Issuu

uk ©

GENI

3.2

Chemie GO!

LEER SCHRIFT

Pr uk ©

Chemie GO!

3.2

GENIE

Pr uk ©

INHOUD STARTEN MET GENIE

GENIE EN DIDDIT

WAT IS CHEMIE? 13

THEMA 01: HOE WERK JE VEILIG IN EEN LABO? CHECK IN

VERKEN 19

` HOOFDSTUK 1: Waarmee moet je rekening houden in

een labo?

1.1 Het gebruikte veiligheidsmateriaal 1.2 Het chemisch etiket 1.3 Soorten labomateriaal 1.4 Waar moet je op letten bij het uitvoeren van een laboproef? 1.5 De algemene veiligheidsregels binnen een labo

` HOOFDSTUK 2: Hoe pas je enkele vaak gebruikte

labotechnieken toe?

2.1 De bunsenbrander 2.2 De balans 2.3 De trechter en het filtreerpapier 2.4 Hoe lees je het vloeistofniveau in glaswerk af?

21 21 24 27 31 32

33 33 35 36 37

THEMASYNTHESE 38 CHECKLIST 39

PORTFOLIO

CHECK IT OUT

AAN DE SLAG

OEFEN OP DIDDIT

THEMA 02: ZUIVERE STOFFEN EN MENGSELS CHECK IN

VERKEN 45

` HOOFDSTUK 1: Hoe onderscheiden we stoffen van elkaar? 47

1.1 Wat betekent de term ‘stofeigenschap’? 47 1.2 Stofeigenschap: massadichtheid 50 1.3 Stofeigenschappen: kook- en smeltpunt 53 1.4 Stofeigenschap: geleidbaarheid 54 1.5 Stofeigenschap: oplosbaarheid van stoffen (in water) 55 Hoofdstuksynthese 56

2.1 Onderscheid tussen zuivere stoffen en mengsels

` HOOFDSTUK 2: Is het een zuivere stof of een mengsel?

2.2 Soorten mengsels 59 Hoofdstuksynthese 64

` HOOFDSTUK 3: Hoe kunnen we een mengsel van stoffen

scheiden? 65

3.1 Scheidingstechnieken 65 3.2 Scheidingsschema’s 77 Hoofdstuksynthese 78

` HOOFDSTUK 4: Kunnen we zuivere stoffen nog verder

onderverdelen? 79

THEMASYNTHESE 83

CHECKLIST 86

PORTFOLIO

CHECK IT OUT

AAN DE SLAG

OEFEN OP DIDDIT

THEMA 03: DE ELEMENTAIRE DEELTJES CHECK IN

` HOOFDSTUK 1: Welke namen en symbolen krijgen de

VERKEN 99

elementen? 101

` HOOFDSTUK 2: Hoe evolueerde het atoommodel?

2.1 Van voorwerp tot atoom 2.2 Nog kleiner dan het atoom

101 102

1.1 Globale afspraken 1.2 De namen en symbolen van de elementen

` HOOFDSTUK 3: Welke elementaire deeltjes kennen we?

3.1 De elementaire deeltjes en hun lading 3.2 De massa van het atoom

104 104 105

113 113 115

` HOOFDSTUK 4: Atomen en hun isotopen: wat is de

gemiddelde relatieve atoommassa <Ar>? 117

4.1 Isotopen 117 4.2 De gemiddelde relatieve atoommassa <Ar> 119

` HOOFDSTUK 5: Hoe zitten elektronen verdeeld in

een atoom?

123 130 131

5.1 De Bohr-Rutherford elektronenverdeling 5.2 Elektronenconfiguratie 5.3 Lewisstructuren

123

THEMASYNTHESE 135 CHECKLIST 137

PORTFOLIO CHECK IT OUT

138

AAN DE SLAG

139

OEFEN OP DIDDIT

THEMA 04: HET PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN (PSE) CHECK IN

144

VERKEN 145

` HOOFDSTUK 1: Wat zijn groepen en perioden in

het periodiek systeem?

een element in het PSE?

` HOOFDSTUK 2: Wat leren we uit de plaats van

146

2.1 De a-groepen en hun naam 2.2 Waarom lijken atomen graag op een edelgas? 2.3 Zijn er naast de massa en elektronenconfiguratie nog andere indelingen in het PSE?

150 150 153 159

` HOOFDSTUK 3: Welk belang en voorkomen

hebben enkelvoudige stoffen?

THEMASYNTHESE 165

PORTFOLIO

CHECKLIST 167

168

AAN DE SLAG

169

CHECK IT OUT

OEFEN OP DIDDIT

THEMA 05: CHEMISCHE BINDINGEN

CHECK IN

VERKEN 173

` HOOFDSTUK 1: Zijn deeltjes in een verbinding altijd op

eenzelfde manier gebonden?

1.1 Wat is het verschil tussen een binding en een verbinding? 1.2 Welke soorten bindingen bestaan er?

172

175 175 176

` HOOFDSTUK 2: Hoe wordt een ionbinding gevormd?

178 178 180 182

2.1 De ionbinding 2.2 De formule-eenheid van ionverbindingen 2.3 De neutraliteitsregel

` HOOFDSTUK 3: Hoe wordt een atoombinding gevormd? 184

184 187

3.1 De atoombinding 3.2 De molecuulformule van atoomverbindingen

` HOOFDSTUK 4: Hoe wordt een metaalbinding gevormd? 191 4.1 De metaalbinding 4.2 Verklaring van de eigenschappen van metalen

191 193

THEMASYNTHESE 196 CHECKLIST 197

PORTFOLIO

AAN DE SLAG

CHECK IT OUT

198 199

OEFEN OP DIDDIT

THEMA 06: KENMERKEN VAN EEN CHEMISCHE REACTIE CHECK IN

206

VERKEN 207

` HOOFDSTUK 1: Wat is een chemische reactie?

209

` HOOFDSTUK 2: Hoe wordt een chemische reactie

genoteerd? 213 2.1 Reagentia en reactieproducten 2.2 Wet van behoud van atomen

213 214

` HOOFDSTUK 3: Welke types chemische reacties zijn er? 220 ` HOOFDSTUK 4: Wat gebeurt er met de massa’s voor

en na een chemische reactie?

224 7

` HOOFDSTUK 5: Welk nut hebben chemische reacties

als energiebron?

228 230 234

5.1 Chemische energie 5.2 Exo-energetische reacties 5.3 Endo-energetische reacties

228

THEMASYNTHESE 239

CHECKLIST 241

PORTFOLIO CHECK IT OUT AAN DE SLAG

243

OEFEN OP DIDDIT

242

LABO’S 249 STEM-VAARDIGHEDEN (VADEMECUM)

Grootheden en eenheden • Machten van 10 en voorvoegsels • Eenheden omzetten • Nauwkeurig meten • Afrondingsregels • Formularium

•

STAPPENPLANNEN

•

Grafieken tekenen NW stappenplan

OPLOSSINGSSTRATEGIE

•

CHEMISCHE CONVENTIES / HET PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN

METROLOGIE

Formules omvormen • Vraagstukken oplossen • Grafieken lezen

•

Te kennen elementen/symbolen • Groepsnamen en periodenummers • Index en coëfficiënt • Reagentia en reactieproducten

LABO’S

• Labomaterialen

• Labotechnieken

• Veiligheidsvoorschriften •

H- en P-zinnen

SOORTEN BINDINGEN SCHEIDINGSTECHNIEKEN

STARTEN MET GENIE

CHECK IN

Safety first!

In de CHECK IN maak je kennis

Wat op school gebeurt in een labo, doet de industrie op grote

schaal. Ze gebruiken en stockeren chemische stoffen volgens de

richtlijnen die vanuit de overheid worden opgelegd. Hoewel er heel wat veiligheidsmaatregelen zijn, loopt er toch in het nabijgelegen stadje Seveso terecht.

In de video zie je hoe de ramp kon gebeuren en welke lessen eruit getrokken werden.

BEKIJK DE VIDEO

In het kadertje onderaan vind

De overheid houdt een overzicht bij van alle bedrijven in België die gevaarlijke stoffen produceren, behandelen of transformeren: de Sevesobedrijven.

je een aantal vragen die je op

Scan de QR-code en zoek via de website op welke Sevesobedrijven bij jou in de buurt liggen. Noteer ze hier. OPEN DE WEBSITE

het einde van het thema kunt

De vier grootste gevaren voor de bevolking in de directe omgeving van een Sevesobedrijf zijn vastgelegd in vier veiligheidspictogrammen. Welke van de onderstaande pictogrammen zijn dat?

beantwoorden.

Ga op zoek op de website en kruis aan.



` Welke veiligheidspictogrammen kun je in een labo op school terugvinden? ` Welke veiligheidsmaatregelen moet je in een labo op school respecteren?

houden? Waarom zijn die producten zo gevaarlijk en hoe kunnen we dat gevaar beter inschatten?

merken dat je al wat kennis

CHECK IN

597489-Genie-Ch3-Th1.indd 18

OPDRACHT 1

Welke gevaren loop jij bij je thuis?

In de verkenfase zul je

` Wie of wat moet je beschermen?

THEMA 01

Hoe gevaarlijk zijn huishoudproducten?

VERKEN

Waarom wordt er in reclame over huishoudproducten vermeld dat je ze buiten het bereik van kinderen moet

VERKEN



In het labo is het ook belangrijk om op te letten tijdens het uitvoeren van een proef.

met het onderwerp van het thema.

soms iets mis. Zo ontplofte in 1976 in Italië een

chemische fabriek en kwamen er giftige dampen

Opbouw van een thema

hebt over het onderwerp

20/05/2021 12:58

Je leerkracht laat vijf chemische producten zien die je ook thuis kunt terugvinden, bijvoorbeeld producten om te poetsen, om te wassen of af te wassen, te koken, te tuinieren of jezelf te verzorgen. Bekijk de producten en de etiketten aandachtig.

Beantwoord de vragen. a

Welke pictogrammen vind je terug op de verpakkingen? Zet telkens een kruisje onder het pictogram per keer dat je het tegenkomt op een verpakking.

dat in het thema aan bod komt. Jouw voorkennis

LEERDOELEN

de gevaren inschatten bij het werken met chemische producten; jezelf en je omgeving beschermen voor gevaren;

bewust omgaan met stoffen en hun gevaren en zo een veilige omgeving creëren.

Je leert nu:

de veiligheidsmaatregelen in een labo kennen en juist toepassen; de meest gebruikte labomaterialen benoemen en hun functie

20/05/2021 12:58

Na het activeren van de voorkennis volgen een aantal hoofdstukken.

In het labo kun je heel wat

extra (veiligheids)materialen

Een thema bestaat uit meerdere hoofdstukken. Doorheen de hoofdstukken

je niet in een ander klaslokaal

ziet. Ze zorgen ervoor dat je kunt

de veiligheidspictogrammen interpreteren en bespreken;

werken in een veilige omgeving.

de werking en het nut van H- en P-zinnen interpreteren en

verwerf je de nodige kennis en vaardigheden om uiteindelijk een antwoord

Raadpleeg zeker altijd het

reglement vóór het uitvoeren van

de onderdelen van een verslag begrijpen en toepassen.

een labo, zodat je altijd veilig te werk kunt gaan.

te geven op de centrale vraag of het probleem uit de CHECK IN.

1.1 Het gebruikte veiligheidsmateriaal

Hoe ziet mijn labolokaal eruit?

Loop rond in het labolokaal en kruis aan welke materialen je ziet.

VERKEN

DE HOOFDSTUKKEN

of voorwerpen terugvinden die

een chemisch etiket lezen en naar de betekenis handelen;

OPDRACHT 2

THEMA 01

597489-Genie-Ch3-Th1.indd 19

Je kunt al:

bespreken;

producteigen

pictogrammen

HOOFDSTUK 1

Waarmee moet je rekening houden in een labo?

beschrijven;

andere

wordt hier geactiveerd.

Ontbreekt er iets? Vul dan gerust het lijstje aan. EHBO-kistje

 beschermende kledij:



gaskranen

 brandblusser met



branddeken

handblusser

nooddouche oogdouche trekkast

aparte eilanden

labojas, labobril, handschoenen

label: A/B/C/D/E/F

 waterkranen  noodstop  aangepast tafelblad

       



THEMASYNTHESE SYNTHESE

 

de algemene regels CONTRACT

THEMA 01

597489-Genie-Ch3-Th1.indd 21

HOOFDSTUK 1

Als leerling verbind ik mij ertoe om de volgende regels altijd toe te passen in het labo. Bij fouten tegen deze regels weet ik dat er gevolgen zijn voor mijn veiligheid en die van anderen rondom mij.

Ik draag steeds het juiste beschermingsmateriaal op de juiste manier: labojas dichtgeknoopt, veiligheidsbril op de neus, handschoenen indien nodig. Losse haren bind ik samen.

Mijn labotafel is altijd ordelijk.

In het labo houd ik de doorgang vrij en leg ik alle onnodige materialen, zoals mijn boekentas, op de daartoe voorziene plaats.

20/05/2021 12:58

SYNTHESE EN CHECKLIST We vatten de kern van het thema voor je samen in de hoofdstuksynthese en themasynthese.

Vervolgens willen we graag dat je vorderingen

maakt en dat je reflecteert op je taken en leert

uit feedback. De checklist is een hulpmiddel om

Ik gedraag me steeds rustig, blijf zo veel mogelijk aan mijn werkbank en speel niet in het labo. Ik neem geen materialen of stoffen mee uit het labo. Eten of drinken doe ik niet in een labolokaal.

Als er iets misloopt, haal ik er meteen de leerkracht bij.

de betekenis van H- en P-zinnen

Ik giet een gebruikte stof nooit terug in de fles, maar verwerk ze als afval.

Wanneer ik aan een stof ruik, doe ik dat steeds op de correcte manier, door te wuiven.

Klaar met de proef? Dan maak ik alles schoon, berg alles correct op en was mijn handen grondig.

de naam en toepassingen van het labomateriaal

Ik kom steeds goed voorbereid naar het practicum.

CHECKLIST

Ik ken de brandprocedure en weet hoe ik moet reageren bij brand.

Als leerling van deze klas verklaar ik me tijdens een labo altijd te houden aan de bovenstaande regels. Ik respecteer de extra maatregelen die in mijn school genomen worden.

NOG OEFENEN

• •

•

• • • • • •

Datum,

H- EN P-ZINNEN

1 Begripskennis •

Naam en handtekening,

zie p 28

Ik kan de algemene regels binnen een labo opsommen.

Ik kan de verschillende veiligheidsmaterialen in een lokaal benoemen en de functie bespreken.

Ik kan de verschillende onderdelen van een chemisch etiket herkennen en de informatie gebruiken om veilig te werken in een labo.

Ik herken de veiligheidspictogrammen en weet hoe ernaar te handelen.

TOEPASSINGEN LABOMATERIAAL

om veilig in een labo te werken ken/kan ik:

Ik kan de H- en P-zinnen opzoeken, interpreteren en ernaar handelen. Ik weet hoe een labo verloopt.

Ik weet dat een labo afval met zich meebrengt en verwerk dat op een correcte manier.

Ik kan de verschillende onderdelen van een bunsenbrander benoemen.

Ik kan de stappen om een bunsenbrander aan te steken in de juiste volgorde

de basishandelingen

opsommen.

Ik kan de verschillende vlammen van een bunsenbrander benoemen en de

de veiligheidspictogrammen

warmste plek aangeven.

2 Onderzoeksvaardigheden •

Ik kan een bunsenbrander aansteken.

•

Ik kan het vloeistofniveau in glaswerk correct aflezen.

• •

Ik kan een balans gebruiken.

Ik kan werken met trechter en filtreerpapier.

` Je kunt deze checklist ook op

invullen bij je Portfolio.

zelf zicht te krijgen of je de leerdoelen al dan niet onder de knie hebt.

BEKIJK DE KENNISCLIP

THEMA 01

597489-Genie-Ch3-Th1.indd 38

THEMA 01

597489-Genie-Ch3-Th1.indd 39

CHECKLIST

het laboverloop

het chemisch etiket lezen

THEMASYNTHESE

20/05/2021 12:59

STARTEN MET GENIE

CHECK IT OUT

Safety first!

In CHECK IT OUT pas je de vergaarde kennis en vaardigheden

Bekijk de tekening en geef aan wat er misloopt in het labo. Waarom is dat gevaarlijk?

toe om terug te koppelen naar de vragan uit de CHECK IN.

AAN DE SLAG

Tot welke brandklassen behoren de voorbeelden van branden die in een chemisch labo kunnen ontstaan? Welke brandblusser zou je gebruiken?

In het onderdeel Aan de slag kun je verder oefenen.

van het thema maakt of

In het labo moet je niet enkel rekening houden met de wijde omgeving, maar ook met gevaren voor jezelf, je klasgenoten, de leerkracht, het klaslokaal, de school ... Het is dan ook belangrijk dat je je bewust bent van de gevaren. Door het stellen van regels en wetten, zoals de overheid doet voor Sevesobedrijven, blijven we mogelijke ongevallen een stapje voor.

doorheen de lessen.

CHECK IT OUT

597489-Genie-Ch3-Th1.indd 40

20/05/2021 12:59

` Per thema vind je op

adaptieve

Geef aan of de zinnen H- of P-zinnen zijn.

Zin

H- of P-zin

Gevaar voor massa-explosie bij brand. Beschermende kledij dragen.

In contact met water komen ontvlambare gassen vrij die spontaan kunnen ontbranden. Schadelijk bij inslikken, bij contact met de huid en bij inademing.

milieu. In het labo houden we rekening met alle veiligheidspictogrammen.

Brandblusser

olie in een oliebad

de oefeningen op het einde

de mogelijkheid tot ontploffing en brand, het vrijkomen van giftige dampen en de gevaren voor het

THEMA 01

alcohol

Brandklasse

! In Sevesobedrijven houdt de regering vooral toezicht op de gevaren voor de wijde omgeving:

Soort brand

natrium het gas dat je gebruikt om je bunsenbrander aan te steken (aardgas)

Je leerkracht beslist of je

AAN DE SLAG

Koel bewaren.

Explosieveilige elektrische/ventilatie-/verlichtings-/... apparatuur gebruiken.

Welke veiligheidspictogrammen kun je linken aan de H- en P-zinnen? Zin

Bijbehorend pictogram

Giftig bij inslikken, bij contact met de huid en bij inademing.

Kan mogelijk de vruchtbaarheid of het ongeboren kind schaden. Kan irritatie van de luchtwegen veroorzaken.

Giftig voor in het water levende organismen, met langdurige gevolgen.

Verwijderd houden van warmte/vonken/open vuur/ hete oppervlakken en andere ontstekingsbronnen. Niet roken.

oefenreeksen om te leerstof

Veroorzaakt ernstige brandwonden en oogletsels.

verder in te oefenen.

THEMA 01

AAN DE SLAG

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

LABO’S

De geleidbaarheid van stoffen 1

Ga zelf op onderzoek! Op het einde van het leerschrift staan

Onderzoeksvraag Welke stoffen geleiden elektrische stroom?

een aantal labo’s om verder experimenten uit te voeren.

Hypothese

Kijk voor het stellen van je hypothese naar de stoffen die je gaat gebruiken in dit labo. Je kunt ze vinden bij benodigdheden. •

Ik denk dat de volgende stoffen/oplossingen de stroom geleiden:

•

Ik denk dat de volgende stoffen/oplossingen de stroom niet geleiden:

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

Benodigdheden !

20/05/2021 12:59

597489-Genie-Ch3-Th1.indd 41

Check steeds goed de veiligheidsmaatregelen en gevaren van alle stoffen en materialen! Materiaal

 twee maatbekers  drie weegschuitjes  spatel  stroomkring met ledlamp en elektroden

Werkwijze 1 2

Neem twee maatbekers. Meet de vloeistoffen

    

(koolstof van potloodkern) ijzer (Fe)

koper (Cu)

suiker (sacharose) keukenzout (NaCl)

H- en P-ZINNEN

of geleidsbaarheidsmeter

 maatcilinder  pipetzuiger

Stoffen

 20 ml gedestilleerd water  20 ml kraantjeswater  grafiet

krijt (CaCO3)

2.4 Hoe lees je het vloeistofniveau in glaswerk af?

(kraantjeswater en gedestilleerd water) met een

Het vloeistofniveau lees je af via de meniscus. Dat is de naam van het

maatcilinder af en voeg ze toe aan de maatbekers.

grensvlak tussen de vloeistof en de lucht. Op afbeelding 9 zie je een

Herbekijk de instructievideo indien nodig.

voorbeeld.

Het vloeistofpeil is vaak geen rechte lijn. Afhankelijk van de krachten die

20 ml kraantjeswater

GEBRUIK MAATCILINDER

20 ml gedestilleerd water

ONDERZOEK 4

spelen in de vloeistof, zal het vloeistofoppervlak een kromming naar boven

of beneden maken. Je moet het vloeistofniveau steeds aflezen op de bodem van het kommetje of op de top van het bolletje. Daarbij is het belangrijk om

het glaswerk op ooghoogte te brengen. Doe je dat niet, dan maak je een fout

261

bij het aflezen.

aflees

• In de linkermarge naast de theorie is er plaats om zelf

Afb. 9 Aflezen vloeistofniveau in glaswerk via de meniscus

notities te maken. Noteren tijdens de les helpt je om de

hoogte

LEREN LEREN

leerstof actief te verwerken.

• Op

vind je alternatieve versies van de

• Op

vind je per themasynthese een kennisclip

themasynthese.

waarin we alles voor jou nog eens op een rijtje zetten.

LABO

STARTEN MET GENIE

Je kunt het vloeistofniveau in glaswerk op een correcte manier aflezen door steeds op ooghoogte te werken en rekening te houden met de meniscus.  Maak oefening 5.

OPDRACHT 12 ONDERZOEK

Ontdek nu zelf enkele labotechnieken. Voer het labo uit op p. 250.

THEMA 01

HOOFDSTUK 2

Handig voor onderweg

In elk thema word je ondersteund met een aantal hulpmiddelen.

Kenniskader

We zetten doorheen het thema de belangrijkste zaken op een rijtje in

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT Met GENIE ga je zelf experimenteren en op onderzoek. Daarbij moet je terug in dit kader.

TIP

Een weetjeskader geeft extra verduidelijking of

OPDRACHT 11

DOORDENKER

Nood aan meer uitdaging? Doorheen een thema zijn er verschillende doordenkers.

Niet altijd even makkelijk om op te lossen,

uitvoeren van de onderzoeken of opdrachten.

WOORDENLIJST Moeilijke woorden worden uitgelegd in een woordenlijst op

Die woorden springen extra in het oog door de stippellijn.

maar het proberen waard!

In de tipkaders vind je handige tips terug bij het

illustreert de leerstof met een extra voorbeeld.

WEETJE

natuurlijk een aantal veiligheidsvoorschriften respecteren. Die vind je

deze rode kaders.

Bij het onlinelesmateriaal vind je een vademecum.

Dat vademecum ̒een GENIE in STEM-vaardigheden ̓ omvat:

• stappenplannen om een grafiek te maken, opstellingen correct te bouwen, metingen uit te voeren …;

• stappenplannen om een goede onderzoeksvraag op te stellen, een hypothese te formuleren …; • een overzicht van gevarensymbolen en P- en H-zinnen; • een overzicht van grootheden en eenheden;

• een overzicht van labomateriaal en labotechnieken;

• …

STARTEN MET GENIE

GENIE EN DIDDIT

• De leerstof kun je inoefenen op jouw niveau.

• Je kunt vrij oefenen en de leerkracht kan ook

voor jou oefeningen klaarzetten.

materiaal toevoegen ...

Je kunt erin noteren, aantekeningen maken, zelf

Een e-book is de digitale versie van het leerschrift.

HET ONLINELEERPLATFORM BIJ GENIE

Hier vind je de opdrachten terug die de leerkracht

voor jou heeft klaargezet.

Meer info over diddit vind je op https://www.vanin.diddit.be/nl/leerling.

klaarzetten.

Hier kan de leerkracht toetsen en taken voor jou

Benieuwd hoever je al staat met oefenen en

opdrachten? Hier vind je een helder overzicht

van je resultaten.

• Hier vind je het lesmateriaal per thema. • Alle instructiefilmpjes, kennisclips en demovideo’s zijn ook hier verzameld.

In de uitgave bieden we bovenop het beeldmateriaal verschillende 3D-beelden aan.

Denk maar aan een 3D-voorstelling van een deeltje glucose. Zo ervaar je wetenschappen op een heel nieuwe manier! 12

GENIE EN DIDDIT

DOWNLOAD 3D-APP

INLEIDING

WAT IS CHEMIE? De begrippen ‘chemie’ en ‘scheikunde’ worden weleens door elkaar gebruikt.

In huis vind je heel wat ‘chemische’ producten. Maar wat betekent ‘chemie’ nu eigenlijk?

Wanneer je Wikipedia raadpleegt, vind je voor de term chemie de volgende definitie:

‘Scheikunde of chemie is een natuurwetenschap die zich richt op de studie

van de samenstelling en bouw van stoffen, de chemische veranderingen die daaruit zijn af te leiden.’

plaatsvinden onder bepaalde omstandigheden en de wetmatigheden die

Die definitie leert ons dat chemie en scheikunde eigenlijk synoniemen zijn. Al denk je bij de term scheikunde misschien eerder aan ‘de kunst van het

Chemie is sterk verwant met biologie en fysica. De takken van wetenschap die

biologie

chemie biochemie

• Biochemie onderzoekt onze stofwisselingsprocessen, voornamelijk bij moleculen van levende organismen.

• Fysicochemie verklaart verschillende mechanismen door onder andere de atoombouw te bestuderen.

natuurwetenschappen

fysicochemie

deze domeinen verbinden, zijn respectievelijk biochemie en fysicochemie.

fysica

biofysica

scheiden’.

Het is dus belangrijk dat je niet te veel in termen van aparte (school)vakken

natuurwetenschappen levende materie biologie

levenloze materie chemie

fysica

denkt, maar steeds de linken tussen wetenschappen legt.

OPDRACHT 1

Waar denk jij aan bij het woord chemie?

Vul de mindmap aan.

chemie

INLEIDING

OPDRACHT 2

Welke van deze afbeeldingen sluit(en) het dichtst aan bij jouw beeld van chemie? a Zet een kruisje bij de afbeelding(en). b Bespreek je keuze daarna met je buur en tracht samen te bepalen wie gelijk heeft.



 5



 9



 12



INLEIDING



OPDRACHT 3

Scan de code en laat je meenemen in de wereld van chemie. In het filmpje kwamen in een razendsnel tempo een aantal sectoren aan bod waarbij chemie een belangrijke rol speelt. We zetten ze even op een rijtje.

Geneeskunde De geneesmiddelen- of farmaceutische industrie heeft een grote

impact op ons dagelijks leven. Op zonnige dagen smeer je bijvoorbeeld hoofdpijn of je bent misschien gevaccineerd tegen COVID-19. Landbouw en voeding

zonnecrème om je huid te beschermen, je neemt een aspirine bij hevige

BEKIJK DE VIDEO

Onze voeding doorloopt heel wat processen voor ze op ons bord ligt. De opbrengst van een oogst hangt namelijk meestal voor een groot

het rijpingsproces controleren enzovoort.

stuk af van chemische producten die de gewassen beschermen,

Bouwsector

Iedereen wil het tijdens de koude wintermaanden lekker warm hebben

binnen. En dat kan! De chemische industrie levert niet alleen brandstoffen

warmte binnen te houden.

om je huis te verwarmen, maar ontwikkelt ook isolatiematerialen om de

Energie

Wist je dat het zoeken naar hernieuwbare energiebronnen ook onderdeel is van chemisch onderzoek? Misschien rijden we straks met zijn allen op

waterstof, geproduceerd via elektrolyse en gebruikt in brandstofcellen.

Verzorging en hygiëne

De cosmetica- en parfumindustrie genereert wereldwijd een enorme

omzet. Ongetwijfeld gebruik je regelmatig shampoo, zeep, tandpasta, deodorant … Ook dat zijn creaties van de chemische sector. Met de

nieuwste ‘nanotechnologie’ worden producten voortdurend verbeterd. Textiel Draag je een jeans of een T-shirt? De kans is groot dat je in feite

kunststoffen draagt, door de mens vervaardigd uit polymeren. Polymeren zijn lange moleculen opgebouwd uit kleine bouwsteentjes. Nylon is

bijvoorbeeld een polymeer en bestaat al sinds 1938. Ook het kleuren van textiel is een chemisch proces.

INLEIDING

Kunststoffen Naast polymeren (zoals nylon of polyester) gebruiken we nog honderden andere kunststoffen voor alledaagse voorwerpen. Het recycleren van die kunststoffen is een belangrijke sector in de chemie. Vele soorten kunststoffen zijn moeilijk afbreekbaar in de natuur. Gooi flesjes en

dergelijke dus nooit zomaar weg in de natuur. Bij correcte inzameling maakt de chemiesector er misschien nog een zitbank van.

