten staan. Wanneer er vervolgens getallen voor de moleculen worden gezet, zodanig dat er voor en na de pijl evenveel atomen van elk soort staan, dan heb je een kloppende reactievergelijking.
Bijvoorbeeld de ontleding van water:
water (vloeibaar) → waterstof (gas) + zuurstof (gas)
H2O (l) → H2 (g) + O2(g)
Als je deze reactievergelijking goed bekijkt kun je zien dat alle atomen die voor de reactie(pijl) staan ook na de reactie(pijl) staan. Maar er klopt iets niet. Zie je wat niet klopt?
Voor de pijl zijn er 2 H-atomen en 1 O-atoom. Na de pijl zijn er 2 H-atomen en 2 O-atomen. Er is na de pijl dus een O-atoom bij gekomen. Dat kan niet, dus we moeten ervoor zorgen dat we voor de pijl ook 2 O-atomen hebben. We kunnen de molecuulformule van water niet aanpassen, we kunnen alleen meer watermoleculen gebruiken. Dan gebeurt er dit:
2 H2O (l) → H2 (g) + O2(g)
Nu hebben we voor en na de pijl 2 O-atomen. Maar nu is er een ander probleem. We hebben nu voor de pijl 4 H-atomen (tel maar na) en na de pijl 2 H-atomen. Ook daar kunnen we dit alleen oplossen door meer waterstof-moleculen te gebruiken. Om uit te komen op 4 H-atomen hebben we 2 moleculen waterstof nodig. De vergelijking ziet er dan zo uit:
2 H2O (l) → 2 H2 (g) + O2(g)
Ontleding van water in molecuultekeningen.
We hebben nu voor en na de pijl 4 H-atomen en voor en na de pijl 2 O-atomen (tel maar na). We zeggen dan dat de reactievergelijking kloppend is.
Voor O2 staat geen getal. Dat betekent dat er maar 1 molecuul van is, de coëfficiënt 1 hoef je niet in te vullen.
Hulplijn
Wil je hier nog meer uitleg over of kijk je liever een filmpje in plaats van dat je leest? Gebruik dan dit filmpje:
Kloppend maken tips en trucs
Een reactievergelijking kloppend maken.
Ofwel: Een cursus boekhouden met atomen.
Regels:
Voor en na de pijl staan dezelfde atomen
Het aantal atomen van elk soort is voor en na de pijl gelijk
Je mag de formules van de moleculen NIET veranderen!!!
Je mag WEL meer of minder moleculen gebruiken
Je mag je eigen weg zoeken bij het kloppend maken.....als het maar klopt!!!
Er zijn wel een paar trucjes die jou kunnen helpen.
Als deze trucjes jou niet helpen, kijk dan onderstaande uitleg.
Verwerkingsopdrachten 4A
Print onderstaand bestand uit en maak opdracht A en B.
Bij opdracht A oefen je met het kloppend maken van een reactievergelijking en bij opdracht B is een reactieschema in woorden gegeven en moet je dus eerst de juiste formules opschrijven voordat je de vergelijking kloppend kunt maken.
Als je nog een keer samen met een docent wilt oefenen dan kun je onderstaande video bekijken.
Bron: youtube.com Kanaal: Mark Hergaarden
Een reactievergelijking opstellen
Hoe stel je een reactievergelijking uit een verhaaltje op?
Volg hiervoor onderstaand stappenplan.
Stappenplan: Een reactievergelijking opstellen.
STAP 1: Schrijf het reactieschema in woorden op. Lees daarbij de opgave goed!
STAP 2: Zet de juiste formules met bijbehorende fase onder de stoffen.
De formules en fasen die je niet hebt moeten leren worden gegeven bij opgaven.
STAP 3: Maak de reactievergelijking kloppend.
Maak het aantal atomen voor en na de reactie(pijl) gelijk. Dit kun je alleen doen door een coëfficiënt (groot geschreven getallen) voor de molecuulformule te schrijven. Je mag dus NOOIT de formules van de stoffen aanpassen.
Voorbeeld 1:
Bij de reactie tussen chroom en chloor ontstaat chroomchloride (CrCl3(s)).
Na verloop van tijd zul je stap 1 waarschijnlijk overslaan en dat mag ook, maar bij twijfel mag je die stap natuurlijk altijd opschrijven. Hetzelfde geldt voor stap 2.
Denk er altijd aan, dat een reactievergelijking kloppend moet worden gemaakt! Stop dus niet na stap 2!
Voorbeeld 2:
Als pentaan verbrandt reageert het met zuurstof. Er ontstaat dan water en koolstofdioxide.
