Organische stoffen en anorganische stoffen ken je misschien wel vanuit de biologie.
De organische stoffen leveren energie en komen meestal van de levende natuur. Anorganische stoffen zijn stoffen die ontstaan bij een reachtie.
Neem bijvoorbeeld de reactie van fotosynthese. Hierbij zijn organische en anorganische stoffen betrokken. In het schema hieronder de organische stoffen in het rood, de anarganische stoffen in het blauw.
voor de fotosynthes is de volgende reactie van toepassing:
Water + Zonlicht + koolstofdioxide → Glucose + zuurstof
Binnen de chemie kunnen we ook een onderverdeling maken in organische en anorganische chemie. Voordat we hiermee verder gaan starten we met een opdracht.
Jullie hebben de mindmap gemaakt. Bewaar deze nu goed. Je hebt de mindmap straks nog nodig bij een volgenden opdracht.
Sommige mensen zeggen 'scheikunde', anderen spreken over 'chemie'. Scheikunde komt natuurlijk van 'scheiden'. De naam scheikunde verwijst naar het idee dat in de scheikunde stofen ontleed worden. Het woord chemie is vanuit het Grieks via het Latijn in onze taal terechtgekomen. Niet alleen in onze taal, maar ook in andere moderne Europese talen. In het Frans; chimie, Engels: chemistry en in het Duits: chemie.
Chemie wil zeggen: studdie van de aard en de samenstelling van stoffen. Chemie behoort tot de natuurwetenschappen, ook wel aangeduid als exacte wetenschap. Samen met de wiskunde, natuurkunde en biologie. Chemie en biologie zijn heirvan de minder exacte wetenschappen. Dat wil zeggen: veel chemische kennis is praktisch en beschrijvend van aard.
De chemische wetenscchap bestaat nog niet zo lang, ongeveer 200 jaar. Het grootste deel van de huidige chemische kennis is niet ouder dan ongeveer 100 jaar. Als je jong bent lijkt dat een lange periode, maar in verhouding tot de jaartelling beslaat 100 jaar slecht 5% van de tijd.
Het toepassingsgebied van de chemie en de chemische kennis is nu zo uitgebreid dat er verschillende richtingen bestaan. De voor ons meest bealngrijkste worden hieronder genoemd.
Analytische chemie:
De analytische chemie houdt zich bezig met vragen als: 'Wat zit er in en hoeveel?' Analytische chemie gaat dus over het doen van metingen, het bepalen van gehaltes en concentraties. voor de chemisch-analist is dit de meest belangrijke specialisatie in de chemie.
Organische chemie:
De organische chemie bestudeert stoffen waarvan koolstof het hoofdbestanddeel is. We noemen de organische chemie daarom tegenwoordig ook koolstofchemie. Tot de organische chemie rekenen we veel natuurproducten: koolhydraten zoals suiker, eiwtitten zoals gelatine, maar ook olie, benzine en kunststoffen.
Fysische chemie:
De fysische chemie houdt zich bezig met de natuurlijkundige aspecten van de chemie zoals oplossen, destilleren, smelten en elektrochemische verschijnselen.
Biochemie:
De biochemie is een jonge chemietak die zich de laatste jaren zeer sterk ontwikkeld heeft. Biochemici bestuderen de processen binnen levende organismen. De verworven kennis wordt praktisch teogepast bij de bestrijding van ziekten, het maken van diverse producten zoals bier en kaas en de productie van hormenen en dergelijke.
Anorganische chemie:
De organische chemie is de oudste chemiesoort. De anorgansiche chemie onderzoekt de wetmatigheden in bouw en eigenschappen van de niet-koolstofverbindingen. De chemie bestudeert dus stoffen en processen waarbij nieuwe stoffen ontstaan. Een chemicus is iemand die in de chemie werkzaam is. Een chemicus moet kiezen met welk onderdeel van de chemie hij zich bezig houdt. Hij kan geen specialist op elk gebied zijn.
Even terug naar de fotosynthese.
Hierin kwamen verschillende stoffen voor. Hieronder zetten we de reactie van fotosynthese nog een keertje:
Water + Licht + koolstofdioxide → Glucose en Zuurstof.
Licht is warmte. De andere stoffen bestaan uit moleculen.
Het eerste wat je moet weten over moleculen is dat ze ontzettend klein zijn. Kleiner dan het kleinste stofje dat je kan zien, kleiner dan bacteriën en de cellen in je lichaam, kleiner dan het kleinste dat je je voor kan stellen.
Een mensenhaar is gemiddeld (het verschilt nog al voor blond en bruin haar) 0,1 mm breed. Daar passen ongeveer twintig cellen naast elkaar in. Maar als je moleculen naast elkaar zou leggen dan passen er wel 100.000 naast elkaar in diezelfde 0,1 mm. Een enkel molecuul kun je niet zien met een gewone microscoop. Zelfs een elektronenenmicroscoop moet daarvoor heel sterk vergoten.