Vandaag staat de chemiesector voor zijn grootste uitdaging: duurzame en hernieuwbare materialen ontwikkelen en zoeken naar alternatieve ook zuiver water van het grootste belang voor de toekomst.

bronnen van energie. Naast hernieuwbare en niet-vervuilende energie is

Milieubeheer

Chemie of scheikunde bracht dankzij onderzoek en ontdekkingen doorheen de tijd veel welvaart. De homo sapiens wist al dat hij met vuur voedsel kon garen. De Egyptenaren leerden ons de kunst van het metaal bewerken.

Eeuwen later zou de kunststoffenindustrie zorgen voor kwalitatieve

en goedkope oplossingen, door zeldzame materialen te vervangen en

materialen te maken met verbeterde eigenschappen: denk maar aan de

composietmaterialen die de tandarts nu gebruikt; gouden tanden zijn niet

meer van deze tijd.

Chemische bedrijven hebben soms een slechte reputatie. Toch blijven we

gretig allerlei producten van de chemiesector gebruiken voor ons comfort:

auto’s, tv’s, computers, huishoudapparaten, wegwerpartikelen … We willen

het mooiste fruit uit alle streken van de wereld, maar hebben tegelijkertijd

ook een afkeer van insecticiden en bewaarmiddelen.

INLEIDING

We worden inderdaad geconfronteerd met grote milieuproblemen. Niet alle

chemische bedrijven evolueren tot schone, duurzame ondernemingen. Maar alleen door chemie te bestuderen, zullen we deze kwesties beter begrijpen. De wetenschap kan ons helpen om onze problemen aan te pakken en welvarend te blijven leven.

Scheikunde en chemie zijn synoniemen. Chemie speelt een belangrijke rol in ons leven en onze maatschappij. Geneeskunde, landbouw en voeding, bouw,

energie, verzorging en hygiëne, kunststoffen en milieubeheer zijn allemaal in mindere of meerdere mate chemische sectoren.

HOE WERK JE VEILIG IN EEN LABO?

THEMA 01

CHECK IN VERKEN

18 19

` HOOFDSTUK 1: Waarmee moet je rekening houden in

Het gebruikte veiligheidsmateriaal Het chemisch etiket Soorten labomateriaal Waar moet je op letten bij het uitvoeren van een laboproef? De algemene veiligheidsregels binnen een labo

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

` HOOFDSTUK 2: Hoe pas je enkele vaak gebruikte

labotechnieken toe?

De bunsenbrander De balans De trechter en het filtreerpapier Hoe lees je het vloeistofniveau in glaswerk af?

2.1 2.2 2.3 2.4

een labo?

21 24 27 31 32

33 33 35 36 37 38

CHECKLIST

THEMASYNTHESE

PORTFOLIO

AAN DE SLAG

CHECK IT OUT

OEFEN OP DIDDIT

CHECK IN

Safety first! Wat op school gebeurt in een labo, doet de industrie op grote

schaal. Ze gebruiken en stockeren chemische stoffen volgens de wat veiligheidsmaatregelen zijn, loopt er toch

soms iets mis. Zo ontplofte in 1976 in Italië een

chemische fabriek en kwamen er giftige dampen in het nabijgelegen stadje Seveso terecht.

In de video zie je hoe de ramp kon gebeuren

richtlijnen die vanuit de overheid worden opgelegd. Hoewel er heel

en welke lessen eruit getrokken werden.

BEKIJK DE VIDEO

De overheid houdt een overzicht bij van alle bedrijven in België die gevaarlijke stoffen produceren, behandelen of

transformeren: de Sevesobedrijven.

1 Scan de QR-code en zoek via de website op welke Sevesobedrijven bij jou in de buurt liggen. Noteer ze hier.

OPEN DE WEBSITE

2 De vier grootste gevaren voor de bevolking in de directe omgeving van een Sevesobedrijf zijn vastgelegd in vier

Ga op zoek op de website en kruis aan.

veiligheidspictogrammen. Welke van de onderstaande pictogrammen zijn dat?



In het labo is het ook belangrijk om op te letten tijdens het uitvoeren van een proef.

` Wie of wat moet je beschermen?

` Welke veiligheidspictogrammen kun je in een labo op school terugvinden? ` Welke veiligheidsmaatregelen moet je in een labo op school respecteren?

THEMA 01



CHECK IN

VERKEN

Hoe gevaarlijk zijn huishoudproducten? Welke gevaren loop jij bij je thuis?

OPDRACHT 1

Waarom wordt er in reclame over huishoudproducten vermeld dat je ze buiten het bereik van kinderen moet

houden? Waarom zijn die producten zo gevaarlijk en hoe kunnen we dat gevaar beter inschatten?

1 Je leerkracht laat vijf chemische producten zien die je ook thuis kunt terugvinden, bijvoorbeeld producten om te etiketten aandachtig.

2 Beantwoord de vragen.

poetsen, om te wassen of af te wassen, te koken, te tuinieren of jezelf te verzorgen. Bekijk de producten en de

a Welke pictogrammen vind je terug op de verpakkingen? Zet telkens een kruisje onder het pictogram per keer dat je het tegenkomt op een verpakking.

andere

producteigen

pictogrammen

THEMA 01

VERKEN

b Op het etiket lees je niet alleen de ingrediënten van het product, je vindt er ook terug wat er mis kan lopen bij fout gebruik. Geef per product één voorbeeld van wat er mis kan gaan. 1

2 3

4 5

TIP

Lees altijd goed de etiketten en veiligheidspictogrammen van een product. De producten die je in huis gebruikt, kunnen gevaarlijker zijn dan je denkt. Kijk maar wat er met de

ontstopper gebeurt in de video.

Om het etiket leesbaar te houden, is het belangrijk om tijdens het gieten het etiket naar je handpalm te richten. Zo kunnen eventuele druppels niet op het etiket terechtkomen en het etiket onleesbaar maken.

BEKIJK DE VIDEO

c Vaak zorgen de producenten ook voor een veilige sluiting, een kinderslot genoemd. Hoeveel van de producten die je bekijkt hebben een speciale dop of deksel?

WEETJE

Dikwijls lees je op een verpakking ook iets over het Antigifcentrum. Dat is een dienst die je kunt bellen

als er iets misgelopen is met een product. Zij kunnen

je vertellen hoe je dan het best reageert.

Het gratis nummer voor het Antigifcentrum is 070 245 245.

Je kunt ook steeds terecht op hun website.

THEMA 01

VERKEN

GA NAAR DE WEBSITE

HOOFDSTUK 1

Waarmee moet je rekening houden in een labo? LEERDOELEN Je kunt al:

L bewust omgaan met stoffen en hun gevaren en zo een veilige omgeving creëren.

Je leert nu:

L de veiligheidsmaatregelen in een labo kennen en juist toepassen;

L jezelf en je omgeving beschermen voor gevaren;

L de gevaren inschatten bij het werken met chemische producten;

In het labo kun je heel wat

L de meest gebruikte labomaterialen benoemen en hun functie beschrijven;

L een chemisch etiket lezen en naar de betekenis handelen; L de veiligheidspictogrammen interpreteren en bespreken;

L de werking en het nut van H- en P-zinnen interpreteren en

bespreken;

L de onderdelen van een verslag begrijpen en toepassen.

extra (veiligheids)materialen

of voorwerpen terugvinden die je niet in een ander klaslokaal

ziet. Ze zorgen ervoor dat je kunt werken in een veilige omgeving. Raadpleeg zeker altijd het

reglement vóór het uitvoeren van een labo, zodat je altijd veilig te

werk kunt gaan.

OPDRACHT 2

1.1 Het gebruikte veiligheidsmateriaal

Hoe ziet mijn labolokaal eruit?

1 Loop rond in het labolokaal en kruis aan welke materialen je ziet. Ontbreekt er iets? Vul dan gerust het lijstje aan.

EHBO-kistje

beschermende kledij:

gaskranen

brandblusser met

branddeken

handblusser

nooddouche oogdouche trekkast

aparte eilanden

labojas, labobril, handschoenen

label: A/B/C/D/E/F

waterkranen noodstop aangepast tafelblad

THEMA 01

HOOFDSTUK 1

Afb. 4 Branddeken en brandblusser

Afb. 5 Trekkast

Afb. 3 Nooddouche

Afb. 2 Oogdouche

Afb. 1 EHBO-kistje

Afb. 6 Beschermende kledij

OPDRACHT 3

Hoe blus je veilig een brand?

2 Overloop met je leerkracht de toepassingen of het gebruik van de materialen die je hebt teruggevonden.

1 Aan welke drie voorwaarden moet voldaan zijn opdat een brand kan ontstaan?

Overleg met je klasgenoten. Vul de branddriehoek aan.

THEMA 01

HOOFDSTUK 1

VUUR

2 Bekijk het filmpje over de soorten brandblussers en hun toepassingen.

BEKIJK DE VIDEO

Vul de tabel aan. Brandklasse

Brandend materiaal

Te gebruiken brandblussers

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

Er zijn ook foute blusmethodes. Zo kan het blussen van een vetbrand met water resulteren in vuurspatten en steekvlammen.

3 Welke aspecten van de branddriehoek neem je weg als je een brandblusser gebruikt?

Denk dus goed na voor je aan het blussen gaat. Een vetbrand moet

je altijd blussen met een vochtige doek.

FOUTE BLUSMETHODE

JUISTE BLUSMETHODE

Er zijn verschillende materialen in een labolokaal, elk met hun eigen

gebruiksaanwijzing. Bij twijfel over correct gebruik spreek je de leerkracht aan.

` Maak oefening 1.

THEMA 01

HOOFDSTUK 1

1.2 Het chemisch etiket

Op een chemisch product zit een etiket, net als bij een voedingsproduct. Op

een fles cola vind je bijvoorbeeld de hoeveelheid suikers of vetten. Voor een chemisch product hebben we meer specifieke informatie nodig. Het etiket

geeft dan de richtlijnen weer die aangeven hoe je veilig kunt werken met de stof.

Bekijk op afbeelding 7 wat er allemaal op een chemisch etiket terug te

vinden is.

NaOH

Natriumhydroxide

Afb. 7 Chemisch etiket

WGK 1

Mr: 40

Op een etiket kun je ook de WGK-code terugvinden. Die geeft aan hoe gevaarlijk een stof is als je ze zou lozen in de gootsteen. ‘WGK’ is een Duitse afkorting die je in het Nederlands kunt vertalen met ‘watergevarenklassen’. In het labo moeten we gevaarlijke stoffen dus apart inzamelen.

THEMA 01

HOOFDSTUK 1

CAS 1310-73-2

Gevaar

H314 veroorzaakt ernstige brandwonden en oogletsel P 280.1+3-301+330+331-305+338 Beschermende handschoenen en oogbescherming dragen. NA INSLIKKEN: de mond spoelen. GEEN braken opwekken. BIJ CONTACT MET DE OGEN: voorzichtig afspoelen met water gedurende een aantal minuten; contactlenzen verwijderen indien mogelijk; blijven spoelen.

Veiligheidspictogrammen zijn universeel, je vindt ze ook terug in andere landen. Dat kan omdat ze visueel zijn, je hoeft de taal niet te spreken om de symbolen te kunnen begrijpen.

Elke chemische stof heeft zowel een naam als een formule. Op het etiket kun je de beide terugvinden, evenals een referentienummer (CAS) waaronder je de stof in elke databank terugvindt.

Signaalwoorden geven in het kort aan wat het grootste gevaar van de stof is. H- en P-zinnen zijn zinnen die aangeven wat de gevaren zijn van het werken met een stof, of welke voorzorgsmaatregelen je moet nemen.

OPDRACHT 4

Waarvoor staan de letters H en P op een chemisch etiket? 1 Zoek op het internet op waarvoor de letter H staat in H-zinnen.

b Vertaal die term naar het Nederlands:

c Welke van de volgende zinnen geeft een gevaar weer en zou dus een H-zin kunnen zijn?

Kan irritatie aan de luchtwegen veroorzaken Niet in de buurt van een vlam brengen Op een koude plaats bewaren

a Noteer de Engelse term:

2 Zoek op het internet op waarvoor de letter P staat in P-zinnen.

a Noteer de Engelse term:

b Vertaal die term naar het Nederlands:

Kan irritatie aan de luchtwegen veroorzaken Niet in de buurt van een vlam brengen Op een koude plaats bewaren

c Welke van de volgende zinnen geeft een veiligheidsmaatregel weer en zou dus een P-zin kunnen zijn?

3 Scan de QR-code en ontdek de betekenis van alle H- en P-zinnen.

H- EN P-ZINNEN

OPDRACHT 5

Wat betekenen de chemische veiligheidspictogrammen?

Vul de tabel aan door de correcte benaming te linken aan het veiligheidspictogram en de verklaring.

Kies uit:

corrosieve of bijtende stof – giftige stof – houder onder druk – lange termijn gezondheidsgevaarlijk – ontplofbare of explosieve stof – ontvlambare stof – oxiderende of brand bevorderende stof –

schadelijke stof – schadelijk voor het (aquatische) milieu Betekenis

Verklaring

Dit zijn explosieve stoffen. Ze kunnen op verschillende manieren tot

Betekenis

Verklaring

ontploffing gebracht worden.

Deze stoffen worden onder een verhoogde druk opgeslagen.

Betekenis

Verklaring

Deze stoffen zijn giftig, de manier van opname kan verschillen. Zo

kun je de stof via de huid binnenkrijgen, via de neus ...

THEMA 01

HOOFDSTUK 1

4 Verklaring

Deze stoffen bevorderen brand.

Betekenis

Verklaring

Deze stoffen zijn schadelijk voor het milieu en moeten na gebruik

Verklaring

Betekenis 7 Verklaring

Deze bijtende stof kan ernstige brandwonden veroorzaken.

Deze stoffen zullen in de nabijheid van een vlam snel ontbranden.

Betekenis

op de correcte manier verwerkt worden.

Betekenis

Deze stof brengt een gevaar met zich mee, bekijk de H- en P-zinnen

voor verduidelijking.

Betekenis

Verklaring

Deze stoffen veroorzaken schade op lange termijn

(kankerverwekkend, giftig, beïnvloeden de vruchtbaarheid ...).

Verklaring

WEETJE

Let op met giftige stoffen! Het gif van sommige slangen kan je binnen een paar minuten doden, andere

gifstoffen hebben pas na maanden effect. Soms is het zelfs raadzaam om zeer kleine dosissen gif in te nemen; denk maar aan chemotherapie. Vandaar dat de graad van giftigheid vaak wordt aangeduid met afkortingen: • N.E.L.  No Effect Level: de dosis die eigenlijk geen effect heeft • L.D. • T.I.

THEMA 01

 Lethal Dosis: de dosis die zeker dodelijk is

 Therapeutische inname: de dosis die je mag innemen op voorschrift van de arts

HOOFDSTUK 1

Het is belangrijk om een chemisch etiket te kunnen lezen. Zo kun je ook veilig omgaan met de stof.

Op het etiket kun je de volgende onderdelen terugvinden: • naam en formule van de stof,

• veiligheidspictogrammen,

• signaalwoorden, • H- en P-zinnen, • WGK-code.

De gevarenpictogrammen moet je kunnen herkennen en je moet weten hoe

je ernaar moet handelen. ` Maak oefening 2 en 3.

1.3 Soorten labomateriaal

De H- en P-zinnen moet je kunnen opzoeken en ernaar handelen.

In het labo vind je heel wat soorten materialen die je nodig hebt om proeven uit te voeren. Het is belangrijk dat je weet over welk materiaal er gesproken wordt tijdens een labo. Daarom moet je de namen van de labomaterialen

goed kennen.

OPDRACHT 6

Wat zijn de namen van de meest gebruikte labomaterialen?

1 Hieronder zie je het meestgebruikte materialen in een chemielokaal. Noteer de juiste naam van het labomateriaal bij de afbeelding.

afzuigerlenmeyer – balans – büchnertrechter – bunsenbrander – buret – draadnet – driepikkel –

dubbele noot – erlenmeyer – gegradueerde pipet – horlogeglas – kookkolf – kroestang – liebigkoeler – maatbeker – maatcilinder – maatkolf – mortier en stamper – petrischaaltje – pijpaardendriehoek –

pipetzuiger – pipetteerballon – proefbuis – proefbuisborstel – proefbuisklem – scheitrechter – spatel –

spuitfles – statief – statiefklem – statiefring – thermometer – toestel van Hoffman – trechter –

verbrandingskroes – verbrandingslepel – vigreuxkolom – volpipet – weegschuitje

THEMA 01

HOOFDSTUK 1

THEMA 01

HOOFDSTUK 1

THEMA 01

HOOFDSTUK 1

2 Ontdek via de ontdekplaat bij het onlinelesmateriaal de verschillende materialen en hun toepassing.

Een olifant weeg je niet met een keukenweegschaal, een scheutje azijn

meet je niet af met een emmer. Om een zo precies mogelijke meting te

doen, neem je een meetinstrument dat zo nauw mogelijk aansluit bij de

hoeveelheid (kwantiteit) die je nodig hebt. Net daarom zijn er maatcilinders en maatkolven beschikbaar in verschillende groottes, die telkens zeer

precies gegradueerd zijn. Om een welbepaald volume vloeistof precies te

meten gebruiken we geen maatbekers of erlenmeyers, maar wel maatkolven. Maatkolven hebben slechts één maatstreepje, maar zijn het meest precieze

glaswerk om één bepaald volume vloeistof af te meten. Het is aan jou om de

juiste maatkolf te kiezen (100 ml, 250 ml, 500 ml, 1 l …).

THEMA 01

HOOFDSTUK 1

Om een labo correct en veilig uit te voeren, moet je de namen en de

toepassingen van labomaterialen kennen. Laat de keuze van het materiaal

afhangen van de hoeveelheid stof die je nodig hebt en kies het juiste materiaal.

` Maak oefening 4.

1.4 Waar moet je op letten bij het uitvoeren van een laboproef?

Om een labo correct uit te voeren, moet je je voldoende voorbereiden voor de start. Tijdens het labo moet je alles goed noteren, nadien schrijf je een

duidelijk verslag. We zetten alles op een rijtje.

• Onderzoeksvraag formuleren

• Hypothese stellen indien mogelijk

• Nagaan of je alle materialen herkent

1 Voor de start van het labo:

• Veiligheid van de chemische producten bekijken/opzoeken • Nalezen en de werkwijze begrijpen

2 Tijdens het labo:

• Nagaan welke waarnemingen je zeker moet noteren

• Alle benodigdheden nemen

• Proefopstelling maken indien nodig • Uitvoeren werkwijze

• Waarnemingen noteren

• Opruimen

• Chemisch afval verwijderen volgens opgelegde richtlijnen • Berekeningen maken • Besluiten trekken

• Kijken of je besluit overeenstemt met je eventuele hypothese • Reflecteren over je eigen labowerk, je resultaten en je voorbereiding

• Verslag inleveren

3 Na het labo:

THEMA 01

HOOFDSTUK 1

1.5 De algemene veiligheidsregels binnen een labo

OPDRACHT 7

1 Waarom is een laboreglement belangrijk en wat houdt het in? Bekijk het filmpje. 2 Om te werken in een labo moet je vertrekken van goede afspraken. Die maak je samen met je leerkracht in een contract. Lees het contract na. Vul aan met de schoolgebonden

BEKIJK DE VIDEO

CONTRACT

regels en onderteken het voor akkoord.

Hoe ga je veilig te werk?

Als leerling verbind ik mij ertoe om de volgende regels altijd toe te passen in het labo. Bij fouten tegen deze regels weet ik dat er gevolgen zijn voor mijn veiligheid en die van anderen rondom mij.

Losse haren bind ik samen.

Ik draag steeds het juiste beschermingsmateriaal op de juiste manier: labojas dichtgeknoopt, veiligheidsbril op de neus, handschoenen indien nodig.

Mijn labotafel is altijd ordelijk.

In het labo houd ik de doorgang vrij en leg ik alle onnodige materialen, zoals mijn boekentas, op de daartoe voorziene plaats.

Ik gedraag me steeds rustig, blijf zo veel mogelijk aan mijn werkbank en speel niet in het labo.

Ik neem geen materialen of stoffen mee uit het labo.

Eten of drinken doe ik niet in een labolokaal.

Als er iets misloopt, haal ik er meteen de leerkracht bij.

Ik giet een gebruikte stof nooit terug in de fles, maar verwerk ze als afval.

Wanneer ik aan een stof ruik, doe ik dat steeds op de correcte manier, door te wuiven.

Klaar met de proef? Dan maak ik alles schoon, berg alles correct op en was mijn handen grondig. Ik kom steeds goed voorbereid naar het practicum.

Ik ken de brandprocedure en weet hoe ik moet reageren bij brand.

Als leerling van deze klas verklaar ik me tijdens een labo altijd te houden aan de bovenstaande regels. Ik respecteer de extra maatregelen die in mijn school genomen worden. Datum,

THEMA 01

HOOFDSTUK 1

Naam en handtekening,

HOOFDSTUK 2

Hoe pas je enkele vaak gebruikte labotechnieken toe? LEERDOELEN Je kunt al:

L het belang om veilig te werk te gaan in een labo begrijpen. Je leert nu:

L correct werken met een bunsenbrander;

In dit hoofdstuk gaan we dieper in op enkele vaak gebruikte

leven geven; bv. een balans, een trechter , een maatkolf …

L enkele toepassingen van labomaterialen in het dagelijks

labotechnieken. Die technieken ga je doorheen de jaren nodig hebben om proeven uit te voeren. Ben je tijdens het

L correct werken met een balans;

uitvoeren vergeten hoe je een

L correct werken met een trechter en filtreerpapier;

bunsenbrander gebruikt of hoe je een filter moet plooien? Dan kun je dat hier terugvinden.

L correct het vloeistofniveau in glaswerk aflezen.

2.1 De bunsenbrander

OPDRACHT 8

Welke onderdelen heeft een bunsenbrander? Kies uit:

Op afbeelding 8 zie je een bunsenbrander. Noteer de verschillende onderdelen op de juiste plaats.

gasregelaar – gasslang (gastoevoer) – inkomend gas – inkomende lucht – luchtinlaat – schouw – voet

Afb. 8 Bunsenbrander

THEMA 01

HOOFDSTUK 2

OPDRACHT 9

Hoe steek je een bunsenbrander aan? De volgorde van het aansteken van een bunsenbrander is van groot belang voor de veiligheid. 1 Bekijk de instructievideo.

AANSTEKEN BUNSENBRANDER

2 Rangschik de stappen in de juiste volgorde.

Lucifer aansteken en bovenaan naast de schouw houden.

Hoogte van de vlam afstellen door aan de gastoevoer te draaien, of de gastoevoer volledig

Gastoevoer en luchtinlaat sluiten. Gasregelaar openen (als die aanwezig is).

openzetten (volgens instructie van de leerkracht).

De lucifer voldoende hoog boven de gasmond houden, zodat hij niet wordt uitgeblazen door

de gasstroom.

Gasslang aansluiten op de gastoevoer.

Gaskraan opendraaien.

Luchtinlaat opendraaien tot de gewenste vlam bekomen wordt.

OPDRACHT 10

Welke vorm en kleur heeft de vlam van een bunsenbrander? 1 In het filmpje uit opdracht 9 zie je dat de vlam uit meerdere kleurschakeringen en vormen bestaat,

afhankelijk van de luchttoevoer. Teken de vlam die je kunt zien, houd rekening met de verschillende kleuren.

Luchttoevoer open

Luchttoevoer dicht

Hoe ziet de vlam eruit?

2 De ruisende vlam kun je gebruiken om stoffen te verwarmen. Wat is het warmste deel van de vlam?

Zet een kruisje op je tekening.

OPDRACHT 11

DOORDENKER

Waarom kun je een wapperende vlam het best niet gebruiken om een stof te verwarmen? Leg uit.

THEMA 01

HOOFDSTUK 2

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT Veilig omgaan met een bunsenbrander:

• Draag een veiligheidsbril en bind losse haren samen, zo voorkom je dat ze in de vlam terechtkomen.

• Verwarm niet onder aan een proefbuis, maar op de oppervlakte van de vloeistof. Zo kun je wegspatten voorkomen.

• Richt de opening van de proefbuis weg van jezelf of anderen, zo

komen eventuele spatten niet op jezelf of je buur terecht.

• Neem het glaswerk steeds vast met een tang of klem en niet met je hand; glaswerk wordt geleidelijk warm tijdens het verwarmen.

• Ben je klaar met de proef? Opgelet, het glaswerk is nog warm!

• Laat een bunsenbrander nooit langer branden dan nodig.

Je kunt de onderdelen van een bunsenbrander benoemen. Ook weet je welke

stappen je moet ondernemen om een bunsenbrander aan te steken, op welke

manier je de bunsenbrander voor welke toepassing kunt gebruiken en hoe je er

veilig mee moet omgaan.

2.2 De balans

Een weegschaal kent veel toepassingen. Denk maar aan de weegschaal in

WEETJE

‘gewicht’ worden in het gehaald.

je bloem kunt afwegen. Je kunt die weegschalen natuurlijk niet zomaar door elkaar gebruiken.

Elke weegschaal heeft een zeker meetbereik. Personenweegschalen kunnen

dagelijks leven door elkaar

de badkamer om jezelf te wegen, of de weegschaal in de keuken waarmee

De termen ‘massa’ en

• Massa is een hoeveelheid

In de wetenschappen gebruiken we de term ‘balans’ in plaats van

stof en heeft als eenheid

tot op 0,1 kg meten, de keukenweegschaal kan tot wel 0,0001 kg (ofwel 0,1 g).

kilogram.

• Gewicht is een maat voor

de aantrekkingskracht op

een massa en heeft als eenheid newton.

Om verwarring te vermijden,

gebruiken we in de wetenschap de term ‘balans’ in

plaats van ‘weegschaal’.

‘weegschaal’. In het labo moeten we heel kleine hoeveelheden afwegen.

Vaak zijn er balansen met verschillende gevoeligheden aanwezig. Je kiest de balans naargelang de massa die je nodig hebt. Hoe gebruik je een balans?

• Kijk na of de balans volledig schoon is. Is dat niet het geval, verwijder dan eerst de resten met een borsteltje.

• Zet de balans aan.

• Neem een weegschuitje en leg het op de balans.

• Breng de geregistreerde massa op nul door het weegschuitje te tarreren. • Breng de af te wegen stof in het weegschuitje.

• Heb je naast het schuitje gemorst? Veeg op met het borsteltje.

• Wacht tot de balans aangeeft dat de weging compleet is. • Noteer de massa.

• Schakel de balans uit en zorg dat je ze schoon achterlaat. Bekijk de instructievideo.

Je kunt de balans correct gebruiken.

THEMA 01

GEBRUIK BALANS

HOOFDSTUK 2

2.3 De trechter en het filtreerpapier

Om te filtreren met filtreerpapier moet je de filter op een correcte manier gebruiken. Bekijk de instructievideo.

GEBRUIK FILTER

TIP Om het papier beter te hechten aan de

trechter kun je hem een beetje nat maken. Je weet hoe je een filtreerpapier vouwt en hoe je het bevestigt in een trechter. 36

THEMA 01

HOOFDSTUK 2

2.4 Hoe lees je het vloeistofniveau in glaswerk af?

Het vloeistofniveau lees je af via de meniscus. Dat is de naam van het grensvlak tussen de vloeistof en de lucht. Op afbeelding 9 zie je een

voorbeeld.

Het vloeistofpeil is vaak geen rechte lijn. Afhankelijk van de krachten die

spelen in de vloeistof, zal het vloeistofoppervlak een kromming naar boven

of beneden maken. Je moet het vloeistofniveau steeds aflezen op de bodem

van het kommetje of op de top van het bolletje. Daarbij is het belangrijk om

het glaswerk op ooghoogte te brengen. Doe je dat niet, dan maak je een fout

aflees

hoogte

bij het aflezen.

Afb. 9 Aflezen vloeistofniveau in glaswerk via de meniscus

Je kunt het vloeistofniveau in glaswerk op een correcte manier aflezen door steeds op ooghoogte te werken en rekening te houden met de meniscus.

` Maak oefening 5.

OPDRACHT 12 ONDERZOEK

Ontdek nu zelf enkele labotechnieken. Voer het labo uit op p. 251.

THEMA 01

HOOFDSTUK 2

THEMASYNTHESE SYNTHESE

de algemene regels CONTRACT Als leerling verbind ik mij ertoe om de volgende regels altijd toe te passen in het labo. Bij fouten tegen deze regels weet ik dat er gevolgen zijn voor mijn veiligheid en die van anderen rondom mij.

Ik draag steeds het juiste beschermingsmateriaal op de juiste manier: labojas dichtgeknoopt, veiligheidsbril op de neus, handschoenen indien nodig. Losse haren bind ik samen.

Mijn labotafel is altijd ordelijk.

In het labo houd ik de doorgang vrij en leg ik alle onnodige materialen, zoals mijn boekentas, op de daartoe voorziene plaats.