STAP 1: Schrijf het reactieschema in woorden op. Lees daarbij de opgave goed!
STAP 2: Zet de juiste formules met bijbehorende fase onder de stoffen.
De formules en fasen die je niet hebt moeten leren worden gegeven bij opgaven.
STAP 3: Maak de reactievergelijking kloppend.
Maak het aantal atomen voor en na de reactie(pijl) gelijk. Dit kun je alleen doen door een coëfficiënt (groot geschreven getallen) voor de molecuulformule te schrijven. Je mag dus NOOIT de formules van de stoffen aanpassen.
Geef steeds een kloppende reactievergelijking. Gebruik indien nodig het stappenplan hierboven of de hulplijnen helemaal onderaan.
Wanneer het metaal ijzer in aanraking komt met chloorgas dan ontstaat er een vaste aanslag op het metaal. Deze aanslag is de stof ijzerchloride (FeCl3).
Witte fosfor is een gevaarlijke stof. Wanneer deze vaste stof in aanraking komt met zuurstof ontstaat er een exotherme reactie. Bij deze reactie ontstaat difosforpentaoxide.
Om de vaste stof aluminiumjodide (AlI3) te maken, moet je aluminium met het gas waterstofjodide laten reageren. Bij deze reactie komt ook het explosieve waterstofgas vrij.
Voor de winning van ijzer is ijzererts (Fe2O3) nodig. Het ijzer ontstaat als ijzererts met koolstof reageert bij meer dan 1500°C. Bij deze reactie ontstaat ook koolstofdioxide.
Wanneer benzine (C8H18) verbrandt ontstaat koolstofdioxide en waterdamp. Voor deze reactie is voldoende zuurstof nodig.
Bron: youtube.com A pound of sodium metal in the river
In het hierbovenstaande filmpje zie je een groot stuk natrium dat in een meer wordt gegooid.
Het metaal natrium behoort tot de alkalimetalen. Dat betekent dat dit metaal nogal heftig reageert met water. Bij deze reactie ontstaat opgelost natriumhydroxide (NaOH) en het explosieve waterstofgas.
Wanneer vast kaliumchloraat (KClO3) met vast fosfor reageert dan ontstaan de vaste stoffen kaliumchloride (KCl) en difosforpentaoxide.
De antwoorden kun je vinden op It's Learning.
Hulplijnen
Als je nog een keer samen met een docent wilt oefenen dan kun je onderstaande video bekijken.
Zet de video regelmatig stil om de opgave eerst zelf te proberen.
Bron: youtube.com Kanaal: Rory Habich
In onderstaande prezi oefen je stap voor stap met het opstellen van een reactievergelijking. Je krijgt bij elke stap een nieuwe hint/aanwijzing.
Je bent nu aangekomen op trede 3 van de leerdoelentrap.
In de volgende periode ga je leren welke soorten chemische reacties je kunt tegenkomen en hoe je die kunt herkennen.
Toetsvoorbereiding
De beste manier om je voor te bereiden voor het proefwerk is door het maken van een samenvatting met behulp van de leerdoelen.
Deze module bevat ook wat leerwerk, zoals de atoomsymbolen, niet-systematische namen van enkele moleculaire stoffen en alles rondom naamgeving. Zorg dat je deze onderdelen goed leert.
Daarna is het belangrijk dat je vooral veel opdrachten maakt . Scheikunde is een vak, waarin je moet laten zien dat je het geleerde kunt toepassen. Je kunt opdrachten die je moeilijk vond opnieuw maken, maar maak ook zeker de toetsopdrachten.
Kijk ALTIJD je gemaakte werk na! Zodat je kunt leren van je fouten.
Antwoorden kun je vinden op It's Learning.
Leerdoelen
Een overzicht van de leerdoelen voor deze module.
Onderaan staat een wordbestand met de leerdoelen.
Voorkennis
Ik kan uitleggen wat het verschil is tussen macro- en microniveau.
Ik kan de 4 uitgangspunten van het molecuulmodel beschrijven.
Ik kan met behulp van het molecuulmodel het verschil tussen een zuivere stof en een mengsel beschrijven.
Ik ken de afkortingen voor de fases: vast, vloeibaar, gas en opgelost in water.
Chemische reactie op macroniveau
Ik kan bij een (beschreven) experiment bepalen of er sprake is van een chemische reactie of een fase-overgang.
Ik kan het verschil tussen de processen mengen en chemische reactie op macroniveau uitleggen.