Toch zijn moleculen niet het kleinste dat er bestaat. Bij lange na niet. Ze bestaan zelf ook weer uit nog kleinere deeltjes: De atomen. Elk molecuul is opgebouwd uit twee of meer atomen die met elkaar verbonden zijn. Som veel meer. Het aantal atomen bepaald of een modecuul groot of klein is. De kleinste moleculeren bestaan uit twee atomen. Een voorbeeld is het zuurstofmolecuul O2 dat zich in de atmosfeer bevindt end at wij inademen. Het is opgebouwd uit twee zuurstofatomen (O). Maar molecuelen kunnen ook enorm groot worden: een DNA-molecuul kan bijvoorbeeld vele honderden miljoen atomen bevatten.
Scheikundigen bedachten maneiren om die kleine structuren weer te geven: je kent misschein wel die objecten van gekleurde balletjes en stokjes ertussen. Daarbij stellen de balletjes de atomen voor en de stokjes de bindingen ertussen.
Het mooie aan dit model is dat je goed kunt zien dat er allerlei verschillende moleculen mogelijk zijn. Elke kleur bolletje is een andere atoom en als je een goedgevulde bouwdoos met bolletjes en stokjes hebt, dan kun je van alles bouwen.
Je kan een molecuul dus voorstellen als een bouwwerk van atomen. Er bestaan meer dan honderd verwschillende soorten atomen, hele kleine als Waterstof (H) en hele grote als Uranium (U). Een molecuul kan in principe elke soort kiezen als bouwsteen. De soort atomen, het aantal atomen en de manier waarop ze aan elkaar geschakeld zijn bepaald uiteindelijk welk molecuul het is.
De mogelijkheden lijken eindeloos! En dat zijn ze ook. Dat is dan ook de reden waarom er zo vreselijk veel verschillende soorten moleculen zijn. Inmiddels is het aantal de vijftig miljoen gepasseerd. Naar schatting maken of vinden chemici elke drie seconde een neiuwe molecuul. Moleculen kunnen namelijk met elkaar reageren, wat wil zeggen dat ze atomen kunnen uitwisselen of samenvoegen waardoor er weer nieuwe moleculen ontstaan.
Overleg met je docent of je de volgende opdracht uit kan voeren:
Bouw met behulp van een bouwdoos de volgende molecule:
Zuivere stoffen die chemisch niet ontleed kunnen worden, noemen we elementen: Er komen in de natuurl 92 elementen voor. Deze 92 elementen vormen de bouwstenene voor nagenoeg alle verbindingen. Het kleinste deeltje van een element noemen we een atoom.
Atoom: Kleinste deeltje van een element, een deeltje dat chemisch niet gesplitst kan worden.
Daar er 92 verschillende (natuurlijke) elementen bestaan, zijn er ook 92 (natuurlijke) atoomsoorten. Rekenen we de in het laboratorium gemaakte atomen mee dan komen we op 106 atoomsoorten. De in het laboratorium gemaakte, kunstmatige atomen zijn niet stabiel. Ze zijn voor de chemie van geen beland.
Elk element en dus ook elk atoomsoort heeft een eigen symbool. De volledige lijst is opgenomen in het periodieke systeem. Deze komt verderop in de lessen nog aan bod. De voor ons belangrijke elementen met hun symboelen zijn opgesomd in onderstaande tabel.
| symbool | element | symbool | element |
|---|---|---|---|
| Al | aluminium | Hg | kwik |
| Ba | barium | Li |
lithium |
| B | boor | Pb | lood |
| Br | broom | Mg | magnesium |
| Ca | calcium | Mn | mangaan |
| Ce | cerium | Na | natrium |
| Cl | chloor | Ne |
neon |
| Cr | chroom | Ni | nikkel |
| F | fluor | Pt | platina |
| P | fosfor | Si |
silicium |
| Au | goud | N | stikstof |
| He | helium | Sr | strontium |
| Fe | ijzer | Sn |
tin |
| T | jood | H | waterstof |
| K | kalium | Ag | zilver |
| Co | kobalt | Zn | zink |
| C | koolstof | O | zuurstof |
| Cu | koper | S | zwavel |
Het elementsymbool wordt gebruikt om het element in het algemeen aan te duiden. Het element ijzer wordt aangegeven met Fe. Het symbool wordt ook gebruikt om 1 atoom van het betreffende element aan te duiden. 'Fe' betekent dan: 1 atoom van het element ijzer. Dus:
1 Fe = 1 ijzeratoom
2 Fe = 2 ijzeratomen
3 Fe = 3 ijzeratomen.
enzv.
2.1 opdrachten:
Leg in je eigen woorden uit wat de volgende begrippen betekeken:
Leer de elementsymbolen uit je hoofd. Maak hiervoor een spel bijvoorbeel memory of bingo.