Ik gedraag me steeds rustig, blijf zo veel mogelijk aan mijn werkbank en speel niet in het labo.

Eten of drinken doe ik niet in een labolokaal.

Als er iets misloopt, haal ik er meteen de leerkracht bij.

de betekenis van H- en P-zinnen

Ik giet een gebruikte stof nooit terug in de fles, maar verwerk ze als afval.

Klaar met de proef? Dan maak ik alles schoon, berg alles correct op en was mijn handen grondig. Ik kom steeds goed voorbereid naar het practicum.

Ik ken de brandprocedure en weet hoe ik moet reageren bij brand.

de naam en toepassingen van het labomateriaal

Wanneer ik aan een stof ruik, doe ik dat steeds op de correcte manier, door te wuiven.

Ik neem geen materialen of stoffen mee uit het labo.

Als leerling van deze klas verklaar ik me tijdens een labo altijd te houden aan de bovenstaande regels. Ik respecteer de extra maatregelen die in mijn school genomen worden.

H- EN P-ZINNEN

Naam en handtekening,

Datum,

zie p. 32

TOEPASSINGEN LABOMATERIAAL

om veilig in een labo te werken ken/kan ik:

de veiligheidspictogrammen

de basishandelingen

BEKIJK DE KENNISCLIP

THEMA 01

het laboverloop

THEMASYNTHESE

het chemisch etiket lezen

CHECKLIST

NOG OEFENEN

1 Begripskennis • Ik kan de algemene regels binnen een labo opsommen.

• Ik kan de verschillende onderdelen van een chemisch etiket herkennen en de informatie gebruiken om veilig te werken in een labo.

• Ik herken de veiligheidspictogrammen en weet hoe ernaar te handelen.

• Ik kan de H- en P-zinnen opzoeken, interpreteren en ernaar handelen. • Ik weet hoe een labo verloopt.

• Ik weet dat een labo afval met zich meebrengt en verwerk dat op een correcte manier.

• Ik kan de verschillende onderdelen van een bunsenbrander benoemen.

• Ik kan de stappen om een bunsenbrander aan te steken in de juiste volgorde

functie bespreken.

• Ik kan de verschillende veiligheidsmaterialen in een lokaal benoemen en de

opsommen.

• Ik kan de verschillende vlammen van een bunsenbrander benoemen en de warmste plek aangeven.

2 Onderzoeksvaardigheden • Ik kan een bunsenbrander aansteken. • Ik kan een balans gebruiken.

• Ik kan werken met trechter en filtreerpapier.

invullen bij je Portfolio.

` Je kunt deze checklist ook op

• Ik kan het vloeistofniveau in glaswerk correct aflezen.

THEMA 01

CHECKLIST

CHECK IT OUT

Safety first!

Bekijk de tekening en geef aan wat er misloopt in het labo. Waarom is dat gevaarlijk?

In Sevesobedrijven houdt de regering vooral toezicht op de gevaren voor de wijde omgeving:

de mogelijkheid tot ontploffing en brand, het vrijkomen van giftige dampen en de gevaren voor het milieu. In het labo houden we rekening met alle veiligheidspictogrammen.

THEMA 01

CHECK IT OUT

AAN DE SLAG

Tot welke brandklassen behoren de voorbeelden van branden die in een chemisch labo kunnen ontstaan? Welke brandblusser zou je gebruiken?

Brandklasse

het gas dat je gebruikt om je bunsenbrander aan te steken (aardgas)

olie in een oliebad

Zin

Gevaar voor massa-explosie bij brand. Beschermende kledij dragen.

alcohol

Geef aan of de zinnen H- of P-zinnen zijn.

natrium

Brandblusser

Soort brand

In contact met water komen ontvlambare gassen vrij die spontaan kunnen ontbranden. Schadelijk bij inslikken, bij contact met de huid en bij inademing.

Welke veiligheidspictogrammen kun je linken aan de H- en P-zinnen? Zin

Giftig bij inslikken, bij contact met de huid en bij inademing.

Kan mogelijk de vruchtbaarheid of het ongeboren kind schaden. Kan irritatie van de luchtwegen veroorzaken. Giftig voor in het water levende organismen, met langdurige gevolgen.

Verwijderd houden van warmte/vonken/open vuur/ hete oppervlakken en andere ontstekingsbronnen. Niet roken. Veroorzaakt ernstige brandwonden en oogletsels.

Explosieveilige elektrische/ventilatie-/verlichtings-/... apparatuur gebruiken. 3

Koel bewaren.

H- of P-zin

Bijbehorend pictogram

THEMA 01

AAN DE SLAG

Welke labomaterialen zou je gebruiken om …

a te voorkomen dat je morst tijden het mengen van vloeistoffen?

b exact 10 ml van een vloeistof te nemen?

c damp te condenseren naar een vloeistof?

d vaste fosfor te verbranden boven een bunsenbrander?

e vloeistof te koken boven een bunsenbrander?

f een verbrandingskroes boven een bunsenbrander te houden?

g een proefbuis boven een bunsenbrander te houden?

Hoeveel water zit er in de maatcilinder? Bekijk de afbeelding, teken de stippellijn van de afleeshoogte en

noteer het aantal mL in de maatcilinder.

Pr ` Verder oefenen? Ga naar

THEMA 01

AAN DE SLAG

ZUIVERE STOFFEN EN MENGSELS

THEMA 02

VERKEN

CHECK IN

` HOOFDSTUK 1: Hoe onderscheiden we stoffen van elkaar? 47

2.1 Onderscheid tussen zuivere stoffen en mengsels 2.2 Soorten mengsels

57 59

` HOOFDSTUK 2: Is het een zuivere stof of een mengsel?

A Homogeen versus heterogeen B Homogene mengsels of oplossingen

59 60

Hoofdstuksynthese 64

scheiden?

` HOOFDSTUK 3: Hoe kunnen we een mengsel van stoffen

3.1 Scheidingstechnieken

A Sorteren, zeven en filtreren B Decanteren C Centrifugeren D Indampen E Destilleren F Extraheren G Andere scheidingstechnieken

65 65 66 69 70 71 72 74 76

3.2 Scheidingsschema’s 77 Hoofdstuksynthese 78

` HOOFDSTUK 4: Kunnen we zuivere stoffen nog verder

onderverdelen?

THEMASYNTHESE

CHECKLIST

PORTFOLIO CHECK IT OUT

AAN DE SLAG

OEFEN OP DIDDIT 43

CHECK IN

Kun jij ook toveren? Uitdaging! Houd met deze reeks van experimentjes je ouders, broer of zus voor de gek. een glas

een handvol kiezelsteentjes een pak keukenzout water

WAT HEB JE NODIG?

Stap 1 Neem een glas uit de kast en vul het tot aan de rand met kiezelsteentjes.

Is het glas helemaal vol? Als je die vraag stelt, krijg je als antwoord

vast: ‘ja, hoor’.

HOE GA JE TE WERK?

Stap 2

Neem een pakje keukenzout uit de kast en probeer of je alsnog zout kunt toevoegen aan het glas.

Je zult merken dat er nog heel wat keukenzout in het glas kan toegevoegd worden.

De zoutkorrels gaan de ruimte die er nog restte tussen de grotere kiezelsteentjes

immers opvullen. In het glas zit nu een mengsel van keukenzout en kiezelsteentjes.

Is het glas nu helemaal vol? Opnieuw zal je publiek waarschijnlijk ‘ja’ antwoorden. Stap 3

Probeer vervolgens om water toe te voegen aan het glas met de kiezelsteentjes en het keukenzout.

Gelukt? Dan was het glas dus toch niet vol. Een deel van het keukenzout is ook opgelost in

het water. Je hebt nu het glas gevuld met verschillende soorten stoffen, een mengsel van

stoffen.

Alles gelukt? Prima!

Nu komt het moeilijke werk: zou je de stoffen terug van elkaar kunnen scheiden?

Met enige kennis van mengsels en de nodige scheidingstechnieken moet dat zeker lukken.

` Welke mengsels zijn er? ` Welke scheidingstechnieken gebruiken we om de stoffen terug van elkaar te scheiden? We zoeken het uit!

THEMA 02

CHECK IN

VERKEN

Materie, voorwerp of stof? Het woord stof speelt een centrale rol in de chemie. Een chemicus maakt

dan ook een duidelijk onderscheid tussen een voorwerp en een stof. Chemie

houdt zich namelijk niet bezig met het bestuderen van voorwerpen, maar wel en alles wat niet leeft (aarde, water, lucht …) is opgebouwd. Ken jij het verschil tussen een stof en een voorwerp nog? OPDRACHT 1

Vul de tabel aan.

met de studie van stoffen waaruit alles wat leeft (mens, dier, plant …)

Het Van Dale-woordenboek geeft verschillende definities voor het woord ‘glas’. Is glas nu een stof of een voorwerp?

Betekenis 'glas' Je hebt gezocht op het woord: glas. glas (het; o; meervoud: glazen; verkleinwoord: glaasje)

1 doorzichtige harde stof

2 glazen plaat = ruit: zijn eigen glazen ingooien, zijn eigen zaak bederven

3 glazen beker: een glas wijn; te diep in het glaasje kijken, zich bedrinken

stof

voorwerp

stof

voorwerp

stof

voorwerp

Het woord ‘glas’ kan dus zowel verwijzen naar het voorwerp waaruit we drinken, als naar de stof waaruit dat

voorwerp is gemaakt.

Wanneer ‘glas’ duidt op een voorwerp, wordt het meestal gebruikt als een

verzamelnaam van stoffen: een raam bevat niet alleen de stof glas, maar ook een aluminium kader. Voor chemici is het raam een voorwerp en zijn glas en aluminium de stoffen of de materialen waaruit het raam is opgebouwd.

THEMA 02

VERKEN

OPDRACHT 2

Herken het verschil tussen een stof en een voorwerp. Kijk eens rond in het klaslokaal en noteer enkele voorwerpen en stoffen. Voorwerp

Stof

Een voorwerp is opgebouwd uit stoffen.

De verzameling van alle stoffen in de natuur wordt materie genoemd. OPDRACHT 3

Vul de begrippen in het schema aan.

BAKSTENEN

HUIS

materie – voorwerp – stof

Wat is het verschil tussen materie, voorwerp en stof?

THEMA 02

VERKEN

KLEI

WATER

HOOFDSTUK 1

Hoe onderscheiden we stoffen van elkaar? LEERDOELEN Je kunt al:

L het verschil tussen materie,

zijn (en ze onderscheiden van voorwerpeigenschappen);

L de begrippen aggregatietoestand, massadichtheid, smeltpunt, kookpunt, deeltjesgrootte,

geleidbaarheid, oplosbaarheid van een stof kennen;

van stofeigenschappen.

van elkaar onderscheiden door eraan te ruiken.

Suiker en zout herken je misschien door de vorm en de grootte

van de kristallen. In je eigen keuken kun je de stof zelfs proeven, als je zeker bent dat het om eetbare stoffen gaat.

Kortom, door je zintuigen te gebruiken, zijn er al heel wat

eigenschappen op basis waarvan je informatie kunt afleiden over de identiteit van de stof.

Maar wat als je je zintuigen niet mag gebruiken? Wat als het niet gaat over eetbare stoffen? In een chemisch labo is proeven niet

toegestaan! Je zou een giftige stof kunnen aanraken of inslikken. Ook ruiken gebeurt op een veilige manier. Maar zo wordt het natuurlijk moeilijker om stoffen te onderscheiden.

L stoffen onderscheiden op basis

Zo kun je thuis een glas met azijn en een glas gevuld met water

L uitleggen wat stofeigenschappen

Stoffen kunnen verschillende eigenschappen hebben.

Je leert nu:

voorwerp en stof toelichten.

1.1 Wat betekent de term ‘stofeigenschap’?

kunnen we stoffen ook onderling onderscheiden van elkaar?

OPDRACHT 4

Je kent het verschil tussen een voorwerp en een stof, maar

Vergelijk een fles olijfolie met een fles water.

Op basis van welke eigenschappen maak je hier een onderscheid tussen de fles met olijfolie en de fles met water?

• •

Meng nu beide vloeistoffen en noteer je waarneming. •

THEMA 02

HOOFDSTUK 1

Je hebt al enkele eigenschappen gebruikt om stoffen van elkaar te

onderscheiden. Zo kun je olijfolie van water onderscheiden op basis van

kleur, stroperigheid (viscositeit), oplosbaarheid in water ... Azijn onderscheidt

zich van water door zijn kenmerkende geur.

Onderscheid de stoffen op basis van hun eigenschappen. 1 Noteer in de tweede kolom de stoffen die je in de eerste kolom ziet. Kies uit:

2 Noteer in de derde kolom de eigenschappen die je tot dat besluit brachten.

fh oe

THEMA 02

Op basis van deze eigenschap(pen)

HOOFDSTUK 1

Stof

Afbeelding

bloem – goud – koper – olijfolie – plastic (pvc) – suiker – water

OPDRACHT 5

Om stoffen te herkennen heb je gebruikgemaakt van eigenschappen:

• Je hebt gekeken naar de aggregatietoestand van de stof. Zo zijn sommige stoffen immers vloeibaar bij kamertemperatuur en andere stoffen vast.

Lucht bestaat voornamelijk uit gasvormige stoffen bij kamertemperatuur.

• Een metaal (zoals zilver, goud) onderscheid je van glas of plastic door zijn

typische glans.

Maar je hebt misschien ook gebruikgemaakt van de verdelingsgraad

(de fijnheid van de korrels) van bloem ten opzichte van de verdelingsgraad van suiker om die van elkaar te onderscheiden.

We maken dan ook een onderscheid tussen twee soorten eigenschappen: = voorwerpeigenschappen

Afb. 10

1 Eigenschappen die afhangen van het voorwerp (en dus veranderlijk zijn) 2 Eigenschappen die typisch (eigen) zijn aan een welbepaalde stof = stofeigenschappen

Voorwerpen kunnen uit een of meerdere stoffen bestaan.

Stoffen hebben eigenschappen of kenmerken die bij de stof horen en niet veranderen. Dat noemen we onveranderlijke eigenschappen of

stofeigenschappen. Bv. glans, verdelingsgraad, aggregatietoestand.

OPDRACHT 6

Gaat het om voorwerp- of stofeigenschappen?

1 Zet een kruisje bij het juiste type eigenschap.

Voorwerpeigenschap

Stofeigenschap

Er bestaan blauwe, groene, gele, rode, paarse … legoblokken.

Water is gasvormig boven 100 °C, vloeibaar bij kamertemperatuur

en vast onder 0 °C.

Suiker lost goed op in water, maar olie blijft drijven op water.

Mijn bril heeft een ronde vorm, de zonnebril van mijn buur is eerder hoekig.

2 Kun je de stofeigenschappen uit vraag 1 ook benoemen? Som op wat je weet.

THEMA 02

HOOFDSTUK 1

Voor een chemicus zijn het uiteraard de stofeigenschappen die van belang

zijn. Je maakte in de voorbije studiejaren, bij verschillende vakken, al kennis met stofeigenschappen zoals aggregatietoestand en glans.

De stofeigenschap aggregatietoestand is de vorm waarin een stof bij een

welbepaalde temperatuur voorkomt: vast, vloeibaar of gasvormig. Zo is de

aggregatietoestand van water bij kamertemperatuur (21 °C) vloeibaar, maar die van goud vast.

De stofeigenschap glans geeft weer of een stof een zachte schittering heeft als

er licht op invalt. Zo hebben metalen (goud, zilver, koper …) een typische glans. We bekijken nu nog enkele andere stofeigenschappen. Sommigen daarvan zul je ook nog in het vak fysica tegenkomen, of ben je misschien al eerder

1.2 Stofeigenschap: massadichtheid

tegengekomen in de lessen natuurwetenschappen of STEM.

Twee voorwerpen met hetzelfde volume hebben niet noodzakelijk dezelfde massa: een liter water weegt immers meer dan een liter lucht. Twee

voorwerpen met dezelfde massa hebben ook niet noodzakelijk eenzelfde

volume: 1 kg pluimen en een 1 kg lood wegen evenveel, maar het volume

OPDRACHT 7

pluimen zal natuurlijk groter zijn.

Ken je deze grootheden en eenheden nog? Net als in fysica zijn er bij chemie grootheden en eenheden die je nodig hebt om berekeningen uit te voeren.

Vul de tabel aan.

Grootheid

volume

massa

Symbool

SI-eenheid

Symbool

Massa en volume zijn twee voorwerpeigenschappen: ze verschillen immers naargelang het voorwerp. Een goudstaaf heeft een grotere massa en een

groter volume dan een gouden ring, hoewel het bij beide over de stof goud gaat.

THEMA 02

HOOFDSTUK 1

Massadichtheid is niets anders dan de hoeveelheid massa per volume-

eenheid. Hoe meer deeltjes in hetzelfde volume voorkomen (hoe groter de massa), hoe groter de massadichtheid (zie afbeelding 2).

En dit is dan weer wél typisch voor een welbepaalde stof: het is een

kleine massadichtheid

grote massadichtheid

stofeigenschap.

Afb. 11 Demonstratie van verschil in massadichtheid tussen twee voorwerpen door de massa te vergelijken voor hetzelfde volume

Deze nieuwe grootheid, massadichtheid, heeft dus ook weer haar eigen

symbool en eenheid: Grootheid

massadichtheid

Symbool - formule t=

m v

SI-eenheid

Symbool

kilogram per

kg m3

kubieke meter

TIP

Denk aan je omzettingen! Zo is de eenheid

g kg = 10-3 3 cm m3

Wil je nog dieper ingaan op de formule? Bekijk dan de video.

en 1 liter = 1 dm3 en 1 m3 = 1 000 dm3 = 1000 l

BEKIJK DE VIDEO

THEMA 02

HOOFDSTUK 1

Als je olijfolie en water samenbrengt in een proefbuis, merk je dat die stoffen niet mengen, maar twee laagjes vormen. De twee stoffen lossen immers niet

op in elkaar. Maar als gevolg van een verschil in massadichtheid zal één stof gaan bovendrijven, namelijk de stof met de kleinste massadichtheid. Een mooie cocktail maken steunt volledig op de eigenschap van massadichtheid en vormen dus mooie laagjes in je glas. OPDRACHT 8

massadichtheid. Verschillende dranken hebben een verschillende

ethanol (drankalcohol) water

0,789

1,0

kwik zeewater

13,55

1,03

2,70

glazen knikker 2,2-2,6

olie

melk

Aluminium zinkt / drijft in water.

0,75-0,95

alcohol.

De olielaag zit boven / onder de waterlaag.

De kwiklaag zit boven /

1,03

glycerine

De knikker zinkt / drijft in

onder de melklaag.

De laag glycerine zit boven /

1,260

onder de laag zeewater.

OPDRACHT 9 ONDERZOEK

aluminium

1,0

kg m3

t .103

Gevolg (schrap wat niet past)

t1 ••• t2 (vul in: >, <, =)

water

kg m3

Stof 2

t .103

Massadichtheid

Stof 1

Massadichtheid

Vergelijk twee stoffen (bij kamertemperatuur) binnen één rij en vul de tabel aan.

Onderzoek nu zelf hoe je de massadichtheid van stoffen kunt bepalen.

Voer het virtueel practicum rond massadichtheid uit. Je vindt het op p. 253.

De stofeigenschap massadichtheid geeft de verhouding weer tussen de

massa van een stof en het volume dat die stof inneemt bij een bepaalde temperatuur. Ook die stofeigenschap is specifiek en eigen aan de stof. Voor de drie aggregatietoestanden worden de afkortingen v (vast),

vl (vloeistof) en g (gas) gebruikt. Vaak worden echter ook de Engelse afkortingen gebruikt.

Aggregatietoestand

Afkorting in het Nederlands

Afkorting in het Engels

vast

s (solid)

vloeistof gas

THEMA 02

HOOFDSTUK 1

vl g

l (liquid) g (gas)

1.3 Stofeigenschappen: kook- en smeltpunt

Je kunt stoffen niet alleen van elkaar

Vul de tabel aan.

kwik

2 750

zilver

962

2 570 2 155

water

357

1 084

2 808

(drankalcohol) keukenzout

–114

113

445

1 465

801

1538

–38,83

koper

zwavel

1 064

ijzer

ethanol

2 467

goud

660

Aggregatietoestand bij 1 000 °C

Aggregatietoestand bij 20 °C

Aggregatietoestand bij 0 °C

aluminium

Kooktemperatuur Ɵk(°C)

Smelttemperatuur ƟS(°C)

van hun kookpunt en hun smeltpunt.

OPDRACHT 10

Stof

massadichtheid, je kunt ook gebruikmaken

stollen

vast onder het smeltpunt is een stof meestal in de vaste fase.

onderscheiden op basis van hun sublimeren

SMELTPUNT

vloeibaar tussen het smeltpunt en het kookpunt is een stof meestal in de vloeibare fase.

smelten

KOOKPUNT

gasvormig boven het kookpunt is een stof meestal in de gasfase.

verdampen

condenseren

Smeltpunt en kookpunt als scheidingslijn

OPDRACHT 11 ONDERZOEK

Onderzoek nu zelf het smeltpunt van paraffine.

Je vindt het achteraan op p. 257.

Het kookpunt van een stof is de temperatuur waarbij de stof overgaat van de vloeibare fase naar de gasvormige fase.

Het smeltpunt van een stof is de temperatuur waarbij de stof overgaat van de vaste fase naar de vloeibare fase.

THEMA 02

HOOFDSTUK 1

1.4 Stofeigenschap: geleidbaarheid

Al ooit op kamp geweest en zelf een vuurtje moeten maken? Superleuk om dan je eten in een gamel op te warmen. Maar let op: het is geen goed idee

om de gamel vervolgens met je blote handen vast te nemen. Of een lekkere lasagne in de oven: oppassen met het aluminium bakje. We spreken hier

over thermische geleidbaarheid, of hoe makkelijk een stof de warmte gaat

doorgeven.

De thermische geleidbaarheid (of warmtegeleiding) geeft aan hoe vlot

warmte wordt doorgegeven doorheen de stof. Eigenlijk komt het hier neer op de vlotheid waarmee deeltjes kunnen bewegen door de stof.

(Elektrische) geleidbaarheid is de mogelijkheid van stoffen om, in gesmolten

of opgeloste toestand, de elektrische stroom te geleiden. Aangezien niet elke stof de stroom kan geleiden (en dus een lampje kan doen branden), kun je

op basis van die stofeigenschap stoffen van elkaar onderscheiden.

Afb. 12 Test geleidbaarheid vloeistoffen

Afb. 13 Test geleidbaarheid vaste stoffen

OPDRACHT 12 ONDERZOEK

Onderzoek nu zelf de elektrische geleidbaarheid van enkele stoffen.

Voer het labo rond geleidbaarheid uit. Je vindt het op p. 261.

De elektrische geleidbaarheid geeft aan hoe gemakkelijk geladen deeltjes

door de stof kunnen bewegen. Bij bepaalde stoffen gaat dat vlotter dan bij

andere. Bij sommige stoffen lukt het helemaal niet. Ook die stofeigenschap is, bij kamertemperatuur, een constante en dus een mogelijke manier om een stof verder te identificeren. 54

THEMA 02

HOOFDSTUK 1

1.5 Stofeigenschap: oplosbaarheid van stoffen (in water)

Water is een belangrijk oplosmiddel, zowel in het dagelijks leven als in het

chemielabo. Kijk maar naar je eigen lichaam: dat bestaat voor meer dan de

helft uit water. Dat betekent dan ook dat er heel veel stoffen goed oplossen in het water in de cellen van je lichaam. Maar lossen alle stoffen even goed op in water?

Oplosbaarheid in water is een belangrijke stofeigenschap: je kijkt of de stof

al dan niet oplost in water. Water dient dan als oplosmiddel, en de stof die

je oplost wordt de opgeloste stof genoemd. We noemen de combinatie van OPDRACHT 13 ONDERZOEK

Onderzoek nu zelf de oplosbaarheid van enkele stoffen.

opgeloste stof in een oplosmiddel een oplossing.

Voer het labo rond oplosbaarheid uit. Je vindt het op p. 265.

WEETJE

Je kunt ondertussen stoffen al van elkaar onderscheiden op basis van verschillende stofeigenschappen.

Zo leerde je over aggregatietoestand, glans, massadichtheid, kook- en smeltpunt, geleidbaarheid en • geur

• smaak

• giftigheid

• brandbaarheid

oplosbaarheid (in water). Er zijn echter nog enkele andere stofeigenschappen die je zou kunnen gebruiken:

• magnetische eigenschappen

Let op: geur, smaak en giftigheid van onbekende stoffen testen in een chemielabo op school of thuis, is uiteraard geen optie. Maar brandbaarheid en magnetische eigenschappen van stoffen ga je zeker nog

tegenkomen in de lessen chemie en fysica.

Wanneer een stof oplost in een oplosmiddel, spreken we van de oplosbaarheid van die opgeloste stof. Niet alle stoffen lossen even goed op in water, hoewel het het meest gebruikte oplosmiddel is (zeker in een labo).

` Maak oefening 1 en 2.

THEMA 02

HOOFDSTUK 1

HOOFDSTUKSYNTHESE

Maak een mindmap over dit hoofdstuk. We komen aan het einde van dit hoofdstuk, dus wordt het tijd dat je even samenvat wat je daaruit moet kennen. Om je op weg te helpen, noteerden we alvast het basisbegrip uit dit thema: stofeigenschap.

Probeer nu zelf een mindmap rond dat begrip te maken.

STOFEIGENSCHAP

THEMA 02

SYNTHESE HOOFDSTUK 1

HOOFDSTUK 2

Is het een zuivere stof of een mengsel? LEERDOELEN Je kunt al:

We hebben het in het vorige hoofdstuk

L stoffen van elkaar onderscheiden op basis van

gehad over stofeigenschappen en

stofeigenschappen.

hoe je dus stoffen van elkaar kunt

Je leert nu:

onderscheiden. Maar eigenlijk hadden

we het daar steeds over hoe je zuivere

L een definitie geven voor het begrip zuivere stof; L een definitie geven voor het begrip mengsel;

L zuivere stoffen en mengsels van elkaar onderscheiden;

In dit hoofdstuk gaan we nu ook mengsels van stoffen bekijken.

Sommige van die mengsels hebben

L het onderscheid maken tussen homogene en heterogene

stoffen van elkaar kunt onderscheiden.

mengsels;

L mengsels classificeren als homogeen of heterogeen mengsel; L mengsels onderverdelen in rook, nevel, oplossing, schuim,

suspensie of emulsie.

een specifieke naam, en heb je vast al horen waaien: ‘rook’, ‘schuim’ …

We onderzoeken eerst het onderscheid tussen zuivere stoffen en mengsels en bekijken vervolgens elk type mengsel eens van dichterbij.

2.1 Onderscheid tussen zuivere stoffen en mengsels

OPDRACHT 14

Markeer wat volgens een chemicus een zuivere stof is. ijzer

leidingwater

goud

lucht

zuurstofgas

Lucht bestaat eigenlijk uit een verzameling van stoffen, zoals N2 (stikstofgas), O2 (zuurstofgas), CO2 (koolstofdioxide), waterdamp, roetdeeltjes …

Ook in het leidingwater dat wij drinken, zit meer dan alleen maar (zuiver) water. Net zoals in flessenwater trouwens: kijk maar eens op het etiket (afbeelding 5). Als we het in de lessen chemie over water hebben, bedoelen we dus de zuivere stof water!

Afb. 14 Etiket flessenwater

THEMA 02

HOOFDSTUK 2

WEETJE Is het je al opgevallen dat je leerkracht tijdens een proef geen

leidingwater, maar gedemineraliseerd water gebruikt? Zoals de term al aangeeft, zijn verschillende mineralen uit het water verwijderd,

waardoor de graad van zuiverheid verhoogt. Op die manier verkleint je leerkracht het risico dat andere stoffen in het water een invloed hebben op de reactie.

Je leerkracht kan ook kiezen voor gedestilleerd water. Dat water is nog zuiverder; dankzij de scheidingstechniek destillatie zijn nog meer onzuiverheden uit het water verwijderd. Het wordt vaak gebruikt in het dagelijks leven, bv. voor het navullen

van loodaccu’s of in strijkijzers om kalkvrij stoom te produceren (alhoewel dat met gedemineraliseerd water ook prima werkt).

Wil je meer weten over het verschil tussen zuiver water en kraantjeswater? Bekijk dan de video.

BEKIJK DE VIDEO

Zoals je hebt geleerd in de eerste graad, wordt een verzameling van

verschillende stoffen een mengsel genoemd. Een mengsel bevat dus twee of

meer stoffen, die we bestanddelen of componenten noemen.

Een (zuivere) stof wordt gekenmerkt door welbepaalde waarden voor een hele reeks stofeigenschappen (smeltpunt, kookpunt, massadichtheid …) Bij een zuivere stof zijn die waarden constant en karakteristiek (typisch voor de stof).

Bij een mengsel van zuivere stoffen zullen de eigenschappen zoals kookpunt, smeltpunt, massadichtheid ... afhankelijk zijn van de samenstelling van het

mengsel.