Ik kan het energie-effect van een (beschreven) experiment bepalen.
Ik kan het begrip activeringsenergie toepassen bij een beschrijving van een exotherme reactie.
Ik kan een energiediagram interpreteren en zelf opstellen bij een (beschreven) experiment, waarbij op de juiste plaats ΔE wordt aangegeven.
Ik kan de wet van Massabehoud toepassen bij een (beschreven) experiment.
Het microniveau
Ik kan de 4 uitgangspunten van het atoommodel van Dalton benoemen.
Ik kan de opbouw van het periodiek systeem toelichten en de eigenschappen van een stof voorspellen door te kijken naar de plaats van het element in het periodiek systeem.
Ik ken de volgende groepen in het periodiek systeem: alkalimetalen, aardalkalimetalen, halogenen en edelgassen.
Ik ken van de volgende elementen de naam en het symbool: Al, Ba, Ca, Cr, Au, K, Cu, Li, Hg, Pb, Mg, Na, Ni, Pt, Ra, Sn, Ti, U, Fe, Ag, Zn, Ar, Br, Cl, F, P, He, I, C, Ne, Si, N, H, O, S.
Ik ken de begrippen: element en verbinding en m.b.v. het atoommodel van Dalton het verschil aangeven tussen beide begrippen.
Ik kan het verschil tussen de processen scheiden en ontleden op microniveau toelichten.
Ik kan van een gegeven molecuultekening, een molecuulformule opstellen en omgekeerd
Stoffen en naamgeving
Ik kan aan de formule van een stof herkennen of het een metaal, zout of moleculaire stof is.
Ik kan op basis van stroomgeleiding een stof indelen bij de metalen, zouten of moleculaire stoffen.
Ik kan de gemeenschappelijke eigenschappen van metalen benoemen.
Ik kan uitleggen wat er bedoelt wordt met edelheid bij metalen en ik kan de edele en de zeer onedele metalen noemen.
Ik kan van metalen, zouten en moleculaire stoffen het rooster op microniveau beschrijven en de naam van het rooster en de aanwezige bindingen geven.
Ik kan de systematische naamgeving bij metalen, zouten en moleculaire stoffen gebruiken en de bijbehorende formules opstellen.
Ik ken de formules en naam van de volgende stoffen die niet aan de systematische naamgeving voldoen: water, methaan, propaan, butaan, ammoniak, glucose, alcohol.
Reactievergelijkingen en soorten reacties
Ik kan van een (beschreven) chemische reactie een reactievergelijking in formules opstellen.
Een misconceptie is het verkeerd interpreteren van een begrip. Bij dit onderwerp komen vaak misconcepties voor. Daarom is het goed om verschillende veel gemaakte fouten eens goed te bekijken.
Foute uitspraken in de Scheikunde
De volgende uitspraken zijn in het verleden door leerlingen gemaakt. Ze zijn echter allemaal fout. Bespreek de uitspraken in je groepje en leg uit wat er niet aan klopt.
Het atoom natrium staat in groep 3 en periode 1 van het periodiek systeem.
In groep 18 van het periodiek systeem staan de edelmetalen.
Het gaat hier om een endotherme reactie want er is continu zuurstof nodig.
Waterstofchloride is H2Cl2 want H en Cl zijn damesmoleculen.
F2 is een ontleedbare stof, want je hebt twee dezelfde moleculen en je moet twee verschillende moleculen hebben.
De stof zuurstof bevat molecuulbindingen (bij kamertemperatuur).
De beschreven reactie is exotherm, want er komt een stof vrij.
F2 is geen verbinding, want het is een damesmolecuul.
Natriumchloride kan gescheiden worden in natrium en chloor.
Wanneer je een verbinding ontleedt, ontstaan er altijd elementen.
Toetsopdrachten
Opdracht 1 Het periodiek systeem
Een atoom heeft atoomnummer 55
In welke periode staat dit atoom?
Geef het symbool van dit atoom.
Wat is de naam van de groep waar dit atoom in staat?
Hoort dit atoom bij de metalen of de niet-metalen?
Opdracht 2 Pyriet
IJzerpoeder, een grijs metaal, wordt gemengd met zwavel, een gele vaste stof. Het mengsel wordt vervolgens geroerd en tegelijkertijd verwarmd. Er ontstaat een gele vaste stof, pyriet, die ook wel ‘fools gold’ wordt genoemd, vanwege zijn glanzende gele kleur.
Leg uit of de volgende uitspraken waar of niet waar zijn.
Pyriet is een mengsel van ijzer en zwavel.