WEETJE Kookpunt versus kooktraject Een zuivere stof heeft een constant, vast kookpunt: tijdens het koken blijft de temperatuur constant.

Een mengsel wordt gekenmerkt door een kooktraject: tijdens het koken verandert de temperatuur. temperatuur (°C)

` Maak oefening 3.

g vl + g kookpunt vl

tijd (s)

HOOFDSTUK 2

kooktraject

vl + g

mengsel (bv. zout + water)

Grafiek 1 Zuivere stof met vaste kooktemperatuur

THEMA 02

vl zuivere stof (bv. demiwater)

temperatuur (°C)

Grafiek 2 Mengsel met kooktraject

tijd (s)

WEETJE Kook- of smeltpunt verhogen of verlagen? Van een witte kerst kunnen we in België niet elk jaar

genieten, maar een sneeuwbui tijdens het jaar komt weleens

voor. Om dan veilig naar

school te komen, wordt er op

de wegen zout gestrooid. Daardoor verlaagt het smeltpunt van het ijs-zoutmengsel, waardoor (= temperatuur onder 0 °C) zullen smelten.

de sneeuw en het ijs zelfs bij vriestemperaturen Bekijk dan de video.

2.2 Soorten mengsels

BEKIJK DE VIDEO

Meer weten over het verlagen van het smeltpunt?

Soms zie je aan een mengsel dat het bestaat uit meerdere componenten:

we spreken dan over een heterogeen mengsel. Soms kun je de componenten

Homogeen versus heterogeen

niet meer onderscheiden: we spreken dan over een homogeen mengsel.

OPDRACHT 15 DEMO

Welke soorten mengsels worden gevormd?

Je leerkracht plaatst vier erlenmeyers op tafel. In elke erlenmeyer zit 20 ml zuiver water. Aan erlenmeyer 1 wordt zand toegevoegd, aan erlenmeyer 2 zout, aan erlenmeyer 3 olijfolie en aan

erlenmeyer 4 alcohol. De twee stoffen worden lichtjes gemengd, waarna ze op de tafel geplaatst worden. 1 Noteer je waarnemingen. Schrap wat niet past.

Erlenmeyer 1: water + zand

Erlenmeyer 2: water + zout

Lost op / Lost niet op

Ik kan de twee stoffen onderscheiden: Ja / Nee

Erlenmeyer 3: water + olijfolie

Ik kan de twee stoffen onderscheiden: Ja / Nee

2 Breng de vier mengsels onder in de juiste groep.

Ik kan de twee stoffen onderscheiden: Ja / Nee Erlenmeyer 4: water + alcohol

Ik kan de twee stoffen onderscheiden: Ja / Nee

Homogeen mengsel Voorbeeld

Heterogeen mengsel

THEMA 02

HOOFDSTUK 2

Uit opdracht 15 kunnen we besluiten dat je na het mengen soms nog steeds de verschillende componenten van het mengsel ziet, maar soms ook niet.

Op basis van je waarnemingen kun je de mengsels in twee groepen indelen: homogene mengsels: slechts één soort component te zien; heterogene mengsels: verschillende soorten componenten te zien.

Homogene mengsels of oplossingen

OPDRACHT 16

Geef enkele voorbeelden van homogene mengsels Vul de tabel aan.

Homogene mengsels kunnen onderverdeeld worden naar de aggregatietoestand van hun componenten. Aggregatietoestand component 1

Aggregatietoestand component 2

brons (een mengsel van koper en tin)

Voorbeeld

Probeer van elke combinatie een voorbeeld te geven.

Een ander woord voor homogene mengsels is oplossingen (waarbij nog het

onderscheid vaste, vloeibare en gasvormige oplossingen wordt gemaakt). Een

THEMA 02

HOOFDSTUK 2

homogeen mengsel van twee metalen heeft nog een specifiekere naam: dat noemen we een legering.

Homogene mengsels of oplossingen zijn mengsels waarin je de verschillende componenten niet meer van elkaar kunt onderscheiden met het blote oog. Een homogeen mengsel van twee vaste metalen wordt een legering genoemd.

Heterogene mengsels

Heterogene mengsels zijn mengsels waarin je de verschillende componenten met het blote oog kunt onderscheiden. In tegenstelling tot homogene

mengsels, hebben de heterogene mengsels allemaal een specifieke naam. de opgeloste stof in het oplosmiddel (= stof die overheerst). OPDRACHT 17

rook

Aggregatietoestand opgeloste stof

roetdeeltjes boven een kampvuur 1

nevel

mist boven een weide

Aggregatietoestand oplosmiddel (= stof die overheerst)

Voorbeeld

Specifieke naam van het heterogene mengsel

Vul de tabel aan.

Bij die naamgeving hangt de indeling samen met de aggregatietoestand van

schuim

opgeklopt eiwit om chocomousse

te maken

een aardbeiensmoothie

suspensie

emulsie

een lekkere vinaigrette (van olie en azijn) voor op een slaatje 5

THEMA 02

HOOFDSTUK 2

In opdracht 17 merk je dat verschillende soorten heterogene mengsels bestaan die we in een volgend schema kunnen weergeven:

nevel



schuim



suspensie



emulsie



in:

g v



Oplosmiddel

rook

Opgeloste stof

Heterogene mengsels zijn mengsels waarin je de verschillende componenten

kunt onderscheiden met het blote oog.

• Rook is een heterogeen mengsel dat ontstaat bij verbranding. Rook bestaat uit vaste deeltjes, verdeeld in een oplosmiddel in de gasfase.

• Nevel is de specifieke naam voor een heterogeen mengsel van

vloeistofdeeltjes in een gasfase. Net als bij rook is de gasfase hier het oplosmiddel.

• Schuim is de naam voor een heterogeen mengsel van gasdeeltjes in een

vloeistoffase. We zien hier het tegenovergestelde van een nevel: bij schuim is de vloeistoffase het oplosmiddel, terwijl bij een nevel de gasfase het

oplosmiddel is.

• Je spreekt van een suspensie als vaste deeltjes te onderscheiden zijn in een vloeistof.

• Een emulsie ten slotte, is een combinatie van twee te onderscheiden

vloeistoffen.

` Maak oefening 4 t/m 7.

WEETJE Om een mengsel van vloeistoffen (die moeilijk in elkaar oplossen) om te zetten in een meer

homogeen geheel, wordt een emulgator toegevoegd.

Zonder emulgator gaat het

mengsel spontaan ontmengen. Zo wordt bijvoorbeeld eigeel

toegevoegd als emulgator voor de bereiding van mayonaise (water in olie).

Meer weten over emulsies? Bekijk dan de video. BEKIJK DE VIDEO

THEMA 02

HOOFDSTUK 2

Nu wordt het moeilijker: je hebt vast al weleens het woord aerosol horen

vallen. Was je als kind vaak verkouden of moest je vaak hoesten? Dan zou het kunnen dat je ‘aan de aerosol’ moest. Ook mensen met astma moeten vaak hun puffer bovenhalen.

Een aerosol is een heterogeen mengsel waarin de opgeloste fase een vaste stof, vloeistof of combinatie van beide is en het oplosmiddel een gas

OPDRACHT 18

(meestal lucht).

Afb. 15 Aerosol

DOORDENKER



schuim



suspensie



emulsie



vl g

in:

vl vl

nevel

v of vl



Oplosmiddel

rook

Opgeloste stof

Bekijk opnieuw het schema op p. 62 en markeer wat onder de noemer ‘aerosol’ valt.

WEETJE Smog in India en het effect

van de maatregelen tegen COVID-19 in maart 2020

Door de grote hoeveelheid voertuigen (die vaak nog

erg vervuilend zijn) in

India, zitten er ongelooflijk veel microscopisch

kleine deeltjes fijn stof

Afb. 16 oktober 2019 vs. april 2020, New Delhi

in de lucht. Men noemt dat ‘smog’ (smoke + fog), wat voor ons valt onder de noemer ‘rook’ (vaste deeltjes of

vloeistofdeeltjes in een gasfase als resultaat van verbrandingsreacties). Dat is niet alleen heel vervelend als

je de monumenten in New Delhi wilt bekijken, maar vooral erg schadelijk voor de gezondheid. De stofdeeltjes

kunnen zich immers in de longen en andere organen nestelen en schade toebrengen.

De maatregelen die India in maart 2020 invoerde om de verspreiding van het coronavirus tegen te gaan (sluiten van markten, fabrieken en winkels; stilleggen van het openbaar vervoer), hadden een enorme

positieve impact op de luchtkwaliteit van het land. Uit metingen bleek dat de hoeveelheid fijn stof in de lucht met maar liefst 71 % was gedaald.

Het begrip aerosol is een verzamelnaam voor heterogene mengsels van vaste stoffen of vloeistoffen in een gas. De begrippen rook en nevel zijn dus beide voorbeelden van aerosols.

THEMA 02

HOOFDSTUK 2

HOOFDSTUKSYNTHESE

Maak een mindmap over dit hoofdstuk. Om je op weg te helpen, noteerden we alvast enkele begrippen uit dit thema. Probeer nu zelf een mindmap rond die begrippen aan te vullen.

homogeen mengsel

MENGSEL

ZUIVERE STOF

THEMA 02

SYNTHESE HOOFDSTUK 2

MATERIE

heterogeen mengsel

HOOFDSTUK 3

Hoe kunnen we een mengsel van stoffen scheiden? LEERDOELEN Je kunt al:

L een verdere onderverdeling maken binnen de homogene en heterogene mengsels.

L voor een mengsel een geschikte scheidingstechniek voorstellen;

Je leert nu:

L mengsels onderverdelen in heterogeen/homogeen;

L mengsels onderscheiden van zuivere stoffen;

L voor de geschikte scheidingstechniek verklaren op welke eigenschap de scheiding gebaseerd is;

Het vak dat je nu volgt is chemie, of

L uitleggen op welke stofeigenschap de scheidingstechniek

om te scheiden’. De leerstof voor

L een scheidingsschema voorstellen voor een mengsel; L uitleggen wat een scheidingstechniek is;

gebaseerd is;

L de principes zeven, filtreren, decanteren, centrifugeren,

indampen en destilleren beschrijven;

L een geschikte scheidingstechniek kiezen om twee stoffen

van elkaar te scheiden;

L een geschikt scheidingsschema opstellen om een mengsel te

scheiden.

in een oudere benaming: scheikunde. Dat betekent letterlijk: ‘de kunst

dit vak omvat uiteraard veel meer, maar we beginnen met inzoomen

op het scheiden. We bekijken welke

scheidingstechnieken er zijn, waarop ze gebaseerd zijn en wanneer je ze kunt toepassen. We eindigen dit

hoofdstuk met het opstellen van

scheidingsschema’s voor mengsels van meer dan twee stoffen.

3.1. Scheidingstechnieken

Elk soort mengsel heeft een eigen scheidingstechniek. Als je thuis pasta hebt gekookt en die afgiet door een vergiet, dan ben je aan het scheiden: via het vergiet scheid je de pasta van het water.

Scheiden is het tegenovergestelde van mengen. De methodes die we gebruiken om mengsels te scheiden in hun afzonderlijke componenten steunen op verschillen in stofeigenschappen.

THEMA 02

HOOFDSTUK 3

We gaan dieper in op enkele scheidingstechnieken: sorteren, zeven, filtreren, decanteren, indampen, destilleren, centrifugeren en extraheren.

Uiteraard bestaan er nog meer scheidingstechnieken, die mogelijk tijdens een ander labo met je leerkracht verder aan bod komen. OPDRACHT 19 ONDERZOEK

Sorteren, zeven en filtreren

Voer het labo rond scheidingstechnieken uit. Je vindt het op p. 269.

Even terug naar je prille jeugdjaren! Je hebt als kind vermoedelijk wel met

zand en water gespeeld. Zonder dat je het besefte, was je als toekomstig scheikundige mengsels aan het scheiden op het strand. Je gebruikte eenvoudige methodes die de stoffen niet veranderden.

Allereerst liet je het emmertje even staan; op die manier zonken het zand

en de schelpen naar de bodem en kon je het water al grotendeels afgieten.

Je liet het zand en de schelpen dus bezinken.

De schelpjes uit het zand halen kon je met je handen. Je kon ze opzij leggen en sorteren per soort, door het verschillend uitzicht. De schelpjes waren

ook merkelijk groter dan de rest en je maakte gebruik van dat verschil in deeltjesgrootte om ze er makkelijk uit te pikken.

Maar eens je alle schelpjes eruit gehaald had, merkte je ongetwijfeld dat er

nog onzuiverheden in het zand zaten. Omdat het verschil in deeltjesgrootte

tussen de componenten van je mengsel nu kleiner was, was het niet meer zo

eenvoudig om die kleine dingetjes met de hand van het zand te scheiden. Je

speelgoedsetje zorgde waarschijnlijk voor de oplossing: door het mengsel te

zeven was je in staat om uiteindelijk zand in je emmertje te verkrijgen.

THEMA 02

Zeven is een eenvoudige techniek om een heterogeen mengsel te scheiden. Die techniek steunt op een verschil in deeltjesgrootte tussen de twee

componenten. De grotere korrels kunnen niet door de zeef, maar de kleinere component(en) wel.

WEETJE Meer weten over grote zeven in de industrie? Bekijk dan de video.

HOOFDSTUK 3

BEKIJK DE VIDEO

WEETJE In de lessen aardrijkskunde heb je het vast al gehad over verschillende soorten bodems: kleibodems, zandbodems, leembodems, of een

combinatie daarvan. Om de bodemsamenstelling te bepalen, maakt

een bodemkundige onder andere gebruik van een set zeven met een tussen 2 en 50 µm en zandkorrels zijn groter dan 50 µm.

verschillende zeefopening. Zo zijn kleikorrels kleiner dan 2 µm, leem zit

In veel gevallen moeten we echter componenten scheiden met een nog veel kleiner verschil in deeltjesgrootte. We kiezen dan voor de techniek van

filtreren. Een goed gekozen filter heeft net de juiste structuur om de ene

mengsel van een vaste stof en een vloeistof

residu, tegen te houden.

component, het filtraat, wel door te laten en de andere component, het

staaf

filtreerpapier trechter residu

filtraat

Afb. 17 Filtreren

Filtreren of filtratie is een eenvoudige scheidingstechniek om een heterogeen mengsel te scheiden. Die techniek steunt op het verschil in deeltjesgrootte:

vaste korrels zijn immers groter dan vloeistof- of gasdeeltjes. De vaste korrels kunnen niet door de poriën van de filter, maar de vloeistof of het gas wel. De

vaste deeltjes die achterblijven, worden het residu genoemd. Wat door de filter gaat, is het filtraat.

THEMA 02

HOOFDSTUK 3

WEETJE Filtreren met mondmaskers (vl-g) Filtreren of filteren gebeurt met vaste stoffen en vloeistoffen, maar ook met gassen. Denk maar aan het dragen van mondmaskers om

vochtdeeltjes die mogelijke virussen meedragen, te

coronavirus beschermden mensen overal ter wereld

VOORFILTER

zich met een dergelijk ‘filtermasker’.

scheiden van de ingeademde lucht. Tegen het zeer besmettelijke

KOOLSTOFFILTER

HEPA-FILTER

Afb. 18

Ook het regelmatig reinigen van bv. de filters in

je huis (dampkap, droogkast, ventilatiesysteem ...)

is uiteraard erg belangrijk; zo blijven de filters hun werk doen en ongewenste deeltjes scheiden van

de rest.

Meer weten over filtratie in de industrie?

Bekijk dan de video.

BEKIJK DE VIDEO

Als de deeltjes in je suspensie erg fijn verdeeld zijn, merk je dat het filtreren al snel moeizamer gaat: het filtreerpapier wordt bedekt met een laagje van het residu (een filterkoek). In dat geval maakt men gebruik van een büchnertrechter. Die trechter wordt aangesloten op een

waterstraalpomp, waardoor een vacuüm gecreëerd wordt in de afzuigerlenmeyer.

Wil je weten hoe dat werkt? Bekijk dan de video.

BEKIJK DE VIDEO

Afb. 19 Filteren met een büchnertrechter

THEMA 02

HOOFDSTUK 3

B Decanteren Tijdens een filtratie bekom je zowel de vloeistof als de vaste stof uit het

heterogene mengsel. Een variant daarop is het decanteren (of afschenken). Bij die techniek gebruik je geen filter. Door de vloeistof voorzichtig af te

gieten, worden beide fasen van elkaar gescheiden. Dat er twee (of meer)

lagen gevormd worden, die je van elkaar kunt scheiden door af te gieten,

komt door het verschil in massadichtheid van de componenten.

De afzonderlijke componenten (of fasen) zullen niet even zuiver zijn als bij filtratie achteraf is nog altijd een mogelijkheid.

Afb. 20 Decanteren van wijn

een filtratie, maar misschien volstaat het resultaat wel voor jou. Een extra Misschien heb je al van deze techniek gehoord bij het schenken van rode

wijn? De vaste deeltjes zinken naar de bodem en door de wijn voorzichtig te schenken (decanteren) blijven de vaste deeltjes achter in de wijnfles. Decanteren is een scheidingstechniek om een heterogeen mengsel

(vast-vloeibaar of vloeibaar-vloeibaar) te scheiden. De techniek steunt op het feit dat elke stof zijn eigen massadichtheid heeft en daardoor afzonderlijke

lagen zal vormen (eventueel na verloop van tijd). Die lagen kunnen, min of meer,

van elkaar gescheiden worden door het afgieten van de bovenste laag.

WEETJE

Wanneer men twee vloeistoffen met

een verschillende massadichtheid van

elkaar wil scheiden (in een heterogeen mengsel), maakt men gebruik van een

scheitrechter. Door tijdig het kraantje te sluiten na het doorlopen van een

van de vloeistoffen van het heterogene mengsel, kun je betere resultaten

verkrijgen dan door gewoon afgieten of decanteren.

Wil je weten hoe dat werkt? Bekijk dan de video.

BEKIJK DE VIDEO

Afb. 21 Decanteren met een scheitrechter

THEMA 02

HOOFDSTUK 3

C Centrifugeren Decanteren hangt onder andere af van de handigheid van de gebruiker

(snel genoeg de kraan van de scheitrechter dichtdraaien, de fles rode wijn niet te snel uitgieten en onder de juiste hoek ...). Maar ook het geduld van

de wetenschapper wordt soms op de proef gesteld: je mengsel moet immers lang genoeg in rust blijven om voldoende scheiding van de verschillende

componenten te krijgen. De zwaartekracht moet zijn werk kunnen doen.

Het is daarom soms interessant om de scheiding van de componenten te

versnellen. We helpen de zwaartekracht dan een beetje door het mengsel snelle cirkelvormige bewegingen te laten maken. Bij een slazwierder

scheiden we zo de sla van het waswater. Ook de droogkast bij je thuis gaat de inhoud van de machine zeer snel ronddraaien, zodat het linnen wordt

gedroogd doordat het water uit je kleren wordt gezwierd.

Die speciale techniek om componenten te scheiden op basis van

massadichtheid noemen we centrifugeren. De deeltjes met de grootste massadichtheid worden bij de draaibeweging naar de bodem geduwd.

Met speciale apparaten, centrifuges, kan men zo in een labo componenten

met een gering verschil in dichtheid scheiden. Die techniek wordt onder

andere gebruikt om bloedcellen en bloedplasma van elkaar te scheiden.

bloedplaatjes + witte bloedcellen rode bloedcellen

Afb. 23

WEETJE

Wil je meer weten over deze scheidingstechniek in de industrie? Bekijk dan de video.

BEKIJK DE VIDEO

Afb. 22

plasma

Centrifugeren of centrifugatie is een scheidingstechniek om een heterogeen mengsel (vast-vloeibaar of vloeibaar-vloeibaar) te scheiden (net zoals decanteren).

Ze steunt op het feit dat elke stof zijn eigen massadichtheid heeft en er daardoor afzonderlijke lagen gevormd zullen worden. Met behulp van

machines (die het effect van de zwaartekracht versterken) zullen die lagen

beter en sneller van elkaar gescheiden kunnen worden dan via decanteren alleen. 70

THEMA 02

HOOFDSTUK 3

D Indampen Het is mogelijk dat je door filtreren of decanteren een helder filtraat bekomt. Hoewel het lijkt alsof dat een zuivere stof is, kan dat filtraat nog steeds

andere opgeloste stoffen bevatten. Het filtraat kan immers zelf nog een

oplossing zijn (= homogeen mengsel van een vaste en vloeibare fase of twee vloeibare fasen). Als de opgeloste stof en het oplosmiddel een voldoende

groot verschil in kookpunt hebben, is dat echter geen probleem. Door op te

warmen tot de temperatuur van de fase met het laagste kookpunt

(‘de meest vluchtige stof’), kun je beide fasen van elkaar scheiden.

Zo verdampt water veel sneller dan keukenzout. Door een zoutoplossing op te warmen tot 100 °C, zal enkel het water verdampen en het zout

(als kristallen) achterblijven. Op die manier kunnen oplossingen dus ook

gescheiden worden in de opgeloste stof en het oplosmiddel.

Afb. 24 Opwarmen van zoutoplossing

WEETJE

De techniek van indampen wordt onder meer gebruikt voor het

scheiden van zout uit zeewater.

Daardoor ontstaan de bekende zoutbanken, die je vaak ziet in de Vendée-streek aan de

Franse kust, of in Bolivia.

Wil je de indamping van zout (NaCl) zien gebeuren

onder een microscoop? Bekijk dan de video.

Indampen is een scheidingstechniek die gebruikt wordt om een mengsel

(vast-vloeistof of vloeistof-vloeistof) te scheiden. Door het opwarmen van het mengsel en het verschil in kookpunt, verdampt de vloeistof (met het laagste kookpunt) en blijven enkel de vaste deeltjes of de vloeistof met het hogere kookpunt over.

BEKIJK DE VIDEO

THEMA 02

HOOFDSTUK 3

E Destilleren De techniek van indampen maakt gebruik van het verschil in kookpunt tussen de componenten om een oplossing te scheiden. De ene stof is veel vluchtiger dan de andere omdat ze een groot verschil in kookpunt hebben. Dat is bijvoorbeeld het geval bij een zoutoplossing in water.

Bovendien focus je bij indampen slechts op een van beide componenten.

Bij het indampen van zoutoplossing in water, houd je alleen de zoutoplossing

over. Daarnaast geldt een groot verschil in kookpunt niet voor alle

oplossingen. Als de kookpunten van de componenten dichter bij elkaar

liggen, maar ook als je beide componenten later apart wilt gebruiken, gaan we onze techniek moeten verfijnen. We maken opnieuw gebruik van het

verschil in kookpunt van de componenten, maar gaan nu destilleren.

Destilleren is het mengsel verhitten tot boven het kookpunt van een van

de componenten, maar we blijven onder het kookpunt van de andere

component. Het component dat uit het mengsel gekookt wordt en apart wordt opgevangen, wordt het destillaat genoemd.

OPDRACHT 20 DEMO

Wijn destilleren

thermometer

Wijn is een mengsel van vele componenten.

uitlaat koelwater

we het nu even op een mengsel van water (druivensap) en drinkalcohol

Om het niet te moeilijk te maken, houden (ethanol C2H5OH). Je leerkracht bouwt de

proefopstelling zoals op de tekening.

80 °C. Dat is net boven het kookpunt van

ethanol (78 °C), maar onder het kookpunt van water (100 °C). De liebigkoeler wordt

continu gekoeld met kraantjeswater.

liebigkoeler

vigreuxkolom

De wijn wordt verwarmd tot ongeveer

klem

destilleerkolf met mengsel bunsenbrander

inlaat koelwater

erlenmeyer met destillaat

Afb. 25

Wat neem je waar?

Besluit

Uit de wijn verdampt enkel de alcohol, die vervolgens condenseert omdat het koude stromende water in de liebigkoeler de alcoholdampen afkoelt. De verkregen heldere vloeistof die we opnieuw opvangen, noemen

we het destillaat.

Destilleren is een scheidingstechniek die gebruikt wordt om homogene

mengsels van vloeistoffen of vloeistof en vaste stof, van elkaar te scheiden. Daarbij wordt gebruikgemaakt van het verschil in kookpunt tussen de

aanwezige stoffen. Wanneer het mengsel aan de kook wordt gebracht, zal

de component met het laagste kookpunt eerst verdampen. De gassen die zo ontstaan worden door een liebigkoeler geleid, zodat ze terug condenseren. 72

THEMA 02

HOOFDSTUK 3

Zo verkrijg je het destillaat.

OPDRACHT 21

DOORDENKER

Gefractioneerde destillatie van aardolie: wat is dat precies? 1 Bekijk de video over gefractioneerde destillatie van aardolie. 2 Aardolie wordt ook wel het ‘zwarte goud’ genoemd.

BEKIJK DE VIDEO

die allemaal een nuttige toepassing hebben.

Het is een mengsel dat bestaat uit vele componenten, dalende dichtheid en kookpunt

De meeste componenten gebruiken we als brandstoffen. Na de destillatie worden verschillende

chemicaliën 70 °C

‘fracties’ gevormd.

petroleum voor auto’s 120 °C

3 Waarom spreken we hier van fracties?

kerosine voor vliegtuigen paraffine voor verlichting en verwarming 170 °C

oplopende dichtheid en kookpunt

diesel 270 °C

ruwe olie

smeerolie, glansen boenproducten

brandstof voor schepen, industrie en centrale verwarming 600 °C

4 Vul de tekst aan. Schrap wat niet past.

Afb. 26

De ruwe aardolie wordt verhit tot ongeveer 400 °C,

asfaltfractie voor wegen

zodat een groot gedeelte

De dampen stijgen op in de toren, koelen daarbij geleidelijk af en

opnieuw.

Fracties met een laag / hoog kookpunt worden al snel gasvormig en stijgen hoog in de toren op alvorens

te condenseren. Fracties met een laag / hoog kookpunt condenseren al onderaan in de toren. Om de

verschillende fracties op te vangen, zijn op verschillende hoogten in de toren borrelkappen aangebracht. De bouw ervan zorgt ervoor dat opstijgende dampen door de openingen kunnen en de neerstromende vloeistof opgevangen wordt. Op verschillende plaatsen in de toren kan men dan de gewenste fracties

aftappen.

Hoe lager / hoger een fractie in de toren wordt afgetapt, hoe lager het kookpunt van de verbindingen

is en hoe korter / langer de koolstofketens zijn. Hoe lager / hoger in de toren afgetapt, hoe hoger het

kookpunt van de verbindingen is en hoe korter / langer de koolstofketens zijn.

WEETJE

Wil je meer weten over de destillatie van aardolie en het principe van gefractioneerde destillatie? Bekijk dan de video.

BEKIJK DE VIDEO

THEMA 02

HOOFDSTUK 3

F Extraheren Een andere veelgebruikte scheidingstechniek is extraheren of extractie: geur-, kleuren smaakstoffen (het extract) kunnen worden onttrokken

(geëxtraheerd) met behulp van een oplosmiddel (het extractiemiddel) waarin ze beter oplossen. We maken gebruik van het verschil in oplosbaarheid in verschillende oplosmiddelen.

Je hebt vast en zeker al op het etiket van een yoghurt- of frisdrankverpakking

of andere voedingswaren deze zin gelezen: ‘met natuurlijke extracten’.

De producent heeft dan een natuurlijke kleur-, geur- of smaakstof aan het product toegevoegd.

Maar hoe krijgt bv. Fanta die mooie oranje kleur? De producent voegt

caroteen als kleurstof toe. Caroteen is een oranje kleurstof die in veel

natuurlijke producten voorkomt, zoals in wortelen. Kunnen we dergelijke kleurstoffen dan uit die producten halen? Zeker en vast!

OPDRACHT 22

Extraheer de geur- en kleurstoffen uit een sinaasappel.

1 Neem de schil van een sinaasappel en snijd ze in stukjes in een mortier.

2 Voeg nog wat sap van de sinaasappel toe en stamp alles verder fijn met de vijzel.

3 Voeg nu de alcohol toe die je destilleerde uit wijn in de vorige opdracht. Wat neem je waar?

voor likeur gemaakt.

Door extractie met alcohol van de geur-, smaak en kleurstoffen uit de sinaasappel heb je nu een basis

Ook bij het koffiezetten worden op die manier met behulp van heet water

geur, kleur en smaak uit de koffiebonen in je koffie gebracht. Je past hier dus

twee scheidingstechnieken tegelijkertijd toe: extractie en filtratie.

Afb. 27 Koffiezetten: extractie en filtratie

Geur-, kleuren smaakstoffen (het extract) kunnen worden onttrokken

(geëxtraheerd) met behulp van een oplosmiddel (het extractiemiddel) waarin ze beter oplossen. We maken gebruik van het verschil in oplosbaarheid in verschillende oplosmiddelen.

` Maak oefening 8 t/m 13.

THEMA 02

HOOFDSTUK 3

WEETJE De techniek van extractie wordt vaak ook

gebruikt in de parfumindustrie, waarbij de geur van bloemen zoals rozen als extract

wordt toegevoegd aan het parfum. Let op! Niet alle kleurstoffen zijn van natuurlijke

oorsprong. Waar Fanta bijvoorbeeld wel met het natuurlijke caroteen

wordt gekleurd, is dat voor Coca-Cola niet het geval. Cola dankt zijn zwarte kleur aan karamellisatie. De gebruikte kleurstof wordt bij

voedingsmiddelen aangegeven op het etiket met een zogenaamde

E-code. Op het etiket van een fles Fanta zul je zo E160a terugvinden,

de code voor caroteen.

Je hebt nu meerdere scheidingstechnieken leren kennen, en misschien zelfs enkele technieken uitgeprobeerd. De componenten werden

gescheiden op basis van verschillende stofeigenschappen, maar de

componenten zelf bleven onveranderd. We maakten gebruik van verschillen scheidingstechnieken.

OPDRACHT 23

in fysische eigenschappen van de stoffen en spreken over fysische

Herhaal even.

1 Vul de tekst aan.

Een eerste scheidingstechniek die we zagen, was zeven. Die techniek is gebaseerd op een verschil

in . Een voorbeeld is schelpjes en zand scheiden. Een tweede

scheidingstechniek, ook gebaseerd op het verschil in , is .

Zo kun je bijvoorbeeld kalk uit kalkwater halen met behulp van .

Daarnaast is er ook , gebaseerd op een verschil in massadichtheid.

Op die manier kun je olie van water scheiden. Indampen steunt dan weer op het verschil in

, waardoor je bijvoorbeeld zout uit zeewater haalt. Het water zelf

verdampt uiteraard. Wil je toch beide componenten behouden, dan maak je gebruik van de

scheidingstechniek . Op die manier kun je

Ten slotte weet je nu ook wat

is: het onttrekken van geur-,

en smaakstoffen met behulp van een techniek steunt dus op het verschil in

uit wijn halen.

waarin ze goed oplossen. Die

in verschillende oplosmiddelen.

Zo kun je bijvoorbeeld olie uit pindanoten halen, vetten uit chips of de lekkere geur uit bloemen.

Welke scheidingstechniek kun je gebruiken voor welk soort mengsel en hoe doen ze dat in de industrie?

Ontdek het via de ontdekplaat bij het onlinelesmateriaal.

THEMA 02

HOOFDSTUK 3

ANDERE SCHEIDINGSTECHNIEKEN

Uiteraard zijn er nog veel meer scheidingstechnieken. Zo is er adsorptie. Met die techniek kunnen bv. de blauwe inktmoleculen uit water gehaald

worden, doordat ze beter hechten aan de actieve kool (het adsorptiemiddel) dan watermoleculen. Bij die scheidingstechniek maken we gebruik van het

verschil in hechting aan een oppervlak.

WEETJE

Gasmaskers bestaan al sinds het einde van de negentiende eeuw. Ze sturen de ingeademde lucht eerst door een filter met actieve

koolstof, die de giftige stoffen adsorbeert. Tijdens de Eerste

Wereldoorlog gebruikten het Duitse leger en de geallieerden

mosterdgas, een giftig chloorgas dat door verontreinigingen in het

mengsel de kleur en geur van mosterd kreeg. Dat gas was ook bekend onder de naam yperiet (naar de stad Ieper). Gasmaskers redden toen de levens van duizenden soldaten.

moleculen

actieve koolstof

is het opnemen van een stof in een andere stof. Zo kun je gemorst water opkuisen met een spons. De spons kan heel wat water absorberen.

Let op! Verwar de termen adsorptie en absorptie niet met elkaar. Absorptie

adsorptie

absorptie

Afb. 28

We vermelden ook nog chromatografie, waarbij we ons baseren op het

verschil in adsorptiesnelheid van componenten van een adsorptiemiddel enerzijds en anderzijds het verschil in oplosbaarheid in het oplosmiddel. Chromatografie wordt heel vaak toegepast in de industrie. De douane

en politie kan met de techniek drugs zoals cocaïne en heroïne opsporen.

Voedingsanalisten kunnen met die techniek dan weer de samenstelling van 76

THEMA 02

HOOFDSTUK 3

voedingswaren analyseren.

3.2 Scheidingsschema’s

Je hebt nu kennisgemaakt met enkele belangrijke scheidingstechnieken.

scheidingstechnieken tegelijkertijd of na elkaar uitgevoerd.

In de industrie, maar ook in het dagelijkse leven, worden vaak meerdere

OPDRACHT 24

Scheid het mengsel olie – water – krijt met behulp van een scheidingsschema.

1 Beantwoord de vragen.

a Welk soort mengsel ontstaat als je olie, water en krijt bij elkaar voegt en roert?

b Wat gebeurt er met het krijt?

c Wat gebeurt er met het water en de olie?

d Welke scheidingstechniek zou je (op school) toepassen om de volgende mengsels te scheiden:

• olie en water:

• krijt en water:

2 Stel het scheidingsschema op.

OPDRACHT 25 ONDERZOEK We proberen eerst theoretisch een scheidingsschema op te stellen, waarna we het schema uittesten in een

labo. Je kunt kiezen uit deze scheidingstechnieken: zeven – filtreren – decanteren – indampen – destilleren. Voer het labo rond scheidingsschema's uit. Je vindt het op p 273.

THEMA 02

HOOFDSTUK 3

HOOFDSTUKSYNTHESE

Maak een mindmap over dit hoofdstuk. Om je op weg te helpen, noteerden we alvast het basisbegrip uit dit thema: scheidingstechniek.

Scheidingstechniek

Probeer nu zelf een mindmap rond dat begrip te maken.

` Maak oefening 14. 78

THEMA 02

SYNTHESE HOOFDSTUK 3

HOOFDSTUK 4

Kunnen we zuivere stoffen nog verder onderverdelen? LEERDOELEN

L het verschil tussen materie, voorwerp en stof toelichten;

L aggregatietoestanden toelichten met behulp van het deeltjesmodel; mengsel;

L mengsels onderverdelen in homogene en heterogene mengsels. Je leert nu:

L het onderscheid maken tussen een zuivere stof (of kortweg stof) en een

Je kunt al:

L zuivere stoffen verder onderverdelen in enkelvoudige en samengestelde

stoffen.

Vorig jaar leerde je het onderscheid tussen een voorwerp en stof definiëren. Je

weet dus dat een voorwerp is opgebouwd uit stoffen. Bovendien is er een verschil

tussen een zuivere stof en een mengsel. Mengsels hebben we ondertussen verder

leren onderverdelen in homogene en heterogene mengsels. Vervolgens hebben we

geleerd hoe mengsels in zuivere stoffen kunnen gescheiden worden. Kunnen we ook

STOF

MENGSEL

HOMOGEEN

HETEROGEEN

We zoeken het uit aan de hand van een experiment.

de zuivere stoffen verder onderverdelen?

THEMA 02

HOOFDSTUK 4

OPDRACHT 26 DEMO

Ontleding van water (H2O) 1

Is water nog verder te ontleden in andere stoffen? Hypothese

Ik denk dat water wel / niet verder ontleed kan worden in andere stoffen, want ...

toestel van Hofmann + gelijkstroombron kraantjeswater

twee proefbuizen lucifers

houtspaander (of satéstokje) vloeistoftrechter Werkwijze

Waarnemingen

Benodigdheden

Onderzoeksvraag

1 Je leerkracht vult het toestel van Hofmann met water

met behulp van de vloeistoftrechter.

positieve pool

3 Aan beide polen wordt gas gevormd, maar hoe zit het

2 Er wordt gedurende enkele minuten een gelijkstroom

door de vloeistof gestuurd.

Afb. 29 Opstelling proef van Hofmann

met de hoeveelheid gas?

4 Je leerkracht vangt het gevormde gas aan de positieve pool op in een proefbuis. 5 Hij/zij brengt een gloeiende houtspaander in die proefbuis.

6 Wat neem je waar?

Het gas ter hoogte van de positieve pool:

7 Je leerkracht vangt nu het gas aan de negatieve pool op in een proefbuis. 9 Hij/zij brengt een brandende lucifer in die proefbuis. 10 Wat neem je waar?

THEMA 02

Het gas ter hoogte van de negatieve pool:

HOOFDSTUK 4

negatieve pool

Verwerking Het gas dat aan de positieve pool gevormd wordt, is zuurstofgas. Zuurstofgas bevordert de verbranding

en kan op die manier geïdentificeerd worden. Een smeulende houtspaander begint terug te branden als je er zuurstofgas aan toevoegt.

Het gas dat aan de negatieve pool gevormd wordt, is waterstofgas. In combinatie met zuurstofgas en een Er wordt water gevormd. Besluit

brandende lucifer geeft dat een luide knal. Vandaar dat waterstofgas ook wel knalgas genoemd wordt.

Formuleer een antwoord op de onderzoeksvraag.

Stoffen die nog verder ontleed kunnen worden, noemen we samengestelde stoffen. Water is dus een voorbeeld van een samengestelde stof.

Wetenschappelijk onderzoek heeft aangetoond dat waterstofgas en

zuurstofgas niet meer verder ontleed kunnen worden. Stoffen die niet meer

verder ontleed kunnen worden, noemen we enkelvoudige stoffen. Een enkelvoudige stof bestaat uit één atoomsoort of element.

Een reactie waarbij een samengestelde stof wordt omgezet in meer

eenvoudige (al dan niet enkelvoudige) stoffen, heet een ontleding of analyse. In opdracht 26 heb je gebruikgemaakt van elektrische energie om water te splitsen in waterstofgas en zuurstofgas. Dat proces wordt elektrolyse

genoemd (elektro: elektriciteit; lysis: stukmaken). Ook voor andere energiebronnen bestaan specifieke termen.

• warmte: thermolyse (stukmaken met warmte)

• licht: fotolyse (stukmaken met licht)

Stoffen kunnen dus (naar analogie van homogene en heterogene mengsels) verder opgedeeld worden in enkelvoudige en samengestelde stoffen.

Om het verhaal volledig te maken: waterstofgas en zuurstofgas zijn niet meer te ontleden (omdat het enkelvoudige stoffen zijn), maar het is wel mogelijk om waterstofgas en zuurstofgas te combineren en zo opnieuw water te

bekomen. Daardoor heeft zich waterdamp in de proefbuis gevormd na de

knal bij het aansteken van het waterstofgas. Die chemische reactie waarbij

stoffen zich met elkaar verbinden tot een (complexere) samengestelde stof,

noemen we een synthese. Analyse en synthese zijn tegengestelde chemische

reacties. In thema 6 gaan we verder in op de analyse en synthese van stoffen.

THEMA 02

HOOFDSTUK 4

STOF

ENKELVOUDIG

MENGSEL

SAMENGESTELD

HOMOGEEN

HETEROGEEN

• Stoffen die nog verder ontleed kunnen worden, noemen we samengestelde stoffen.

• Stoffen die niet meer verder ontleed kunnen worden, noemen we enkelvoudige stoffen.

• Een reactie waarbij een samengestelde stof wordt omgezet in meer

eenvoudige (al dan niet enkelvoudige) stoffen, heet een ontleding of

analyse.

• Een ontleding met behulp van elektrische energie, wordt een elektrolyse genoemd.

• Een ontleding met warmte heeft de specifieke naam thermolyse, terwijl fotolyse een ontleding met behulp van licht is.

` Maak oefening 15, 16 en 17.

THEMA 02

HOOFDSTUK 4

THEMASYNTHESE

ZUIVERE STOFFEN EN MENGSELS Kernbegrippen

Notities

Kernvragen

HOOFDSTUK 1: Hoe onderscheiden we stoffen van elkaar?

elkaar kunt onderscheiden, noemt men stofeigenschappen.

Soorten stofeigenschappen:

Eigenschappen, die specifiek zijn voor een stof en waarmee je stoffen van

- massadichtheid: geeft de verhouding weer tussen de massa van een stof

en het volume dat die stof inneemt bij een bepaalde temperatuur. Als gevolg van een verschil in massadichtheid zal één stof gaan bovendrijven.

- massadichtheid

- kookpunt

- kookpunt van een vloeistof: de temperatuur waarbij een vloeistof

- smeltpunt

- smeltpunt van een vaste stof: de temperatuur waarbij de stof overgaat

- geleidbaarheid

- (elektrische) geleidbaarheid: de mogelijkheid van stoffen om, in

overgaat van de vloeibare fase naar de gasvormige fase

van de vaste fase naar de vloeibare fase

gesmolten of opgeloste toestand, de elektrische stroom te geleiden.

- thermische geleidbaarheid: de mogelijkheid van stoffen om warmte te transporteren

- oplosbaarheid: je kijkt of de stof al dan niet oplost in water. Water dient

- oplosbaarheid

dan als oplosmiddel en de stof die je oplost wordt de opgeloste stof

genoemd. Samen vormen ze dan een oplossing.

HOOFDSTUK 2: Is het een zuivere stof of een mengsel?

- Een zuivere stof wordt gekenmerkt door welbepaalde waarden voor een

(zuivere) stof

mengsel van zuivere stoffen

homogene mengsels

heterogene mengsels

hele reeks stofeigenschappen (smeltpunt, kookpunt, massadichtheid …).

Die waarden zijn constant en karakteristiek (typisch voor de stof).

- Een mengsel van stoffen bevat meerdere stoffen. Als we naar kookpunt enz. kijken, zijn de waarden voor die grootheden afhankelijk van de samenstelling van het mengsel.

- Homogene mengsels = mengsels waarin je de verschillende componenten met het blote oog niet meer van elkaar kunt onderscheiden (oplossingen).

- Heterogene mengsels = mengsels waarin je ten minste een van de componenten kunt onderscheiden

THEMA 02

THEMASYNTHESE

Op basis van de aggregatietoestand van de twee componenten krijgen sommige heterogene mengsels nog een specifieke naam:

- rook

vast in gasfase = rook

- nevel

gas in vloeistoffase = schuim

- suspensie

vast in vloeistoffase = suspensie

- emulsie

vloeistof in vloeistoffase = emulsie

aerosol

Vast of vloeistof in gasfase = aerosol (bv. rook, nevel)

vloeistof in gasfase = nevel

- schuim

- verschil in deeltjesgrootte

Zeven: scheiding op basis van deeltjesgrootte

op basis van:

HOOFDSTUK 3: Hoe kunnen we een mengsel aan stoffen scheiden?

Scheidingstechnieken

zeven

De grotere korrels kunnen niet door de zeef, maar de kleinere

filtreren - filtratie

Filteren, filtratie: scheiding op basis van deeltjesgrootte

Gebruikt voor: heterogene mengsels (v + v, v + vl)

component(en) wel.

Vaste korrels zijn groter dan vloeistof- of gasdeeltjes. De vaste korrels

filtraat, residu

kunnen niet door de poriën van de filter, maar de vloeistof of het gas wel.

De vaste deeltjes die achterblijven, worden het residu genoemd. Wat door

decanteren

Decanteren: scheiding op basis van verschil in massadichtheid

Gebruikt voor: heterogene mengsels (v + vl, vl + g, v + g)

Elke stof heeft zijn eigen massadichtheid, waardoor zich afzonderlijke

lagen zullen vormen (eventueel na verloop van tijd). Die lagen kunnen, min of meer, van elkaar gescheiden worden door het afgieten van de

- verschil in massadichtheid

de filter gaat, is het filtraat.

bovenste laag. Decanteren kan ook met behulp van een scheitrechter.

centrifugeren - centrifugatie

- verschil in kookpunt indampen

Gebruikt voor: heterogene mengsels (v + vl, vl + vl)

destilleren - destillatie destillaat

Centrifugeren: scheiding op basis van verschil in massadichtheid Met behulp van machines (die het effect van de zwaartekracht versterken) zullen die lagen beter van elkaar gescheiden kunnen worden dan via decanteren.

Gebruikt voor: heterogene mengsels (v + vl, vl + vl)

Indampen: scheiding op basis van verschil in kookpunt Door het opwarmen van het mengsel en het verschil in kookpunt, verdampt de vloeistof en blijven enkel de vaste deeltjes (of de vloeistof met het hogere kookpunt) over.

Gebruikt voor: homogene mengsels (v + vl, vl + vl)

Destilleren: scheiding op basis van verschil in kookpunt Wanneer het mengsel aan de kook wordt gebracht, zal de component met

het laagste kookpunt eerst verdampen. De gassen die zo ontstaan worden door een liebigkoeler geleid, zodat ze terug condenseren. Zo verkrijg je

een destillaat. In tegenstelling tot indampen, worden beide componenten opgevangen. 84

THEMA 02

THEMASYNTHESE

Gebruikt voor: homogene mengsels (v + vl, vl + vl)

THEMASYNTHESE

Extraheren scheiding op basis van verschil in oplosbaarheid

extraheren - extractie

extract en extractiemiddel

Geur-, kleuren/of smaakstoffen kunnen onttrokken worden aan een stof omdat ze beter oplossen in een ander oplosmiddel. Gebruikt voor: homogene mengsels (v + vl, vl + vl)

HOOFDSTUK 4: Kunnen we zuivere stoffen nog verder indelen?

analyse of ontleding

ontleding of analyse = chemische reactie waarbij een complexe stof wordt

elektrolyse

- met elektrische energie = elektrolyse

thermolyse

- met warmte = thermolyse

fotolyse

- met licht = fotolyse

omgezet in eenvoudigere stoffen

Zuivere stoffen worden verder onderverdeeld in:

enkelvoudige stof

- enkelvoudige stoffen  kunnen niet meer verder ontleed worden;

samengestelde stof

- samengestelde stoffen  kunnen verder ontleed worden.

BEKIJK KENNISCLIP

Mijn samenvatting

THEMA 02

THEMASYNTHESE

CHECKLIST

NOG OEFENEN

1 Begripskennis Ik kan de volgende begrippen uitleggen: • voorwerp

• stof

• stofeigenschap

• homogeen mengsel

• heterogeen mengsel • zuivere stof • kookpunt

• smeltpunt

• massadichtheid

• scheidingstechniek

• zeven

• filtreren

• decanteren

• centrifugeren • indampen

• destilleren • oplossing • rook

• nevel

• schuim

• emulsie • aerosol

• analyse

• enkelvoudige stoffen

• samengestelde stoffen

• suspensie

2 Onderzoeksvaardigheden

• Ik kan stoffen onderscheiden op basis van stofeigenschappen.

• Ik kan zuivere stoffen onderscheiden van mengsels op basis van het aantal soorten deeltjes.

• Ik kan typische voorbeelden van homogene en heterogene mengsels herkennen en benoemen als oplossing, emulsie of suspensie.

• Ik kan specifieke soorten mengsels benoemen zoals rook, nevel, schuim, aerosol ...

• Ik kan voor een mengsel een geschikte scheidingstechniek voorstellen.

• Ik kan voor de geschikte scheidingstechniek verklaren op welke eigenschap de scheiding gebaseerd is.

• Ik kan een scheidingsschema voorstellen voor een mengsel.

• Ik kan zuivere stoffen onderverdelen in enkelvoudige of samengestelde stoffen.

` Je kunt deze checklist ook op

THEMA 02

CHECKLIST

invullen bij je Portfolio.

CHECK IT OUT

Kun jij ook toveren? Je maakte tijdens de CHECK IN een mengsel van kiezelsteentjes, zout en water.

Je hebt in de CHECK IN weliswaar niet echt getoverd, maar wel gebruikgemaakt van chemische mengsels en scheidingstechnieken. 1 Benoem de mengsels. Schrap wat niet past.

• Het mengsel kiezelsteentjes-zout is een homogeen / heterogeen mengsel.

• Het mengsel kiezelsteentjes-water is een homogeen/ heterogeen mengsel. We noemen dat ook een oplossing.

2 Bovendien ben je nu ook in staat om dit mengsel te scheiden in zijn afzonderlijke (zuivere) stoffen volgens het juiste scheidingsschema.

Vul het scheidingsschema verder aan. Misschien vind je meer dan een oplossing?

• Het mengsel zout-water is een homogeen/ heterogeen mengsel.

KIEZELSTENEN + ZOUT + WATER

Op basis van:

Scheidingstechniek:

Er zijn homogene en heterogene mengsels.

We gebruiken verschillende scheidingstechnieken om de stoffen terug van elkaar te scheiden: zeven, filtreren, decanteren, centrifugeren, indampen en destilleren.

THEMA 02

CHECK IT OUT

AAN DE SLAG

In de tabel vind je in elk vak twee stoffen. Geef voor elk duo: • een stofeigenschap die ze gemeenschappelijk hebben; glas en diamant

goud en koper

- gemeenschappelijk:

- verschillend:

bloemsuiker en kristalsuiker

water en ether

- gemeenschappelijk:

- verschillend:

c Het voorwerp is 12 cm lang.

d De massa van het voorwerp is 150 g. e Het voorwerp geleidt de stroom. Beantwoord nu de vragen.

1 Welke gegevens bieden geen nuttige informatie als je wilt weten uit welke stof het voorwerp is vervaardigd?

2 Welke gegevens zijn stofeigenschappen?

3 Welke belangrijke stofeigenschap zouden we kunnen afleiden als we in plaats van de lengte van het

voorwerp het volume hadden bepaald?

Gaat het hier om mengsels of zuivere stoffen? a brons:

b goud:

c zandstorm:

d zuurstofgas:

e gefilterd zeewater:

f gedestilleerd water:

g Zn + water:

THEMA 02

b Het voorwerp wordt niet aangetrokken door een magneet.

a Het voorwerp zinkt in water.

en stelt de volgende eigenschappen vast:

Stel: je hebt een voorwerp dat gemaakt is van een voor jou onbekende stof. Je onderzoekt het voorwerp

• een stofeigenschap die verschillend is voor beide stoffen.

AAN DE SLAG

1-2-3-4

b Welke voorstelling stelt een heterogeen mengsel voor?

1-2-3-4

c Welke voorstelling stelt een zuivere stof voor?

1-2-3-4

d Welke overgang stelt het oplossen van zout in water voor? 3 + 4  1

e Welke overgang stelt het mengen van zand in water voor? 3 + 4  1

3+42

Koppel het juiste mengsel aan de juiste naam. Vul de tabel aan. B

3+42

a Welke voorstelling stelt een homogeen mengsel voor?

Bekijk de voorstellingen van stoffen of mengsels. Omcirkel het juiste antwoord.

antibioticumoplossing: het antibioticumpoeder wordt

gemengd met het water

legering schuim

suspensie

zeepbellen: lucht gevangen in zeepoplossing D

nevel

een bronzen beeld: een mengsel van tin en koper

de stoom die ontstaat in een sauna als je water over hete stenen giet

THEMA 02

AAN DE SLAG

Schrap in de tabel wat niet past en vul aan.

Homogeen of heterogeen?

Mengsel 1

Aggregatietoestand overheersende stof

Aggregatietoestand verdeelde stof

homogeen

vast

homogeen

vast

heterogeen

vloeistof

gas

verfdeeltjes in gas onder druk 2

schuimkraag op een frisse pint bier

gas

homogeen

vast

vloeistof

vloeistof gas

heterogeen

een goed glas wijn: de

combinatie van water en

Omcirkel de vreemde eend in de bijt en verklaar bondig.

drankalcohol

• geldmunt – zilver – halsketting – oorring – bankbiljet

• kwik – schroef – goud – koolstof – zink

• volume – massa – vorm – kookpunt – grootte

THEMA 02

AAN DE SLAG

vloeistof

gas

heterogeen

graffitispray: vloeibare

Specifieke naam

vast

vloeistof gas

• geleidbaarheid – kookpunt – aggregatietoestand – massadichtheid – massa

• zout – zink – zuurstofgas – brons – heliumgas

• suikerwater – messing – mayonaise – vinaigrette – ethanol

• suikerwater – soep – sangria – champagne – vinaigrette

• CO2-gas in water – leidingwater – modder – wijn – gedestilleerd water

• zoutwater – water en alcohol – brons – lucht – mayonaise

a destillatie:

b filtratie:

Op welke stofeigenschap steunen de volgende scheidingstechnieken?

Noteer een gepaste scheidingstechniek om de bestanddelen van deze mengsels te isoleren. a olie en azijn:

b bezinksel in wijn: c goud en zand:

d bier (alcohol en water):

THEMA 02

AAN DE SLAG

bekomen kunnen worden.

Vermeld in de laatste kolom aan de hand van welk kenmerk die scheiding gebeurt. vast-vloeibaar homogeen vast-vloeibaar homogeen vloeibaar-vloeibaar

Met welke scheidingsmethodes kunnen homogene en heterogene mengsels gescheiden worden?

Plaats telkens een kruisje in de juiste kolom.

Soort mengsel

destillatie

Markeer de juiste scheidingstechniek.

Welke techniek gebruik je om de volgende mengsels te scheiden? Kies telkens voor de meest eenvoudige

techniek.

Mengsel

Scheidingstechniek (markeer)

Een mengsel van stof A (smeltpunt –10 °C; kookpunt 80 °C)

zeven – filtreren –

Een oplossing van kopersulfaat (smeltpunt: 200 °C; kookpunt: 650 °C)

zeven – filtreren –

en stof B (smeltpunt 420 °C; kookpunt 1 280 °C).

Stof B is goed oplosbaar in stof A. Je wilt stof B verder onderzoeken. in ethanol (smeltpunt: –117 °C ; kookpunt 78 °C). Beide vloeistoffen

heb je nodig voor verder onderzoek.

Een mengsel van looddichloride (smeltpunt: 501 °C; kookpunt: 950 °C)

en water. Looddichloride lost niet op in water.

decanteren – centrifugeren – indampen – destilleren

decanteren – centrifugeren – indampen – destilleren zeven – filtreren –

decanteren – centrifugeren – indampen – destilleren

Met welke methodes zijn de volgende mengsels te scheiden in hun bestanddelen?

a filtratie:

Heterogeen

Homogeen

filtratie

Steunt op verschil in …

Scheidingsmethode

THEMA 02

heterogeen

Voorbeeld

Type mengsel

In het schema zie je verschillende soorten mengsels. Geef voor elk mengsel één voorbeeld.

Geef daarnaast ook weer met welke algemene scheidingsmethode de afzonderlijke componenten

azijn en water – jenever – kleideeltjes die zweven in water – zand en water b destillatie:

AAN DE SLAG

Stel een logisch scheidingsschema op voor deze heterogene mengsels, zodat je de samenstellende

a een mengsel van water, zand, benzine en zout

componenten overhoudt. Water moet je bekomen als een vloeistof! Vermeld bij elke techniek die je

b een mengsel van water, een witte vaste stof en een groene vaste stof (geen van beide stoffen lost op in water en enkel de witte stof lost op in olie)

gebruikt het kenmerk (bv. deeltjesgrootte) dat gebruikt wordt om de bestanddelen te scheiden.

Duid aan: enkelvoudige stof of samengestelde stof. waterstofgas (H2)

enkelvoudige stof samengestelde stof

Bij de verbranding van suiker wordt koolstof,

enkelvoudige stof samengestelde stof

zuiver water

water en CO2 gevormd. Suiker is een …

Na een kampvuur blijft er van de houtblokken enkel nog as (koolstof) over. Koolstof is een …

enkelvoudige stof samengestelde stof enkelvoudige stof samengestelde stof

THEMA 02

AAN DE SLAG

gedestilleerd water – kraantjeswater – koolstof – waterstofgas – zuurstofgas – wijn – Enkelvoudige stof

Homogeen mengsel

Symbolische voorstelling

Naam

H2O

zuurstofgas

waterstofgas

a Het valt op dat een samengestelde stof bestaat uit één soort / meerdere soorten deeltjes, terwijl een enkelvoudige stof bestaat uit één soort / meerdere soorten deeltjes (schrap wat niet past).

b Vul nu de tabel verder aan.

voor opwarming van de aarde, wordt er al eens inventief mee omgegaan. Zo vangen

water

Visuele voorstelling

stoffen.

zuurstofgas enkelvoudige stoffen zijn. Hieronder zie je de symbolische en visuele voorstelling van deze

van koeien en mensen. Omdat dat gas zorgt

Nederlandse boeren het gas van de koeien op om later de stallen mee te verwarmen.

Jaarlijks sterven honderd Belgen aan CO-vergiftiging THEMA 02

Bij de elektrolyse van water, heb je ontdekt dat water een samengestelde stof is, terwijl waterstofgas en

CH4 of methaangas is het gas in de scheetjes

Heterogeen mengsel

Samengestelde stof

zand in een glas water – zout in een glas water

Plaats in de juiste kolom:

AAN DE SLAG

samengestelde stof enkelvoudige stof samengestelde stof enkelvoudige stof

samengestelde stof enkelvoudige stof

Chloorgas of Cl2 is een geel gas dat tijdens de

Eerste Wereldoorlog werd ingezet als giftig wapen: lucht, bleef het in de loopgraven hangen.

Nederlandse boeren vingen het gas van de koeien op om later de stallen mee te verwarmen.