In pyriet zijn de stoffen ijzer en zwavel aanwezig.
Pyriet bevat de atoomsoorten ijzer en zwavel.
Pyriet kan weer gescheiden worden in ijzer en zwavel.
Pyriet kan stroom geleiden.
Opdracht 3 drie soorten stoffen
Neem onderstaande tabel over en vul verder in.
Opgave 4 Moleculen
Schrijf in molecuulformules:
Vier moleculen jood
Drie moleculen koolstoftetrafluoride
Een mengsel van één molecuul koolstofmonooxide en twee moleculen neon.
Een mengsel van vijf moleculen fluor en twee moleculen waterstofbromide.
Een molecuul van stof X bestaat uit 4 atomen waterstof, 2 atomen koolstof en 2 fluoratomen.
Geef de molecuulformule van stof X.
Uit een molecuul van stof Y ontstaan bij een reactie twee moleculen zuurstof en één molecuul stikstof.
Leg uit wat de molecuulformule en de systematische naam van stof Y is
Wanneer een molecuul van stof Z reageert met drie moleculen zuurstof. Ontstaan er twee moleculen zwaveldioxide en één molecuul koolstofdioxide.
Leg uit wat de molecuulformule en de systematische naam van stof Z is
Opdracht 5 Fosfortrichloride
Fosfortrichloride kan gevormd worden uit de vaste stof fosfor en het gas chloor. Er is 24 gram chloor nodig om in 10 minuten tijd 45 gram fosfortrichloride te maken. Alle aanwezige fosfor heeft op dat moment gereageerd. Dit is een exotherme reactie.
Is fosfortrichloride een element of een verbinding? Leg je antwoord uit.
Geef de reactievergelijking van de vorming van fosfortrichloride.
Leg uit of ΔE een positief of een negatief getal is.
Geef in een grafiek weer hoe de massa tijdens deze reactie veranderd. Zet de massa op de y-as en de tijd op de x-as.
Leg uit of de gevormde stof stroom kan geleiden.
In plaats van chloor kan fosfor ook met broom reageren.
Leg uit wat de molecuulformule van de stof die dan ontstaat waarschijnlijk zal zijn.
Opdracht 6 Reactievergelijkingen
Geef steeds de vergelijking van de volgende reacties:
Zwaveldioxide reageert met zuurstof tot zwaveltrioxide.
Zuurstof en kaliumchloride (KCl) reageren tot kaliumchloraat (KClO3) .
Methaan reageert met stoom tot waterstof en koolstofmonooxide.
Salpeterzuur (HNO3) wordt gevormd uit water, zuurstof en stikstofdioxide.
Opdracht 7 De vorming van ijzer
IJzer wordt in hoogovens gemaakt door ijzererts (Fe3O4) met koolstof sterk te verhitten. Bij deze reactie komt ook koolstofdioxide vrij.
Welke bindingen zijn er aanwezig in ijzer? En welke in ijzererts?
Wat is het energie-effect van deze reactie? Leg je antwoord uit.
Geef de reactievergelijking van deze reactie.
Geef een molecuultekening van koolstofdioxide.
Opdracht 8 Ammoniumdichromaat
Bekijk de video waarin ammoniumdichromaat (Cr2H8N2O7) ontleed wordt.
Bron: Youtube.com ChemToddler, Chemical vulcano
Ammoniumdichromaat is een oranje poeder. Zo’n 10 jaar geleden deden we deze proef nog op school om te laten zien hoe je een chemische reactie op macroniveau kunt herkennen. Helaas mogen we deze stof niet meer op school hebben, aangezien alle stoffen met chromaten erin kankerverwekkend zijn.
Bij deze reactie komt chromaatoxide (Cr2O3), waterdamp en stikstof vrij.
Waarom is deze proef heel geschikt om te laten zien hoe je een chemische reactie op macroniveau kunt herkennen?
Je ziet in de video dat het ammoniumdichromaat aangestoken moet worden. Leg uit waarom hier toch sprake is van een exotherme reactie.
Hoe noem je de energie die aan het begin wordt toegevoerd om de reactie te starten?
Teken het energie diagram van deze reactie.
Geef de reactievergelijking van de ontleding van ammoniumdichromaat.
Het chromaatoxide dat ontstaat kan weer verder ontleed worden in chroom en zuurstof. Geef ook deze reactievergelijking.
De antwoorden van de toetsopdrachten kun je vinden op It's Learning.
Het arrangement Chemische reacties -2022/2023- is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Harriet Berg
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2023-01-20 18:37:54
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
Leerlijst elementsymbolen