Zwavel (S8) herken je aan zijn specifieke geur. Je treft het vooral aan in

actieve vulkanische gebieden.

Als je graag een ballon laat zweven op je

verjaardagsfeestje, vul je hem best met helium

` Verder oefenen? Ga naar

samengestelde stof enkelvoudige stof

(He).

samengestelde stof enkelvoudige stof

verstikking optrad. Omdat het zwaarder is dan

het tastte de slijmvliezen aan, waardoor

THEMA 02

AAN DE SLAG

Notities

THEMA 02

DE ELEMENTAIRE DEELTJES

THEMA 03

VERKEN

` HOOFDSTUK 1: Welke namen en symbolen krijgen de

101

elementen?

CHECK IN

1.1 Globale afspraken 101 1.2 De namen en symbolen van de elementen 102

` HOOFDSTUK 2: Hoe evolueerde het atoommodel?

104

2.1 Van voorwerp tot atoom 104 2.2 Nog kleiner dan het atoom 105

` HOOFDSTUK 3: Welke elementaire deeltjes kennen we?

113

3.1 De elementaire deeltjes en hun lading 113 3.2 De massa van het atoom 115

` HOOFDSTUK 4: Atomen en hun isotopen: wat is de

gemiddelde relatieve atoommassa <Ar>?

117

4.1 Isotopen 117 4.2 De gemiddelde relatieve atoommassa <Ar> 119

` HOOFDSTUK 5: Hoe zitten elektronen verdeeld in

een atoom?

123

5.1 De Bohr-Rutherford elektronenverdeling 123 A Schillen rond de nucleus B Elektronen op een schil

123 124

5.2 Elektronenconfiguratie 130 5.3 Lewisstructuren 131

THEMASYNTHESE

135

CHECKLIST

137

PORTFOLIO CHECK IT OUT

138

AAN DE SLAG

139

OEFEN OP DIDDIT 97

CHECK IN

Ik zie, ik zie wat jij niet ziet! De wetenschap is continu op zoek naar een ruimer beeld van het heelal. Sinds 2018 wordt ‘de planetenjager’ TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) gebruikt om op zoek te gaan naar leven en

krachtigste telescoop tot nog toe. In januari 2020 werd voor het

eerst een bewoonbare planeet ontdekt buiten ons zonnestelsel. De planeet kreeg voorlopig de naam ‘TOI700d’ en is meer dan 100 lichtjaar van onze aarde verwijderd.

bewoonbare planeten buiten ons zonnestelsel. Het is de

Met preciezere apparatuur slagen wetenschappers er ook in om steeds kleinere deeltjes te bekijken. In de lessen

natuurwetenschappen heb je vast al gehoord of gebruikgemaakt van een microscoop.

Afb. 31

Afb. 30

Raad wat je hier uitvergroot ziet!

Afb. 32

Atomen zijn voor de mens niet zichtbaar met het blote oog, maar ondertussen zijn we in staat steeds kleinere deeltjes te bekijken. Organismen, onderdelen

van planten … die je normaal niet kunt zien met het blote oog, worden plots

zichtbaar.

In 1931 werd de eerste elektronenmicroscoop gebouwd. We zijn daardoor nu in staat om kleine cellulaire onderdelen tot een paar miljoen keer of meer groter te zien.

Afb. 33 De elektronenmicroscoop bij de Vrije Universiteit Brussel

` Hoever hebben we stoffen al kunnen ontleden? ` Zijn we al beland bij het kleinste deeltje? We zoeken het uit!

THEMA 03

CHECK IN

VERKEN

Zuivere stof of mengsel? OPDRACHT 1

Bekijk enkele voorstellingen van zuivere stoffen en mengsels in de tabel.

mengsel zuivere stof

2 Leg in je eigen woorden het verschil uit tussen een zuivere stof en een mengsel.

mengsel zuivere stof

1 Kruis bij elke voorstelling aan of het gaat om een zuivere stof of om een mengsel.

OPDRACHT 2

Maak bij zuivere stoffen het onderscheid tussen enkelvoudige en samengestelde stoffen.

1 Kruis bij elke voorstelling aan of het gaat om een enkelvoudige of een samengestelde stof.

enkelvoudige stof samengestelde stof

2 Leg in je eigen woorden het verschil uit tussen een enkelvoudige stof en een samengestelde stof.

3 Een deeltje water bestaat uit waterstof en zuurstof.

Teken zelf een voorstelling van de stof water.

THEMA 03

VERKEN

5 Wat stel je vast op basis van de antwoorden bij vraag 3 en 4?

4 Teken twee voorstellingen die je buurman of buurvrouw maakte.

6 Staan er in de onderstaande figuur deeltjes waarvan jij misschien al gehoord hebt en waarvan je denkt dat ze in

een atoom aanwezig zijn? Schrap de deeltjes waarvan je denkt dat ze niet in een atoom voorkomen.

chips

molecule virus

quarks ozon neutrino

aerosol hemoglobine neten

hadronen neutron

stuifmeel

proton elektron zout

Je hebt nu eigenlijk al kleinere deeltjes getekend dan dat je met de microscoop kunt waarnemen. Vanuit je

algemene kennis heb je een molecule water getekend, zuurstofatomen en waterstofatomen. Gaandeweg zullen we de betekenis van al die deeltjes verduidelijken en op zoek gaan naar nog kleinere deeltjes.

100

THEMA 03

VERKEN

HOOFDSTUK 1

Welke namen en symbolen krijgen de elementen? LEERDOELEN

Je kunt al: L toelichten dat mengsels gescheiden kunnen worden in zuivere stoffen;

Tenzij je hebt samengewerkt met je buurman

L zuivere stoffen indelen in enkelvoudige en

of buurvrouw, zijn er verschillen in jullie

samengestelde stoffen;

voorstellingen van de stof water bij opdracht 2. Dat maakt het natuurlijk een beetje moeilijk:

L toelichten dat een enkelvoudige stof bestaat uit

hoe kan iemand anders jouw voorstellingen

Je leert nu:

L de namen en de symbolen van veelvoorkomende

VIa

OPDRACHT 3

elkaar communiceren op een eenduidige, ondubbelzinnige manier.

VIIa 0/VIIIa

IVa

over de hele wereld moeten namelijk met

1.1 Globale afspraken

IIIa

dus afspraken over maken. Wetenschappers

elementen.

probleemloos interpreteren? Daar moeten we

één atoomsoort of element.

18 2

Periodiek systeem van

Vergelijk de webpagina’s.

1 Bekijk deze webpagina’s voor ‘koolstof’ in het Nederlands, Italiaans en Fins. helium

2,0

2,5 7

boor

10,81

stikstof

zuurstof

12,01

1,5

IIb 12

1,6

Al-

aluminium

gallium

,38

dmium

1,6

germanium

arseen

seleen

1,7

1,8

74,92

2,5

9 Generale

4,0

Nome: carbonio Symbolo: C Carbonio Numero: 6 ﬂuor neon Serie: non metalli 20,18 19,00 Durezza: 0,5 (grafite), 10 (diamante) 17 p 3,0 18 Blocco: Serie: non metalli Colore: /

Cl-

chloor

argon

39,95

35,45 35

2,4

2,8

broom

krypton

diamante

grafite

Afb. 35 Pagina in het Italiaans

78,96

1,9

4,00 Carbonio

Ge 72,64

3,5

16,00

Afb. 34 Pagina in het Nederlands

69,72 1,7

14,01

2,1 14 1,8 15 16 Algemeen Naam: koolstof / carbonium Symbool: C Atoomnummer: 6 silicium koolstofgroep fosfor zwavel Groep: 28,09 30,972 32,07 Periode: periode Blok: 32 p-blok 1,8 2,0 33 34 Reeks: niet-metaal Kleur: kleurloos of zwart

26,98

koolstof

3,0

Koolstof/ Carbonium

83,80

79,90 2,1

2,5

indium

tin

antimoon

telluur

jood

xenon

Hiili

timantti

grafiitti

Yleinen Nimi: hiili Tunnus: C Järjestysluku: 6 Luokka: epämetalli Lohko: p Jakso: 2 Ryhmä: 14 Kovuus: 0,5 (grafiitti), 10,0 (timantti) Väri: musta (grafiitti), väritön (timantti)

Afb. 36 Pagina in het Fins

THEMA 03

HOOFDSTUK 1

101

0 18

2 Wat valt je op als je de drie pagina’s vergelijkt?

EMENTEN

IIIa IVa Va VIa VIIa 2 0 13 Het symbool 14voor een element 15 is in de16 17 hele wereld identiek. Het 18 uniforme

aarde

MENTEN

rde

3,0

1.2 De namen en symbolen van de elementen

1,9

Ni VIlIb nikkel 1058,69

1,9

Cu Ib koper 11 63,55

1,92,2 2947

1,91,9 3048

2,51,8 7 15

CSi

boor aluminium

26,98 10,81

1,6 1331

Zn IIb zink 12 65,38

2,01,5 6 14

BAl-

IIb 12 30

14,01

3,52,5 9 17

Ar FCl- Ne

stikstof fosfor

zuurstof zwavel

fluor chloor

neon argon

30,97 14,01

32,07 16,00

35,45 19,00

39,95 20,18

carbon

Engels Duits

germanium silicium

Spaans 72,64 28,09 Latijn

carbon

kohlenstoff

arseen fosfor

carbono 74,92 30,97 carbonium

1,61,7 3250

Afb. 37a

1,81,8 3351

35 3,02,8 18chloor 36 2,52,4 17 Nederlands

SSe ClBr ArKr Frans

seleen zwavel

78,96 32,07

2,01,9 3452

chlore

Engels

chlorine

Duits

chlor

broom chloor

krypton argon

Spaans 79,90 35,45 Latijn

2,42,1 3553

Afb. 37b

cloro 83,80 39,95 chlorum

2,82,5 3654

2,22,2 4779

cadmium zink

112,4 65,38

zilver koper

107,9 63,55

1,92,2 4880

indium dat germanium tin element antimoon telluurheeft een jood en een xenon gallium arseen seleen broom krypton type. Elk (of elke atoomsoort) naam symbool.

114,8 Die symbolen 118,7 zijn in 74,92 121,8 127,6 126,9 131,3 69,72 72,64 78,96 83,80 alle talen hetzelfde. De naam 79,90 van het element verschilt 1,8 83 1,9 84 2,0 85 2,2 86 1,71,9 4981 1,71,8volgens 5082 de1,8 51 1,9 52 2,1 53 2,5 54 taal, maar is meestal afgeleid van de oorspronkelijke Latijnse benaming.

Pt Ag Au Cd Hg InTl- Sn Pb SbBi Pd goud zilver

195,1 106,4

197,0 107,9

kwik cadmium

200,6 112,4

110 2,2

79 111 2,2

80 112 1,9

platina alladium

Rg Hg Cn PtDs Au röntgenium goud

copernicium kwik

281 195,1

272 197,0

285 200,6

darmstadtium platina

063

11164

Xe Kr

Een element is een type of een atoomsoort. Een atoom is een deeltje van

palladium nikkel

4,00 20,18

4,03,0 1018

Ag Zn Cd GaIn Ge Sn As Sb Se Te BrI NiPd Cu 106,4 58,69

neon helium

12,01 28,09

AlGa SiGe PAs -

69,72 26,98

fluor

19,00

1,51,6Nederlands 1432 1,81,8 koolstof 1533 2,12,0 1634

gallium aluminium

He Ne

16,00

3,02,1 8 16

4,00

2 10

koolstof silicium

Frans

1,61,7 3149

zuurstof

Ib 11

stikstof

12,01

VIlIb 10

koolstof

5 13

boor

10,81

VIa 8 3,5 VIIa 9 4,0 16 17

IIIa 2,0 IVa 6 2,5 7Va 13 14 15

helium

van informatie makkelijker.

gebruik van dezelfde symbolen voor eenzelfde element maakt uitwisseling

thallium indium

tinlood

bismut antimoon

polonium telluur

Rn IAt Xe

astaat jood

één hoofdletter als symbool hebben; 204,4 • sommige 207,2elementen 209,0 209 210 114,8 118,7 121,8 127,6 126,9

81113 1,8

• sommige elementen twee letters als symbool hebben.

82114 1,8

TlNh PbFl-

83115 1,9

84116 2,0

85117 2,2

radon xenon

222 131,3 86118

Mc Po Lv AtTs Rn Og Bi

In het tweede geval, hier op afbeelding 8b, bestaat het symbool uit een

nihonium thallium

287 204,4 1,2 11366

112 65

Po Te

Bekijk afbeelding 8a en 8b in de tabel. Je ziet dat:

hoofdletter gevolgd door een kleine letter. flerovium lood

289 207,2

moscovium bismut

288 209,0

livermorium polonium

209289

tennessine astaat

210289

ganesson radon

222289

• Een element is synoniem voor een atoomsoort. Het is de verzamelnaam

11568die dezelfde 117 118 voor atomen chemische (1,2) 114 67 alle 1,2 1,2 116 69 1,2eigenschappen 70 1,1hebben. 71

1,2

Mc DsEu Rg Yb OgLu Gd CnTb Nh Dy FlHo Er Lv Tm Ts

mstadtium europium

281 151,9

röntgenium gadolinium

272 157,3

1,3 6496

copernicium terbium

285 158,9

65 97

1,2

• Een atoom is het kleinste deeltje van een element dat nog steeds alle

nihonium dysprosium

287 162,5

66 98 (1,2)

eigenschappen van het element heeft. flerovium holmium

289 164,9

67 99

1,2

Am Gd Cm Tb Bk Dy Cf Ho Es Eu

americium uropium 102

243 151,9

curium03 gadolinium THEMA

247 157,3

berkelium 1 dysprosium californium terbium HOOFDSTUK

247 158,9

251 162,5

einsteinium holmium

252 164,9

moscovium erbium

livermorium thulium

68 100 1,2

69 101 1,2

288 167,3

289 168,9

tennessine ytterbium

289 173,0

70 102

1,1

ganesson lutetium

289 175,0

71 103

1,2

Fm Tm Md Yb No LuLr Er

fermium erbium

257 167,3

mendelevium thulium

258 168,9

nobelium ytterbium

173,0 259

lawrencium lutetium

175,0 262

WEETJE Sommige elementen zijn genoemd naar een land (polonium, francium), een stad (dubnium: Dubna in Rusland; strontium: Strontian in Schotland), een wetenschapper (einsteinium: Albert Einstein; curium: Marie Curie), Romeinse goden

(neptunium, plutonium) of een eigenschap (broom: Gr. bromos = stank; chloor: Gr. chloros = groen).

NAAMGEVING ELEMENTEN

Meer weten? Bekijk het overzicht via de QR-code.

De onderstaande tabel bevat de voor ons belangrijkste elementen en hun

symbolen. Voor een goed begrip van de rest van de leerstof chemie is het onthoudt en kunt toepassen.

helium

lithium

beryllium

boor

koolstof

stikstof

zuurstof

fluor

waterstof

Symbool

neon

natrium

magnesium

aluminium

` Maak oefening 1.

Naam

silicium

fosfor

Symbool

belangrijk dat je de namen en symbolische voorstelling van deze elementen

zwavel

chloor

argon

kalium

calcium

ijzer

koper

zink

broom

zilver

goud

Symbool

Naam kwik

lood

cobalt

jood

nikkel

platina

cadmium

uraan

tin

chroom

mangaan

arseen

barium

Met elk nieuw element dat ontdekt werd, begonnen wetenschappers te

beseffen dat er verbanden waren tussen de elementen. Zo kwam het idee om ze allemaal in een tabel te plaatsen (de tabel van Mendelejev). Welke verbanden dat precies zijn, kom je te weten in thema 4.

OPDRACHT 4

Oefen je kennis van de symbolen. Oefen met behulp van flashcards de namen van de elementen en hun symbolen. OEFEN MET FLASHCARDS

TIP Je kunt ook ezelsbruggetjes maken om de elementen te onthouden, bv. ‘Au’ hoor je in ‘goud’. Verzin er zelf nog een paar!

THEMA 03

HOOFDSTUK 1

103

HOOFDSTUK 2

Hoe evolueerde het atoommodel? LEERDOELEN

Je kunt al: L begrijpen dat wetenschappelijke kennis het resultaat is van voortdurend onderzoek.

Je leert nu:

L de historische evolutie van de atoommodellen van Dalton tot en met Bohr begrijpen en de evolutie

Net als wij willen wetenschappers steeds kleinere

chronologisch weergeven;

deeltjes ontleden. De kennis die we vandaag

L de bouw van een atoom (volgens het

hebben, is te danken aan eeuwen van voortbouwend

gecombineerde atoommodel van Bohr-

L het atoommodel met een tekening weergeven.

ontdekking is vaak het werk van één wetenschapper of één team, maar een wetenschappelijke theorie is het resultaat van vele bijdragen.

2.1 Van voorwerp tot atoom

onderzoek en wetenschappelijke proeven. Een

Rutherford) toelichten;

Elk mengsel bestaat uit een of meerdere soorten stoffen. In het voorbeeld van spuitwater (afbeelding 38) zien we dat stoffen – of materie – bestaan

uit nog kleinere verbindingen. En ook die verbindingen kunnen nog verder

opgedeeld worden tot we uiteindelijk bij atomen uitkomen.

CO2

CO2 O

spuitwater

H H2O O mengsel

zuivere stof

verbindingen

atomen

Afb. 38 Spuitwater

We maken een onderscheid tussen een voorwerp, materie, stof, verbinding en elementen.

Een voorwerp is opgebouwd uit een bepaalde materie. Materie is opgebouwd uit stoffen.

Stoffen zijn verbindingen van deeltjes of atomen.

Atoomsoorten of elementen zijn de verschillende atomen waaruit een verbinding bestaat. 104

THEMA 03

HOOFDSTUK 2

2.2 Nog kleiner dan het atoom

OPDRACHT 5

Begrip

Afb. 39

Afbeelding 10

voorwerp

materie

atoomsoorten of elementen

verbindingen van onder meer …

Afbeelding 11

Afb. 40

stoffen

Bekijk de afbeeldingen en vul de tabel aan.

C12H22O11

Er bestaan dus verschillende soorten elementen. Van een handvol daarvan bouwstenen: de atomen. Maar hoe is zo’n atoom zelf opgebouwd?

OPDRACHT 6

ken je intussen het symbool en de naam. Elke verbinding is opgebouwd uit

Teken hoe jij denkt dat een atoom eruitziet en beschrijf aan je buur.

Onze wetenschappelijke kennis is er in de loop der tijd sterk op

vooruitgegaan. Nieuwe technologieën zorgden ervoor dat onze inzichten in de bouw van het atoom veranderden doorheen de eeuwen. Bijgevolg moesten de modellen die we gebruiken om een atoom voor te stellen,

aangepast worden. Er is ondertussen al een hele weg afgelegd, waarbij

wetenschappers steeds verder bouwden op de kennis van hun voorgangers.

Bekijk de chemische tijdlijn waarbij de belangrijkste mijlpalen in de evolutie van het atoommodel worden aangestipt. Maar denk eraan: met nieuwe

technieken komen nieuwe inzichten. Deze tijdlijn kan dus in de toekomst (of in komende schooljaren) nog verder aangevuld worden. Scan de QR-code voor een meer uitgebreide versie van de tijdlijn.

THEMA 03

HOOFDSTUK 2

105

1869

Ia 1

De Griekse filosofen

PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN IIa 2

2,1

atoomnummer (Z)

1,0

1,5

natrium

1,0

39,10 37

1,2

223

1,1

groepen

hafnium

blokjes: atomen (Grieks:

1,7

226,0

227

261

262 59

praseodymium

140,1

renium

1,5

1,3

2,2

1,3

1,8

Sn tin

1,8

lood

(1,2)

dysprosium

164,9

167,3

thulium

168,9

naam bestaat uit kleine stof 3

1,0

24,31

scandium

titaan

44,96 1,2

yttrium

88,91 57

1,1

lanthaan

138,9 89

1,1

vanadium

47,87 40

1,4

1,6

50,94 41

1,6

zirkonium

niobium

91,22

92,91

1,3

1,5

hafnium

tantaal

178,5

104

kalium

39,10

noemt 24

1,6

den

rutherfordium

0,8

rubidium

227

261

1,0

1,3

1,5

1,8

54,94

uraan

neptunium

plutonium

americium

Cm curium

berkelium

californium

einsteinium

fermium

mendelevium

nobelium

lawrencium

231,0

238,0

237

244

243

247

251

252

257

258

259

262

cerium

1,3

1,6

1,5

1,8

titaan

vanadium

chroom

mangaan

ijzer

47,87

50,94

52,00

54,94

55,85

1,0

87,62

1,2

1,8 yttrium27 88,91

1,4

zirkonium

91,22

technetium

95,94

1,7

0,7

0,9

lanthaan

137,3 ijzer

138,9

0,7

0,9

55,85

1,1

1,3

92,91

1,9

1,8

molybdeen

95,94

1,9

180,9

104

58,93

actinium

rutherfordium

223

226,0

227

261

Ru {

Rh6

lanthaniden

ruthenium groepen

rhodium

101,1 actiniden

102,9

praseodymium

1,5

1,2

neodymium

144,2

1,4

1,7

ruthenium

106

58,69

1,9

renium

186,2

101,1

107

dubnium

1,9

2,2

102,9

192,2

108

63,55

106,4

Va 15

2,2

cerium

277

268

65,38

Pm Sm Np

277

darmstadtium

268

1,9

1,6

1,7

26,98

107,9

cadmium

promethium

samarium

(145) zilver

144,2 1,4

1,3

107,9

1,2

europium

151,9 cadmium

150,4 94

1,3

2,5

boor

1,5

thorium

protactinium

uraan

232,0

231,0

238,0

samarium

1,3

plutonium

237

244

platina

1,3

112,4

goud

111

darmstadtium

1,9

1,7

285

1,2

terbium

158,9 indium

157,3

114,8

europium

1,3

curium

243

247

1,8

Sn tin

114,8

copernicium

118,7

1,8

114

72,64

Fl-

flerovium

287

289

dysprosium

1,2

californium

247

251

einsteinium

terbium

(1,2)

dysprosium

158,9 97

krypton

32,07

126,9

Tm Sb

erbium

167,3

1,2

radon

117

78,96

289

121,8

ganesson

289

Yb ytterbium

mendelevium

nobelium

258

259

257

lood

bismut

Fl-

moscovium

288

holmium

164,9

erbium

167,3 100

uraan

neptunium

plutonium

americium

Cm curium

berkelium

californium

einsteinium

232,0

231,0

238,0

237

244

243

247

251

252

39,10

thulium

168,9 101

87,62

132,9

87 19

0,7

1,6

chroom

50,94 41

1,6

1,8

1,9

Fe 2,2

1,9

2,2

1,9

nikkel

58,93 45

koper

58,69 46

63,55

2,2

1,9

1,6

1,7

radon

222 118

tennessine

ganesson

289 1,1

1,2

ytterbium

lutetium

173,0

175,0 103

fermium

mendelevium

nobelium

lawrencium

257

258

259

262

palladium

Ag zilver

cadmium

indium

102,9

106,4

107,9

112,4

114,8

1,3

138,9

178,5

1,1

1,0

104

IIIb

1,5

1,7

Ta3 W

tantaal

180,9

105 21

183,9

1,3

106

IVb 1,9

2,2

renium

190,2

1,5

108

2,2

iridium

2,2

195,1

1,9

111 24

19,00

20,18

2,1

silicium

1,8

2,5

P fosfor

2,4

200,6

1,6

112

72,64

1,8

1,9

2,1

83,80

2,5

jood

127,6

126,9

xenon

VIIb VIlIb VIlIb Tl 7 Pb Bi 8 Po At9 Rn 1,8

1,8

thallium

lood

1,9

204,4

bismut

2,0

207,2

113 25

1,5

114

209,0

209

131,3

2,2

116

radon

222

117

seaborgium

bohrium

hassium

meitnerium

darmstadtium

röntgenium

copernicium

nihonium

flerovium

moscovium

livermorium

tennessine

262

266

264

277

268

281

272

285

287

289

288

289

{ 5 Rb

0,8

1850

actiniden

1,1

1,0

1,1

scandium Ce Pr 44,96

1,2

titaan vanadium Nd47,87 Pm Sm Eu 50,94

1,2

chroom Gd Tb 52,00

1860

(1,2)

1,2

mangaan Dy Ho 54,94

1,2

neodymium

promethium

samarium

europium

gadolinium

terbium

dysprosium

holmium

erbium

140,1

140,9

144,2

(145)

150,4

151,9

157,3

158,9

162,5

164,9

167,3

1,3

92 1,2 1,5 40

1,4

94 1,4 1,3 41

1,3

96 1,6 1,3 42

1,8

1,9

plutonium

americium

Cm curium

berkelium

californium

einsteinium

fermium

237

244

243

247

251

252

257

1,2

1,1

1870 168,9

173,0

2,2

289

102 45

175,0

2,2

103

mendelevium

nobelium

lawrencium

258

259

262

rubidium

strontium

yttrium

zirkonium

niobium

molybdeen

technetium

ruthenium

rhodium

85,47

87,62

88,91

91,22

92,91

95,94

101,1

102,9

0,7

6 Cs

cesium

7 Fr

francium

223

lanthaan

137,3 88

0,9

1,1

barium

132,9 0,7

0,9

138,9 89

1,1

1,3

hafnium

1,7

2,2

actinium

rutherfordium

dubnium

seaborgium

bohrium

hassium

226,0

227

261

262

266

264

277

{

lanthaniden

cerium

praseodymium

140,1

actiniden

1,1

1,5

1,2

neodymium

140,9

1,3

1,4

268

1,2

Pm Sm

promethium

144,2 92

meitnerium

samarium

(145) 93

1,3

150,4 94

1,3

thorium

protactinium

uraan

neptunium

plutonium

232,0

231,0

238,0

237

244

1886 In navolging van de Engelsman

Crookes gebruikt de Duitser Eugen

Goldstein fluorescerende lampen om negatief geladen en positief geladen deeltjes te onderscheiden. Met de Crookes-buis bewijst hij dat de

positief geladen deeltjes vastzitten in een kern, terwijl de negatief geladen deeltjes vrij kunnen bewegen.

192,2 109

radium

1,1

iridium

190,2 108

2,2

osmium

186,2 107

renium

183,9 106

1,9

wolfraam

180,9 105

groepen

tantaal

178,5 104

1,5

58,93lutetium

ytterbium

ganesson

Ybkobalt Lu

thulium

101

neptunium

238,0

100 44

uraan

231,0

98 43

protactinium

232,0

thorium

ijzer Er55,85 Tm

praseodymium

90 39

cerium

dubnium

261 58

1,9

118

rutherfordium

astaat

210

1,8

115

Fl-

polonium

227

40,08

telluur

121,8

actinium

calcium

krypton

antimoon

226,0

lanthaniden

79,90 53

tin

118,7

radium

kalium

broom

78,96

argon

39,95

2,8

seleen

74,92

35,45 35

arseen

chloor

32,07

2,0

neon

3,0

Cl-

zwavel

30,97 33

kwik

197,0

1,6

goud

110

16,00

Au6 Hg

platina

192,2

109 23

VIb

Ir 5 Pt

osmium

186,2

107 22

Re4 Os

wolfraam

14,01

germanium

1,7

rhodium

101,1

1,1

12,01

69,72

65,38

ruthenium

24,31 hafnium

28,09

technetium

4,0

fluor

26,98 1,6

zuurstof

1,8

3,5

stikstof

Si 24,31

gallium

95,94

koolstof

zink

xenon

aluminium

relatieve atoommassa (Ar)

molybdeen

92,91

magnesium

kobalt

55,85 44

1,9

ijzer

54,94 43

VIIa

3,0

magnesium

niobium

lanthaan

mangaan

52,00 42

1,5

VIa

elektronegatieve 16 17 4,00

1,27

2,5

1,5

Al-

91,22

137,3

39,10

groepen

47,87

1,2 1,4

IIb 12

zirkonium

223

1,2

1,6

vanadium

Ib 11

88,91

89 0,8 0,9 20

francium

naam

VIlIb 10

yttrium

7 Fr

ontdekt

barium

Stas,

0,9

natrium Ba 6 Cs 22,99 cesium

1,5

titaan

VIlIb VIlIb 8 9

131,3

102

Crookesbuis Fm Md

strontium

85,47

0,7

44,96

rubidium

9,01

40,08

39 0,9 1,0 12

5 Rb 55

1,3

beryllium

scandium

VIIb 7

289

0,8

calcium

VIb 6

210

1,2

1,0

Vb 5

83,80

astaat

289 1,2

6,94

kalium

IVb 4

van waterstof.

117

24,31

Klithium Ca

1,5

IIIb 3

magnesium

22,99

0,8

krypton

2,2

209

livermorium

natrium

1,2

polonium

1,0 12

10,81

argon

2,5

262

116

289 1,2

2,0

0,9

3 Na

relatieve atoommassa (Ar)

boor

126,9

209,0 115

flerovium

lawrencium

9,01

symbool

dan de

jood

127,6

6,94

Va 15

helium

24,31

Bratoommassa Kr

lutetium

103

beryllium

2,0 12

magnesium

39,95

2,8

175,0 telluur

173,0 102

lithium

IVa 14

1,2

naam

Li1,01 Be

37 11

1840

symbool

1,5

Cl-groter Ar is I

1,2

elektronegatieve waarde

79,90

Lu Te

1,1

Fm Md 1,9No84 Lr 1,8 83 fermium

2,1

3,0

broom

118

1,0

neon

35,45 35

222 seleen

210

thulium

101

131,3

2,4

astaat

168,9 antimoon

100

xenon

Rn Se

2,2

289

1,2

1,01

waterstof

IIIa 13

atoomnummer (Z)

20,18

chloor

waterstof

IIa 2

IIa 2,1 2

twaalfmaal

83,80 zwavel

2,5

19,00

288

2,0

74,92

207,2

2,8

79,90

polonium

116

252

162,5 98

PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN

2,1

F vanNe koolstof

fluor

2,0 jood 34

209 arseen

114

nihonium

127,6

115

protactinium

HOOFDSTUK 2

VA 11

atoommassa

4,0

20,18 zuurstof

2,1

telluur

neon

3,0

broom

Po As

1,9

209,0

204,4

2,4

30,97

bismut

tin

118,7

berkelium

PSe

121,8

thorium

THEMA 03

fluor

19,00 17

seleen

1,9

4,00

Ne O

2,5

78,96 fosfor

164,9 99

thallium

holmium

162,5 98

datHe de

1,8moscovium51 livermorium 1,9tennessine52

Ho Sn

(1,2)

287 1,2

2,0

74,92

lood

207,2 germanium

113

Tl-

285

157,3 96

helium

4,0

zuurstof

1,8antimoon33

Pb Ge

1,8

Tl-

113

gadolinium

151,9 95

americium

200,6

272

16,00 stikstof

2,1

He 3,5 4,00

3,5

arseen

28,09

1,7nihonium50

Tb In

gadolinium

204,4

112

röntgenium

stikstof

14,01 15

VIIaProut, 2 17 helium

0 PERIODIEK SYSTEEM VAN DE EL

Ia 1

1840

0 Jean-Servais 18

VIa 0 16 18

VIIa 17 3,0 8

72,64 silicium

thallium

272

1,8

germanium

69,72

kwik

69,72

gallium

copernicium

kwik

197,0 111

3,0

1,8

Ge Si

1,6

200,6 gallium 112

röntgenium

goud

195,1

150,4

neptunium

VIa 16

koolstof

12,01 koolstof

10,81 13

1,6 indium 32

Hg Ga

2,2

281

Pm Sm Cd Eu Ag

neodymium

281

61 62 1,2 John Dalton (145)

1,5

106,4

110

meitnerium

1,3

1,2

praseodymium

1,3

192,2

hassium

264

140,9 palladium

140,1 90

1,1

2,0

zink

197,0

110

meitnerium

Va 15

2,5

72,2 Th78 Pa 2,2 U 79 Np 2,2 Pu80 Am 1,9Cm81 Bk 1,8 Cf 82 Es

109

promethium

Pr Pd

hassium

65,38 aluminium

platina

195,1 zink

109

koper

63,55

1,6 zilver 31

Pt Zn

2,2

iridium

2,2

palladium

Zn Al

1,9

58,69

osmium

nikkel

58,93

1,9

Ni IIb 12

kobalt

190,2 koper

bohrium

266

1,1

iridium

190,2

seaborgium

262

3 Na

st 27

VIlIb 10

1,9rhodium30

Os Cu

wolfraam

183,9 nikkel

105

osmium

108

bohrium

140,9

2,2

264

1,1

2,2

1,9technetium29

W Ni

1,5

tantaal

radium

186,2

107

seaborgium

hafnium

178,5 kobalt

francium

renium

183,9

1,6

Hf Co

1,1

barium

132,9

wolfraam

1,9 niobium28

UITGEBREIDE TIJDLIJN 106

VIlIb VIlIb 8 9

44,96

cesium

molybdeen

140,1

1,6

Ia 1

steunend op het werk van

12,01 10,81 14,01 16,00 Ib 13 IIb 1,5 Al- 14 Si 1,8 P 15 S 2,1 Cl- 16 Ar 2,5 aluminium silicium fosfor zwavel chloor argon 11 12 26,98 28,09 30,97 32,07 35,45 39,95

71,9 Fr 44 Ra 2,2 Ac45 Rf 2,2 Db46 Sg 2,2 Bh47 Hs 1,9 Mt48 Ds 1,7 Rg 49 Cn

266

1,1

VIIb 7

scandium

strontium

85,47

atomen.

262

VIb 6

40,08

Ba Mn6 Cs Fe

mangaan

52,00

106

dubnium

Vb 5

calcium

51,5 Rb26 Sr

ook hij chroom

180,9

105

actinium

niden

24,31

0,8

boor

Ca Sc VIlIb Ti V VIlIb Cr Mn Ib Fe 4 K VIlIb VIb VIIb van bezitten, 6 de stof 7 8 9 10 11

IVb 4

1,5

24,31

IIIb 3

magnesium

22,99

1,3

1,2

nog alle eigenschappen 19

Mgr

natrium

Vb 5

magnesium

relatieve atoommassa (Ar)

9,01

0,9

De Belg

IVa 14

2,0

beryllium

6,94

3 Na

IVb 4

naam

lithium

1,2

symbool

1,5

IIIa 13

elektronegatieve waarde

‘bollen’. Deze bollen, die relatieve atoommassa (A ) 11

IIIb 3

elementen.

175,0

protactinium

1830

IVa 14

1,01 magnesium

IIIa 13

atoomnummer (Z)

waterstof

1,2

Lu lutetium

103

1820

PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN

IIa 2

2,1

173,0

232,0

1810

1,1

Yb ytterbium

PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN

Mg 1 H

het periodiek systeem der

289

thorium

het de naam ‘protyle’ mee.

1808

222

ganesson

het lichtste element is en dat de

1800

de Oudheid dat een symbool

radon

118

De Engelsman William Prout stelt dat waterstof

Democritus, afgebeeld door Hendrik ter Brugghen

Ia 1 1,2

astaat

tennessine

102

het elementaire deeltje is en geeft

elektronegatieve van de filosofen uit waarde

289 1,2

de elementen onder elkaar:

xenon

131,3 86

210

waterstof is. Hij stelt dat waterstof

atoomnummer (Z)

Xe 2,2

117

101

83,80

2,5

jood

209

krypton

polonium

livermorium

die gegevens plaatste hij

126,9 85

289 1,2

erbium

100

79,90 53

127,6 2,0

argon

39,95

2,8

288 1,2

holmium

chloor

116

moscovium

289 67

2,1

broom

telluur

eigenschappen. Op basis van

neon

20,18 18

35,45 35

78,96 52

209,0 115

Fl-

162,5 98

1,9

bismut

207,2

flerovium

287 1,2

158,9 97

1,9

121,8

2,4

seleen

Ne 3,0

Cl-

antimoon

4,0

fluor

zwavel

74,92 51

32,07 34

arseen

Pb 114

2,0

118,7 82

204,4

nihonium

285

terbium

157,3 96

een veelvoud van de massa van

Dalton stelt in navolging

groepen met soortgelijke

19,00 2,5

30,97 33

72,64 50

thallium

113

gadolinium

151,9

1,7

Tl-

kwik

copernicium

1,8

3,5

zuurstof

fosfor

28,09

114,8 81

200,6 112

europium

1,9

massa van alle andere elementen

De Engelsman John

rangschikt de elementen in

1815

atomos = ondeelbaar).

400 v.C.

VIIa 17

16,00 2,1

germanium

indium

112,4

3,0

stikstof

14,01 15

silicium

69,72 49

272

1,6

gallium

goud

röntgenium

281 1,2

150,4

1,7

1,8

26,98

cadmium

aluminium

65,38 48

197,0 111

darmstadtium

samarium

zilver

107,9

195,1 110

Pm Sm

promethium

(145)

1,4

1,9

Ag 79

platina

192,2

268

144,2

2,2

1,6

zink

12,01 1,5

Al-

63,55 47

106,4

iridium

meitnerium

277 1,2

2,2

IIb 12 30

koper

palladium

102,9 2,2

1,9

58,69 46

109

hassium

neodymium

2,2

Ib 11 29

nikkel

rhodium

190,2 108

1,9

58,93 45

osmium

186,2

bohrium

140,9

1,3

2,2

264 1,1

cerium

2,2

ruthenium

VIlIb 10 28

kobalt

101,1 1,9

107

266 1,1

actiniden

1,9

55,85

1,9

seaborgium

ijzer

183,9 106

1,8

technetium

wolfraam

180,9

dubnium

54,94 43

105

rutherfordium

opgebouwd uit ontelbare

minuscule en ondeelbare

2,5

C koolstof

10,81 13

VIlIb VIlIb 8 9

1,5

mangaan

95,94 74

tantaal

178,5 104

actinium

lanthaniden

1,8

molybdeen

1,5

radium

{

92,91 73

VIIb 7 25

52,00

1,6

1,3

stelt dat alle stoffen zijn

1,6

chroom

niobium

91,22

138,9

0,9

francium

50,94

1,4

lanthaan

137,3

0,7

7 Fr

VIb 6

1,6

vanadium

zirkonium

barium

132,9

1,1

47,87 40

yttrium

Vb 5

1,5

titaan

88,91

0,9

cesium

87,62 56

0,7

IVb 4 22

44,96

1,0

strontium

85,47

6 Cs

atomisme, de leer die

1,3

scandium

40,08 38

0,8

rubidium

calcium

5 Rb

grondbeginselen van het

IIIb 3

24,31

0,8

kalium

boor

magnesium

22,99 19

2,0

24,31

1,2

VIa 16

4,00 5

magnesium

relatieve atoommassa (Ar)

9,01 0,9

Va 15

helium

beryllium

6,94

3 Na

Leucippus formuleren de

naam

lithium

IVa 14

1,2

symbool

1,01 3

Democritus en

IIIa 13

elektronegatieve waarde 12

waterstof

De Rus Dimitri Mendelejev

0 18

410 V.C.

1898

1902 Joseph John Thomson is de eerste om

Pierre en Marie Curie

het elektron te ‘meten’. De Brit beschrijft

zetten het werk van

een atoom als een licht positief geladen

Becquerel verder. Ze

Voortbouwend op de experimenten van

Crookes en Goldstein heeft hij het over vrij

polonium en radium.

bewegende elektronen.

Bovendien stellen ze vast dat dergelijke

Het krentenbolmodel

1913

zware atomen

in staat zijn om

De Deen Niels Bohr stelt dat

zenden als straling.

maar dat ze zich op zogenaamde

positieve deeltjes

elektronen niet willekeurig rond

uit de kern weg te

de positieve kern bewegen,

elektronenschillen bevinden,

en ontdekken

bol met binnenin zeer kleine elektronen.

bestuderen uranium

die groter worden naarmate ze verder van de kern verwijderd

zijn. En hoe verder van de kern, hoe meer elektronen de schil

Een schematische voorstelling van het atoommodel van Bohr

kan bevatten. Het aantal elektronen op de

1890

van het atoom. 1900

1910

1920

1930

1880

Pierre en Marie Curie

buitenste schil bepaalt de eigenschappen

1911

De Fransman Antoine Henri Becquerel elementen een

Ernest Rutherford

verenigt alle voorgaande

ontdekt dat sommige

De Nieuw-Zeelander

1896

zeer sterke straling

afgeven en spontaan vervallen in andere

elementen. Hij is

een pionier in het

onderzoeksdomein radioactiviteit. Tot op vandaag is de SI-eenheid voor

radioactiviteit nog

steeds de ‘becquerel’.

theorieën in het idee

dat een atoom bestaat uit een centrale

positief geladen kern, omgeven door een elektronenmantel

met negatief geladen elektronen. Hij komt

tot dat besluit aan de

hand van het beroemde

1932

1940

Sir James Chadwick ontdekt

het neutron, een elementair

deeltje zonder elektrische lading dat zich in de kernen van alle

atomen bevindt (uitgezonderd waterstof). De massa van een neutron is ongeveer gelijk aan de massa van een proton. In tegenstelling tot

een proton, is een neutron echter ongeladen.

bladergoudexperiment.

Rutherfords experiment Antoine Henri Becquerel

Zing je deze tijdlijn graag uit volle borst mee? Scan dan de QR-code.

THEMA 03

James Chadwick

ATOMOS ATOMOS HOOFDSTUK 2

107

IN N VA

Zoals je ziet in de tijdlijn, komen wetenschappers steeds tot een besluit op basis van waarnemingen. Met behulp van proeven en opzoekwerk krijgen ze inzicht in hun onderzoeksvragen en hypotheses, om zo een denkbeeld

of model te vormen. Een model is een voorstelling van de werkelijkheid, gebaseerd op wetenschappelijke waarnemingen. Het is geen letterlijke

weergave van de werkelijkheid. Zolang experimenten verklaard kunnen

worden met het bestaande model, blijft dat model gelden. Maar omdat er

steeds nieuwe inzichten ontstaan (en meer nauwkeurige meetapparatuur),

worden de bestaande modellen voortdurend aangepast en verfijnd. Modellen

zijn dan ook dynamisch.

In de wetenschappen gebruiken we modellen die een voorstelling van de werkelijkheid bieden op basis van wetenschappelijke waarnemingen.

Een atoommodel is op die manier een voorstelling van een atoom, op basis

van de wetenschappelijke waarnemingen van dat moment.

Omdat de wetenschappelijke kennis toeneemt, is er steeds nood aan nieuwe

modellen. Het atoommodel is dus dynamisch: het wordt aangepast aan

108

THEMA 03

HOOFDSTUK 2

nieuwe inzichten.

Laten we nu enkele belangrijke waarnemingen en experimenten nader

bekijken. Die waarnemingen zorgden er immers voor dat eerst Thomson, dan Rutherford en ten slotte Bohr met een nieuwe voorstelling van het atoommodel kwamen.

OPDRACHT 7 DEMO

Bekijk de proeven die tot de huidige voorstelling van het atoommodel hebben geleid. Proef 1 – Elektrostatica 1 Je leerkracht neemt een pvc-buis en brengt ze in de buurt van enkele materialen. Noteer wat je waarneemt in de tabel.

Waterstraal

en brengt de buis opnieuw in de buurt van de materialen. Noteer opnieuw wat je waarneemt. Papier

Besluit

wrijven

Waterstraal

Afb. 41 Elektrostatica

pvc-buis na

Kersenpit aan een touw

2 Je leerkracht wrijft vervolgens snel met de pvc-buis over een wollen lap

pvc-buis

Kersenpit aan een touw

Papier

Op deze manier toon je zoals Thomson aan dat het atoommodel van Dalton moest aangepast worden. Je

kunt neutrale atomen immers opeens toch positief of negatief geladen maken: er komen deeltjes vrij uit de

atomen. Met andere woorden: atomen zijn deelbaar. Die deeltjes die makkelijk vrijkomen, kregen de naam elektronen. Thomson herdefinieert zo het atoommodel: 1 Atomen zijn massief en elektrisch neutraal.

2 Aan de buitenzijde van het atoom bevinden zich negatief geladen elektronen.

3 Het atoom bevat een positieve, geleiachtige massa die het hele atoom omvat.

Proef 2 – Goudfolie-experiment van Rutherford 1 Bekijk het filmpje met de uitleg in verband met het

goudfolie-experiment van Rutherford.

2 Beantwoord de vragen.

a Wat verwachtte Rutherford op basis van het

atoommodel van Thomson dat er met de stralen

ging gebeuren?

BEKIJK VIDEO

THEMA 03

HOOFDSTUK 2

109

b Waarom ketsen sommige stralen af en keren ze zelfs terug?

c Bekijk nu de applet. De atoommodellen van Thomson en Rutherford worden daar vergeleken.

d Pas eventueel je antwoorden bij vraag a en b aan. Je kunt de aanpassingen hier noteren.

b Besluit

OPEN APPLET

Rutherford toonde aan dat de geleiachtige positieve massa waarover Thomson het had, eigenlijk een rondzweefden).

Proef 3 – Vlamproeven van Bohr

centrale positieve, massieve kern was met daarrond een grote ijle ruimte (waarin de elektronen vrij

1 Je leerkracht brengt enkele zouten (in poedervorm) aan op een ijzeren nagel en houdt ze in de vlam van de bunsenbrander.

vlamkleur

LiCl

CuCl2

BaCl2

Besluit

NaCl

zout

2 Noteer je waarnemingen in de tabel.

De vlam voegt aan de atomen extra energie toe waardoor de elektronen naar een hoger energieniveau springen. Wanneer ze terugvallen naar

hun oorspronkelijk energieniveau, sturen de elektronen lichtstralen (energie) uit met een welbepaalde kleur. Door het waarnemen van

verschillende kleuren, en dus verschillende energieniveaus, kon Bohr

besluiten dat elektronen zich op welbepaalde energieniveaus bevinden.

Je ontdekt hier, net zoals Bohr, dat die kleur specifiek is voor een welbepaalde stof. Daaruit besloot Bohr

dat elektronen niet zomaar willekeurig rondzweefden in de ijle ruimte rond de kern, maar op welbepaalde afstanden (energieniveaus) van de kern: de schillen.

110

THEMA 03

HOOFDSTUK 2

OPDRACHT 8

Vul de tabel aan op basis van de chemische tijdlijn en de drie anker-experimenten. 1 Vul in de tweede kolom aan welke kennis de wetenschapper toevoegde aan het model van zijn voorganger. Haal de gegevens eventueel uit de uitgebreide tijdlijn, die je terugvindt achter de QR-code op p. 106.

Dalton

Kennis

Voorstelling atoom

Wetenschapper

• Stoffen bestaan uit onzichtbaar kleine, ondeelbare deeltjes: atomen.

• Een atoom is bolvormig.

• Een atoom is massief en ondeelbaar.

• Een atoom is een element met een massa en

Model aanpassen omdat uit experimenten bleek dat

Thomson

uk st

elektron

positieve massa

grootte die specifiek is voor elk deeltje.

Model aanpassen omdat uit experimenten bleek dat

Rutherford

elektron kern

elektronenmantel

Model aanpassen omdat uit experimenten bleek dat

THEMA 03

HOOFDSTUK 2

111

Wetenschapper Bohr

Kennis

Voorstelling atoom

Het model van Bohr werd verder verfijnd door Chadwick, die

aantoonde dat de kern van een atoom niet alleen positieve deeltjes Chadwick

TIP

protonen en neutronen

(protonen) bevat, maar ook ongeladen deeltjes (neutronen).

elektronen

elektronenschillen

Je kunt het gecombineerd atoommodel van Bohr-Rutherford in 3D

bekijken via de app.

2 Ga naar het onlinelesmateriaal en ontdek in de ontdekplaat nog meer over de geschiedenis van het

atoom.

Een atoom bevat positief geladen protonen en ongeladen neutronen in de

kern, elektronen zijn verdeeld op schillen rond die kern.

` Maak oefening 2.

112

THEMA 03

HOOFDSTUK 2

HOOFDSTUK 3

Welke elementaire deeltjes kennen we?

LEERDOELEN

Je kunt al: L toelichten dat wetenschappers van oudsher geïnteresseerd zijn in de samenstelling en

opbouw van materie;

L uitleggen dat atomen bestaan uit protonen, neutronen en elektronen.

We gaan op zoek naar nog kleinere deeltjes

L de samenstelling van atomen afleiden uit het

Dat kan al lang niet meer met voor ons

beschikbaar materiaal, maar gelukkig zoeken wetenschappers voor ons uit hoe het zit!

atoomnummer en het massagetal.

en proberen het atoom zelf te ontleden.

Je leert nu:

3.1 De elementaire deeltjes en hun lading

Het atoom is de bouwsteen van materie. Het is niet meer deelbaar via

chemische processen. Toch is een atoom opgebouwd uit nog kleinere deeltjes. In de negentiende eeuw maakt de kennis over het atoom en zijn structuur

grote sprongen. We bouwen hierbij verder op het gecombineerd atoommodel

van Bohr-Rutherford.

De kern of nucleus van een atoom is opgebouwd uit protonen en neutronen. De protonen en neutronen worden samen de nucleonen genoemd: • de protonen zijn positief geladen deeltjes; • de neutronen hebben geen lading.

Rond de nucleus bevinden zich negatief geladen elektronen. De elektronen bewegen zich op

vaste afstanden rond de atoomkern of nucleus. Op afbeelding 13 zie je dat ze zich voortbewegen op zogenaamde schillen.

Een atoom bevat trouwens evenveel elektronen rond de kern als

protonen in de kern. Een atoom is bijgevolg ongeladen.

proton

neutron schil nucleus elektron Afb. 42

THEMA 03

HOOFDSTUK 3

113

Protonen, elektronen en neutronen

neutron

vormen samen een atoom. Een

atoom in zijn geheel heeft geen lading.

0 Als een atoom ongeladen is, 18 moet het evenveel negatieve als

3,0

4,00 Je vindt het atoomnummer Z links bovenaan bij elk element in atoomnummer Z.

4,0 10 het periodiek systeem der elementen (PSE).

Op een periodiek systeem worden alle bekende atoomsoorten weergegeven

stikstof

zuurstof

fluor

12,01

14,01

16,00

19,00

1,8

2,1

2,5

neon

door hun symbool:

• Een element met bijvoorbeeld atoomnummer Z = 8 heeft enerzijds dus altijd

20,18

Cl-

zwavel

chloor

32,07

35,45

germanium

Sn tin

118,7 1,8

74,92 51

1,9

78,96

1,9

1,0

natrium

krypton

atoomnummer (Z)

79,90

1,5

symbool

0,8

kalium

0,8

rubidium

0,7

62,0Cs

0,7

207,2

209,0

209

francium

223

titaan

jood 1,2

yttrium

Vb 5 23

1,4

0,9

1,1

85 La Ba barium

137,3 0,9

Ra 226,0

niobium

1,5

2,2 Ta Hf

hafnium

tantaal

138,9

178,5

180,9

1,1

104

actinium

rutherfordium

227

261

105

dubnium

astaat 6

lanthaniden

cerium

1,5

1,8

54,94

1,9

2,2

technetium

95,94

86 W

2,2

seaborgium

bohrium

hassium

264

1,1

praseodymium

140,9

1,2

radon neodymium

promethium

144,2

116

1,3

1,5

1,4

1,3

darmstadtium

europium

gadolinium

1,3

151,9

1,3

1,8

tin

1,8

Tl-

nihonium

terbium

(1,2)

dysprosium

158,9

Fl-

holmium

164,9 99

moscovium

erbium

167,3 100

xenon

131,3

2,2

astaat

radon

210

222

117

livermorium

118

tennessine

ganesson

289 1,2

Tm thulium

168,9 101

jood

209

126,9 85

289 1,2

krypton

83,80

2,5

116

288 1,2

79,90

polonium

209,0

289 67

162,5 98

bismut

115

flerovium

287 1,2

lood

207,2 114

127,6 2,0

broom

telluur

argon

39,95

2,8

121,8 1,9

2,1

chloor

78,96

antimoon

35,45 35

seleen

204,4

1,9

2,4

74,92

neon

20,18 3,0

Cl-

zwavel

arseen

118,7 82

thallium

285

157,3

114,8

113

copernicium

1,8

fluor

32,07 34

72,64

indium

kwik

germanium

2,0

19,00 2,5

fosfor

zuurstof

30,97 33

4,0

P 1,8

16,00 2,1

Si 28,09

200,6 112

röntgenium

1,7

3,5

14,01 15

silicium

69,72

goud

150,4

1,9

272

gallium

112,4

197,0 111

cadmium

195,1

1,6

stikstof

289 1,1

1,2

ytterbium

lutetium

173,0 102

175,0 103

protactinium

uraan

neptunium

plutonium

americium

curium

berkelium

californium

einsteinium

fermium

mendelevium

nobelium

lawrencium

231,0

238,0

237

244

243

247

251

252

257

258

259

262

• In een periodiek systeem zijn alle bekende atoomsoorten weergegeven door hun symbool.

• Atomen met hetzelfde aantal protonen zijn atomen van hetzelfde chemische element.

• Het aantal elektronen rond de kern van een atoom moet gelijk zijn aan het aantal protonen in de kern. livermorium

tennessine

ganesson

289

164,9

VIIa 17

232,0

288

holmium 114

VIa 16

thorium

moscovium

2,2

Al-

210 7 Th Pa 222 U Np Pu Am Cm Bk 117 118 actiniden

289 1,2

zilver

1,7

1,8

26,98

zink

12,01 14

aluminium

65,38 48

107,9 79

281 1,2

samarium

(145)

268

Pm Sm

flerovium

meitnerium

1,9

3,0

koolstof

1,5

koper

platina

110

1,6

63,55

106,4 2,2

IIb 12 30

Cu 47

palladium

277

2,2

192,2 109

1,9

nikkel

iridium

190,2

108

2,2

Ib 11 29

58,69 46

102,9 77

osmium

186,2

107

140,1

renium

183,9

rhodium

101,1

1,9

wolfraam

ruthenium

1,7

2,2

1,9

58,93 45

Mo 131,3 Tc Ru

molybdeen

VIlIb 10 28

kobalt

55,85

1,9

ijzer

xenon 43

10,81 13

VIlIb VIlIb 8 9

mangaan

1,8

266 1,1

262 58

VIIb 7

52,00

106

2,5

boor

chroom

Va 15

4,00 2,0

24,31

1,6

92,91 73

lanthaan

radium

91,22

1,3

1,6

IVa 14

helium

magnesium

VIb 6 24

50,94 41

zirkonium

1,6

vanadium

47,87

88,91

87,62

1,5

IIIa 13

elektronegatieve waarde (EN)

1,2

gemiddelde relatieve atoommassa (<Ar>)

Y Zr 126,9

strontium

132,9

7 Fr

0 18

83,80 Mg

IVb 4

44,96

1,0

1,3

scandium

40,08

cesium

calcium

85,47

1,0

IIIb 3

24,31

39,10

1,2

magnesium

naam

2,5

beryllium

22,99

127,65 Rb

polonium

9,01

0,9

telluur

bismut

Fl-

broom

1,01

3 Na

lood

115

IIa 2

2,1

waterstof

6,94

121,8

Pb 114

lithium

antimoon

PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN

22,1

Ia 1

2,8

1,8

seleen

arseen

72,64

2,4

het atoomnummer Z. In ons voorbeeld heeft zuurstof dus ook 8 elektronen. 39,95

aantal argon protonen in de kern, is het aantal elektronen bijgevolg ook gelijk aan

fosfor

2,0

zuurstofatomen.

• Aangezien het aantal elektronen rond de kern gelijk moet zijn aan het

30,97 33

• Anderzijds zijn atomen met 8 protonen in de atoomkern altijd

28,09 1,8

8 protonen.

3,0

silicium

helium Om te weten hoeveel protonen er in de atoomkern zitten, kijken we naar het

koolstof

Afb. 43

3,5

de kern gelijk moet zijn aan VIIarond 2 het aantal protonen in de kern. 17

2,5

VIa 16 Z

elektron

betekent dat het aantal elektronen

Va 15

positieve ladingen hebben. Dat

IVa 14

proton

• Elk element heeft een uniek atoomnummer (Z). Dat getal geeft het aantal protonen weer in de kern.

• Het aantal elektronen is bijgevolg ook gelijk aan het atoomnummer Z, het getal linksboven in elk vakje van

1,2 het PSE. 69

erbium THEMA 03

167,3

1,2

thulium 3 HOOFDSTUK

168,9

1,1

1,2

ytterbium

lutetium

173,0

175,0

3.2 De massa van het atoom

Hoe klein een atoom ook is, het heeft wel degelijk een massa. Om het

rekenen te vergemakkelijken werd de unit gedefinieerd: 1/12 van de massa

van het koolstofatoom. De eenheidsmassa of atomaire massa eenheid wordt uitgedrukt als 1 unit.

Zowel protonen als neutronen hebben een massa van 1 unit (1 u).

De massa van een elektron is verwaarloosbaar klein (slechts 1/2 000 van de

massa van een proton).

De massa van het atoom (massagetal A) is dus de som van het aantal protonen (Z) en van het aantal neutronen (N).

We vergelijken de totale massa van een atoom steeds met de eenheidsmassa.

De verhouding tussen de massa van een atoom en die eenheidsmassa

noemen we de relatieve atoommassa Ar, een getal zonder eenheid.

Als 1 unit gelijk is aan 1/12 van de massa van het koolstofatoom; en als het massagetal A van koolstof 12 is;

dan is 1 unit gelijk aan de massa van 1 waterstofatoom of 1 proton. proton

proton

elektron

neutron

We kunnen dus stellen dat:

A (massagetal) = Z (aantal protonen) + N (aantal neutronen) Als we de formule omvormen, kunnen we ook steeds het aantal neutronen in de kern berekenen als A gekend is. N=A–Z

Atoomdeeltjes

nucleonen �

Lading

Massa

protonen

elektronen

–1

verwaarloosbaar

neutronen

` Maak oefening 3, 4 en 5.

THEMA 03

HOOFDSTUK 3

115

OPDRACHT 9

Ga met het periodiek systeem aan de slag. 1 Zoek het juiste atoomnummer op voor de volgende elementen.

• natrium: • helium:

• magnesium:

2 Bereken het aantal neutronen in de kern van de atomen met het gegeven massagetal.

• broom:

• een broomatoom met massagetal 79

• een natriumatoom met massagetal 23 • een heliumatoom met massagetal 4

• een magnesiumatoom met massagetal 24

3 Vul de zinnen aan.

a Een atoom met Z = 6 is altijd een . protonen in de kern.

b Een chlooratoom heeft altijd

c Een atoom met 7 protonen is een

met als symbool .

d Een atoom met 11 elektronen is een atoom van het element .

116

THEMA 03

HOOFDSTUK 3

HOOFDSTUK 4

Atomen en hun isotopen: wat is de gemiddelde relatieve atoommassa 0 <Ar>? 18

LEERDOELEN

VIa VIIa 2 element hetzelfde aantal protonen en elektronen hebben; 16 17

L toelichten dat atomen van eenzelfde

Va 15

Je kunt al:

Dit zijn Alessandra (links) en Anouck (rechts), een vrolijke

identieke tweeling. Maar zijn ze wel zo identiek? Anouck is net iets zwaarder dan Alessandra, want de wip blijft

L toelichten dat protonen en neutronen helium

niet goed in evenwicht. Waar dat verschil in massa

zich in de kern bevinden en samen

4,00

stikstof

Je leert nu:

2,1

4,0

zuurstof

fluor

16,00

19,00

en het massagetal.

2,5

4.1 Isotopen

Ne neon

20,18

3,0

zwavel

chloor

32,07

35,45

2,4

74,92

78,96

1,9

2,8

2,1

2,5

121,8

127,6

126,9

Pr Bi

2,0

35 protonen hebben. Er bestaan echter ook broomatomen met A = 81. Die

krypton broomatomen hebben eveneens 35 protonen, maar dus 46 neutronen in hun

83,80 kern (N = A – Z). Deze twee broomatomen met verschillende massa worden isotopen genoemd.

Atomen van hetzelfde chemische element, dus met hetzelfde aantal protonen,

2,2

xenon kunnen een verschillend aantal neutronen in de kern hebben.

131,3 We spreken dan over isotopen.

bismut

polonium

209,0

209

210

222

115

116

117

livermorium

tennessine

289

1,2

vaak op de volgende manier voor:

radon

118

288 1,2

Om duidelijk te maken over welke isotoop het gaat, stelt men een atoom

astaat

moscovium

staat een relatieve massa van 79,9 aangeduid. Hoe zit dat?

Je berekende dat broomatomen met A = 79, in de kern 44 neutronen en

jood

hetzelfde element dan ook niet allemaal even zwaar?

79,90

telluur

1,9

zijn. Hoe kunnen we dat verklaren? Zijn atomen van

In opdracht 9 rekenen we met massagetal A = 79 voor broom, maar in het PSE

broom

antimoon

systeem (PSE) bekijkt, zie je dat het geen gehele getallen

argon

seleen

Als je het massagetal bij elk element in het periodiek

39,95

arseen

massa is dan 38,5 kg.

Cl-

fosfor

2,0

weegt 38,9 kg, Alessandra 38,1 kg. Hun gemiddelde

isotopen afleiden uit het atoomnummer

30,97 33

L de samenstelling van atomen en hun

14,01 15

3,5

tussen de meisjes precies zit, weten we niet. Anouck

zorgen voor de massa van het atoom.

3,0

X het symbool voor het element

A Z

Z het atoomnummer dat het aantal protonen en elektronen weergeeft A het massagetal waaruit het aantal neutronen afgeleid kan worden

ganesson (N = A – Z)

289

1,1

1,2

THEMA 03

HOOFDSTUK 4

117

Voor broom bestaan er twee veelvoorkomende isotopen:

Br 81 35Br

79 35

OPDRACHT 10

a Vul de tabel aan voor de isotopen van broom.

Aantal voor 79Br

Aantal voor 81Br

b Vul de tabel aan voor de isotopen van chloor. Aantal voor 35Cl

Aantal voor 37Cl

Naam elementair deeltje

Geef voor de beide isotopen van een element het aantal elementaire deeltjes.

OPDRACHT 11

Oefen het verschil tussen isotopen.

a Geef aan wat het verschil is tussen een chlooratoom met relatieve atoommassa 35 en een chlooratoom

met relatieve atoommassa 37.

b Geef aan wat het verschil is tussen een broomatoom met relatieve atoommassa 79 en een broomatoom met relatieve atoommassa 81.

c Heel uitzonderlijk krijgen isotopen van hetzelfde element een andere naam. Dat is het geval voor tritium,

een isotoop van waterstof met twee neutronen in de kern. Hoe zou je dat isotoop voorstellen?

WEETJE

Wil je meer weten over de zeldzame isotopen van waterstof? Scan dan snel de QR-code. ISOTOPEN WATERSTOF

118

THEMA 03

HOOFDSTUK 4

4.2 De gemiddelde relatieve atoommassa <Ar> Om het begrip ‘gemiddelde relatieve atoommassa’ te begrijpen, maken we de vergelijking met een zak knikkers.

Als je de massa van een zak knikkers hebt, kun je ook de massa van één

knikker berekenen. Dat doe je door de totale massa van de zak te delen door massa 1 knikker =

Afb. 44

massa zak knikkers aantal knikkers

het aantal knikkers.

Wat doe je als niet alle knikkers dezelfde massa hebben? Wat als er een

aantal grote, zware knikkers in de zak zitten? Je kunt dan niet zomaar de

massa van één knikker bepalen door de totale massa van de zak te delen door het aantal knikkers.

massa zak knikkers aantal knikkers

massa 1 knikker ≠

Afb. 45

OPDRACHT 12

Reken mee aan de hand van het voorbeeld met de knikkers.

Stel: je hebt een zak met ...

• 10 kleine knikkers met massa 5 g,

• 10 grote knikkers met massa 8 g.

a Wat is de totale massa van de zak knikkers?

b Hoeveel knikkers zitten er in de zak?

c Wat is de gemiddelde massa van 1 knikker?

THEMA 03

HOOFDSTUK 4

119

Laat ons dat even doortrekken naar de elementaire deeltjes. Je weet dat voor eenzelfde atoomsoort het aantal neutronen kan verschillen. We spreken dan over isotopen. Heel veel elementen komen voor met verschillende isotopen. De massa van een atoom van eenzelfde element kan variëren door het verschil in aantal neutronen.

Als er meerdere isotopen bestaan van eenzelfde element, kunnen we de bepaalde isotoop.

atoommassa van een element niet zomaar gelijkstellen aan die van één

We moeten de atoommassa van een element dan bepalen door rekening te houden met het procentueel voorkomen van elke isotoop. We spreken dan

over de gemiddelde relatieve atoommassa (symbool <Ar>).

De gemiddelde relatieve atoommassa is dan het ‘gewogen gemiddelde’ van

alle relatieve atoommassa’s van de voorkomende isotopen. In het PSE wordt bij elk element <Ar> vermeld. We ronden in berekeningen de gemiddelde

Ia 1

relatieve atoommassa <Ar> steeds af op één cijfer na de komma.

` Maak oefening 6 en 7.

IIa 2

2,1

waterstof

<Ar>

1,01 3

1,0

PERIO

1,5

Elk element heeft meerdere isotopen. Gelukkig komt 1 isotoop vaak

6,94

9,01

uitsluitend voor en zijn de andere eerder zeldzaam. Daarom kan de

gemiddelde relatieve atoommassa <Ar> vaak afgerond worden naar een

afronden op één cijfer na geheel getal. In berekeningen zullenlithium we <Ar> steeds beryllium

de komma.

THEMA 03

1,2

3 Na

IIIb 3

dus mooi tussen de twee massagetallen 79 en 81, in dit geval 79,9. natrium

magnesium

22,99

24,31

0,8

1,0

Br Br

5 Rb

79 35

55 %

HOOFDSTUK 4

isotopen bijna gelijk. De gemiddelde relatieve atoommassa van broom ligt

81 35

kalium

45 % calcium

39,10

0,8

1,5

scandium

titaan

44,96

47,87

40,08 1,0

1,3

IVb 4

1,2

1,4

rubidium

strontium

yttrium

zirkonium

85,47

87,62

88,91

91,22

55 120

0,9

In het voorbeeld met het element broom is het voorkomen van beide

0,7

6 Cs

cesium

0,9

Ba barium

1,1

lanthaan

1,3

hafnium

OPDRACHT 13

Oefen met behulp van het periodiek systeem op de samenstelling van een isotoop. Vul de tabel aan.

OPDRACHT 14

Aantal neutronen

Aantal protonen

Naam van het element

Aantal elektronen

Isotoop

<Ar>

Symbool van het element

DOORDENKER

Wat kunnen we nog meer afleiden uit <Ar>? Beantwoord de vragen.

a Welke van de beide isotopen van chloor (35Cl en 37Cl) denk je dat het meest voorkomt? Verklaar.

b Kruis de juiste antwoorden aan.

De gemiddelde relatieve atoommassa <Ar> van broom zal groter zijn dan 80.

De gemiddelde relatieve atoommassa <Ar> van broom zal kleiner zijn dan 80. De 79Br isotoop heeft 44 neutronen in de kern.

De 81Br isotoop heeft 46 elektronen rond de kern.

THEMA 03

HOOFDSTUK 4

121

OPDRACHT 15

DOORDENKER

Bereken het voorkomen van elke isotoop. Laten we nog eens kijken naar het element chloor: het atoomnummer Z leert ons dat een chlooratoom denken dat er 18,5 neutronen in de kern zitten, maar halve neutronen bestaan niet. Net zoals bij broom, bestaan er 2 isotopen van chloor: • een isotoop met 18 neutronen in de kern (75 %),

75 %

25 %

20 neutronen

18 neutronen

Cl 37 17Cl

35 17

• een isotoop met 20 neutronen in de kern (25 %).

altijd 17 protonen in zijn kern heeft. De gemiddelde relatieve atoommassa is 35,5. Je zou dus kunnen

Kun je nu zelf berekenen hoe men weet dat het voorkomen van de 37Cl isotoop slechts 25 % is?

We helpen je op weg.

Stap 1: De beide isotopen samen vormen 100 % of 1 (100 % = 100/100 = 1). Als je het voorkomen van de ene isotoop X noemt, wat is dan het voorkomen van de andere isotoop?

Stap 2: We tellen nu het voorkomen van elke isotoop samen; dan moet dat 100 % of 1 vormen.

Stap 3: Los de wiskundige vergelijking op naar X en leid nu het voorkomen van de beide isotopen af.

122

THEMA 03

HOOFDSTUK 4

HOOFDSTUK 5

Hoe zitten elektronen verdeeld in een atoom?

LEERDOELEN Je kunt al: L toelichten dat een atoom ongeladen is, het heeft evenveel door het atoomnummer Z;

L toelichten dat elektronen niet in de kern zitten, maar errond; L toelichten dat de massa van de elektronen verwaarloosbaar klein is;

Je leert nu:

L de regels voor elektronenverdeling toepassen;

In hoofdstuk 4 leerde je al hoeveel

L toelichten dat elektronen een negatieve lading hebben.

L toelichten dat het aantal elektronen dus ook wordt gegeven

elektronen als protonen;

heeft. Maar waar zitten die

L het gecombineerd atoommodel van Bohr-Rutherford tekenen;

elektronen een specifiek atoom

L de elektronenconfiguratie van de eerste twintig elementen

schrijven.

elektronen nu precies? Zit er een

patroon achter, of mogen ze gaan en staan waar ze willen? Ook dat

namen wetenschappers al onder de loep.

5.1 De Bohr-Rutherford elektronenverdeling

Schillen rond de nucleus

We zagen dat Niels Bohr, een Deense fysicus, de theorie van Rutherford

uitdiepte door te stellen dat elektronen op cirkelvormige schillen rond de atoomkern of nucleus bewegen. Elektronen bewegen dus niet willekeurig rond de kern.

Afhankelijk van het aantal elektronen, kan een atoom tot 7 schillen bevatten. Die schillen worden aangeduid met een letter.

nucleus

K L M N O P Q

Afb. 46

THEMA 03

HOOFDSTUK 5

123

De eerste schil, die zich dus het dichtst bij de kern bevindt, wordt aangeduid met de letter K. De tweede schil met de letter L, de derde met de letter M enzovoort.

WEETJE

Bohr duidde zijn eerste schil niet aan met de letter A, omdat een logische volgorde verloren zou gaan als later nog extra schillen dichter bij de

kern zouden worden ontdekt. Door te beginnen met de letter K, kon hij

eventuele nieuwe schillen dichter bij de kern aanduiden met J, L enzovoort, waarbij een logische volgorde van opeenvolgende letters behouden blijft.

Uiteindelijk bleek dat er geen schillen dichter bij de kern bestaan.

Elektronen bevinden zich op schillen, maar het maximale aantal elektronen Schilnummer n

Letter

3 4 5

Maximumaantal elektronen op de schil

per schil is beperkt. Dat maximumaantal vind je in deze tabel:

� 2n2

32 8

TIP

Je kunt het aantal elektronen voor de eerste 4 schillen onthouden aan

de hand van de formule 2n² (waarbij n het schilnummer is).

Elektronen op een schil

Elektronen verspreiden zich niet willekeurig over bepaalde schillen. De opvulling van de schillen volgt een bepaald patroon.

Met de onderstaande ‘regels’ kun je de opvulling van de schillen voor heel wat elementen opstellen. Later zul je zien dat er afwijkingen of uitzonderingen op bestaan.

1 Elektronen plaatsen zich zo veel mogelijk op de schillen het dichtst bij de nucleus. Dus eerst de K-schil, pas daarna de L-schil enzovoort.

2 Op de buitenste schil bevinden zich maximaal 8 elektronen.

3 Op de voorlaatste schil bevinden zich maximaal 18 elektronen.

4 Bij de andere schillen gaan de eerste 4 elektronen zich zo ver mogelijk van elkaar plaatsen. De volgende 4 elektronen vormen steeds met een ander elektron een elektronenpaar.

124

THEMA 03

HOOFDSTUK 5

schil 7, n = 7 schil 6, n = 6

schil 5, n = 5

schil 4, n = 4

schil 3, n = 3 il 2, n = 2 sch hil 1, n =

Als de buitenste schil volledig is opgevuld, bevat ze twee (voor de eerste

schil) of acht elektronen. Wanneer een atoom een volledig gevulde buitenste

schil heeft, spreken we van de edelgasconfiguratie.

OPDRACHT 16

Oefen de plaatsing van elektronen.

Teken het schillenmodel voor de eerste twintig elementen uit het PSE, oefen nog eens de juiste symbolen en vul de tekst aan.

Symbool:

• Element: waterstof

Z =

Aantal elektronen = , het elektron bevindt zich op de .

• Element: helium

• Element: lithium

Symbool: Z =

Aantal elektronen = , de elektronen bevinden zich op de .

Merk op dat er een elektronenpaar gevormd wordt. Helium heeft een volledig gevulde buitenste schil: het bezit de . Symbool: Z =

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat , het derde elektron bevindt zich op de .

THEMA 03

HOOFDSTUK 5

125

• Element: beryllium

Symbool: Z =

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat , de

andere elektronen bevinden zich op de .

Z =

• Element: boor Symbool:

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat , de

Symbool: Z =

• Element: koolstof

andere elektronen bevinden zich op de .

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat , de

andere elektronen bevinden zich op de . Ze vormen geen paren en

plaatsen zich zo ver mogelijk van elkaar (als het ware elk kwartier van een klok). • Element: stikstof

Symbool: Z =

Stikstof heeft 5 elektronen op de L-schil. De eerste 4 elektronen plaatsen zich

zo ver mogelijk van elkaar, vanaf het vijfde elektron zal er een elektronenpaar

gevormd worden. Stikstof heeft nog ongepaarde elektronen.

• Element: zuurstof

126

THEMA 03

HOOFDSTUK 5

Symbool: Z =

Zuurstof heeft

elektronen op de L-schil. De eerste 4 elektronen

plaatsen zich zo ver mogelijk van elkaar, vanaf het vijfde elektron zullen er elektronenparen gevormd worden. Zuurstof heeft op de L-schil elektronenparen en nog

ongepaarde elektronen.

• Element: fluor

Symbool: Z =

Fluor heeft

elektronen op de L-schil. De eerste 4 elektronen

plaatsen zich zo ver mogelijk van elkaar, vanaf het vijfde elektron zullen er

• Element: neon

elektronenparen gevormd worden. Fluor heeft nog ongepaard elektron.

Z =

Neon heeft

Symbool: elektronen op de L-schil. De eerste 4 elektronen

plaatsen zich zo ver mogelijk van elkaar, vanaf het vijfde elektron zullen er elektronenparen gevormd worden. Neon heeft

ongepaarde elektronen,

enkel elektronenparen of doubletten op de L-schil. Elementen met een • Element: natrium

Symbool: Z =

volledig gevulde buitenste schil bezitten .

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat 2 elektronen, ook de

tweede schil is volledig en bevat 8 elektronen. Het laatste elektron bevindt zich

op de . • Element: magnesium Symbool:

Z =

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat 2 elektronen, ook de

tweede schil is volledig en bevat 8 elektronen. De laatste 2 elektronen bevinden

• Element: aluminium

zich op de , zij vormen geen elektronpaar.

Symbool: Z =

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat 2 elektronen, ook de

tweede schil is volledig en bevat 8 elektronen. De laatste 3 elektronen bevinden zich op de . Het zijn 3 ongepaarde elektronen.

THEMA 03

HOOFDSTUK 5

127

• Element: silicium

Symbool: Z =

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat 2 elektronen, ook de

tweede schil is volledig en bevat 8 elektronen. De laatste 4 elektronen bevinden

zich op de , er zijn geen elektronenparen gevormd op de buitenste

schil.

• Element: fosfor

Symbool:

Z =

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat 2 elektronen, ook de

tweede schil is volledig en bevat 8 elektronen. De laatste 5 elektronen bevinden

zich op de , er wordt nu opnieuw een elektronenpaar gevormd op

• Element: zwavel

Symbool: Z =

de buitenste schil. Fosfor heeft nog ongepaarde elektronen.

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat 2 elektronen, ook de

tweede schil is volledig en bevat 8 elektronen. De laatste 6 elektronen bevinden zich op de , er worden elektronenparen gevormd op de

Symbool: Z =

• Element: chloor

buitenste schil. Zwavel heeft nog ongepaarde elektronen.

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat 2 elektronen, ook de

tweede schil is volledig en bevat 8 elektronen. De laatste 7 elektronen bevinden zich op de , er worden elektronenparen gevormd op de

• Element: argon

128

THEMA 03

buitenste schil. Chloor heeft nog ongepaard elektron.

Symbool: Z =

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat 2 elektronen, ook de tweede schil is volledig en bevat 8 elektronen. Ook de derde schil (M) is nu volledig en bevat 8 elektronen. Argon heeft opnieuw

HOOFDSTUK 5

• Element: kalium

Symbool: Z =

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat 2 elektronen, ook de tweede schil is volledig en bevat 8 elektronen. De derde schil (M) is de . Kalium heeft

• Element: calcium

Symbool:

ongepaard elektron.

Z =

eveneens volledig en bevat 8 elektronen. Het laatste elektron komt terecht op

Aantal elektronen = . De eerste schil (K) bevat 2 elektronen, ook de

tweede schil is volledig en bevat 8 elektronen. De derde schil (M) is eveneens

volledig en bevat 8 elektronen. Calcium bevat ongepaarde elektronen.

OPDRACHT 17

Bekijk de elementen van opdracht 16 opnieuw aandachtig en beantwoord de vragen.

1 In het periodiek systeem staan de elementen H, Li, Na en K onder elkaar. Ook C en Si staan onder elkaar.

b En C en Si?

a Wat stel je vast als je de verdeling van de elektronen van H-Li-Na-K met elkaar vergelijkt?

c Geldt dat ook voor N en P?

2 De elementen Li-Be-B-C-N-O-F-Ne staan naast elkaar op de tweede rij van het periodiek systeem.

a Wat stel je vast als je de verdeling van de elektronen van die elementen met elkaar vergelijkt?

b Geldt dat ook voor Na-Mg-Al-Si-P-S-Cl-Ar?

Uit opdracht 17 blijkt dat er een duidelijk verband bestaat tussen: • de verdeling van de elektronen op de schillen,

• de plaats van de elementen in het periodiek systeem.

THEMA 03

HOOFDSTUK 5

129

Elementen naast elkaar in het PSE vormen een periode en hebben hetzelfde aantal schillen.

Elementen onder elkaar in het PSE vormen een groep en hebben evenveel elektronen op de buitenste schil. Dat noemen we valentie-elektronen. groep

Ia 1

0 18

PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN 2,1

1,0

1,5

0,9

1,2

IVa 14

Va 15

VIa 16

2,0

2,5

3,0

3,5

1,5

1,8

2,1

2,5

1,6

1,8

IVb 4

Vb 5

VIb 6

VIIlb 7

VIlIb VIlIb 8 9

VIlIb 10

Ib 11

IIb 12

0,8

1,0

1,3

1,5

1,6

1,5

1,8

1,9

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

1,9

2,2

1,9

0,7

0,9

1,1

1,3

1,5

1,7

1,9

2,2

0,7

0,9

1,1

104

4 5

periode

6 106

107

108

109

1,1

lanthaniden

1,3

1,5

1,2

3,0

2,0

2,4

2,8

110

111

112

1,7

1,8

1,9

2,1

2,5

1,9

1,8

1,9

2,0

2,2

113

1,2

1,7

114

105

1,6

4,0

IIIb 3

2 3

VIIa 17

IIIa 13

IIa 2

(1,2)

115

1,2

116

1,2

117

1,2

118

1,1

1,2

(

actiniden

2,5

3,0

3,5

2,1

20,18

100

101

102

103

2,5

neon

Bekijk het voorbeeld van zwavel met:

3,0

Cl-

fosfor

zwavel

chloor

30,97

32,07

35,45

2,0

2,4

• gemiddelde relatieve atoommassa <Ar> (afgerond op één cijfer na de

Se seleen

broom

72,64

74,92

78,96

79,90

arseen

THEMA 03

1,9

2,1

HOOFDSTUK 5

komma) <Ar> = 32,1. argon

39,95

2,8 TIP36

germanium

• atoomnummer Z = 16,

Pr 275

28,09

helium

fluor

1,8

elektronenconfiguratie.

19,00

130

het elementensymbool te zetten. We spreken dan simpelweg van de

16,00

1,8

1,3

zuurstof

eenvoudiger door het aantal elektronen per schil in volgorde achter

stikstof

PSE ZW.indd silicium

1,3

4,0 de 10 over schillen weer te geven? Gelukkig niet. Vaak noteren we het

14,01

12,01

1,8

4,00 een schillenmodel tekenen om de elektronenverdeling Moeten we altijd

koolstof

1,3

0 18

Va VIa VIIa 5.2 Elektronenconfiguratie 15 16 17

IVa 14

` Maak oefening 8.

1,4

2,5

Niet vergeten: het aantal elektronen is gelijk aan het atoomnummer Z. krypton

83,80 54

20/05/2021 14:08

Een zwavelatoom heeft dus ook 16 elektronen.

Als we de regels respecteren, weten we dat de elektronen als volgt verdeeld zijn over de schillen:

K-schil: 2 elektronen L-schil: 8 elektronen

M-schil: 6 elektronen

In plaats van het schillenmodel te tekenen, noteert men de

elektronenconfiguratie als volgt: 16S 2 8 6. Die notatie geeft uiteindelijk

evenveel informatie als een schillenmodel.

TIP

Wil je de regels nog even opfrissen? Scan dan de

QR-code.

OPDRACHT 18

Aluminium

Calcium

Argon

Elektronenconfiguratie

Magnesium

Naam element

Noteer de juiste elektronenconfiguratie.

OPVULLING SCHILLEN

5.3 Lewisstructuren

Is het altijd nodig om het uitgebreide schillenmodel of een volledige

elektronenconfiguratie weer te geven, of kunnen we onszelf heel wat werk besparen?

Chemici hebben al vroeg ontdekt dat wanneer atomen zich binden met andere atomen, vooral de valentie-elektronen (de elektronen op de

buitenste schil) een rol spelen. Gilbert Newton Lewis kwam zo met een

verkorte schrijfwijze door enkel die elektronen in een aparte notatie op te nemen: de lewisstructuur.

THEMA 03

HOOFDSTUK 5

131

OPDRACHT 19

Herhaal het gecombineerd atoommodel van Bohr-Rutherford. 1 Teken de elektronen op de schillen van helium, neon en argon. Neon

Argon

Helium

2 Markeer de elektronen die je zowel bij helium, neon als argon kunt terugvinden met groen.

3 Markeer vervolgens de elektronen die je zowel bij neon als argon, maar niet bij helium kunt terugvinden

met rood.

Beantwoord de vragen.

4 Als laatste markeer je de elektronen die je enkel bij argon kunt terugvinden met geel.

5 Hoeveel elektronen per schil hebben deze elementen? Vul de tabel aan. K-schil

neon

argon

helium

L-schil

Element

6 Vergelijk helium en neon. Wat stel je vast?

M-schil

• De -schil is gelijkend.

• De -schil wijkt af.

• De elektronen die aanwezig zijn bij

is omgekeerd niet zo.

zijn ook aanwezig bij , maar dat

7 Vergelijk neon en argon. Wat stel je vast?

• De -schil en de -schil zijn gelijkend • De -schil wijkt af.

• De elektronen die aanwezig zijn bij

132

THEMA 03

is omgekeerd niet zo.

HOOFDSTUK 5

zijn ook aanwezig bij , maar dat

We kunnen dus besluiten dat de elektronenverdeling van elementen die

in een lagere periode staan, identiek blijft voor onderliggende schillen. Als het atoomnummer (en dus het aantal protonen in de kern en het aantal elektronen op de schillen) stijgt, komt er telkens een elektron bij op de

buitenste schil. Deze valentie-elektronen zullen belangrijk zijn bij het vormen van bindingen tussen atomen. We kunnen daarom de afspraak maken dat we de onderliggende elektronen niet meer tekenen; we nemen enkel de

elektronen van de buitenste schil in beschouwing.

OPDRACHT 20

1 Vul in de tabel het aantal elektronen per schil aan. Element

K-schil

stikstof

fluor

2 Vul de zinnen aan.

M-schil

beryllium

L-schil

Noteer het juiste antwoord.

• Voor alle drie de atomen is de buitenste schil de -schil.

• De valentie-elektronen verschillen wel. Beryllium heeft er , stikstof

en fluor .

3 Teken de valentie-elektronen op de buitenste schil van de atomen. Laat dus de onderliggende K-schil

weg.

4 Vergelijk de tekeningen nu. Wat kun je nog als overbodig beschouwen?

THEMA 03

HOOFDSTUK 5

133

Be N F

5 Teken de valentie-elektronen rond de elementen zonder de schillen te tekenen.

Bij stikstof en fluor zien we dat de puntjes die de elektronen voorstellen bij

een elektronenpaar al snel in elkaar kunnen overlopen als we de schil zelf niet tekenen. Ook daar had Lewis een oplossing voor. Een elektronenpaar,

2 elektronen dus, wordt dan voorgesteld met een streepje of twee bolletjes

naast elkaar. Dat wordt voor het voorbeeld uit opdracht 20, vraag 5 dan:

Be N F

In de lewisstructuur tekenen we enkel de elektronen van de buitenste schil:

de valentie-elektronen. Ongepaarde elektronen stellen we voor met een bolletje, gepaarde elektronen (elektronenparen) met een streepje.

` Maak oefening 9 en 10.

134

THEMA 03

HOOFDSTUK 5

THEMASYNTHESE

DE ELEMENTAIRE DEELTJES Kernbegrippen

Notities

Kernvragen element = atoomsoort

de elementen?

verschillende atomen of deeltjes

universele symbolentaal zorgt ervoor dat wetenschappers

atoomsoort behoort

voorwerp: opgebouwd uit materie materie: stof of mengsel van stoffen

over de hele wereld met elkaar kunnen communiceren. Hoofdstuk 2: Hoe evolueerde het atoommodel?

ELEMENTEN

atoom = deeltje dat tot bepaalde

Elk element heeft universeel eenzelfde symbool. Die

• Historische evolutie van de atoommodellen van Dalton tot en met Bohr: elke keer weer voortbouwen op de ontdekking van de voorganger.

atoomsoorten of elementen = de

Hoofdstuk 1: Welke namen en symbolen krijgen

• Het schillenmodel van Bohr-Rutherford elektronenschillen

stof: verbinding van deeltjes of

CHEMISCHE TIJDLIJN

atomen

protonen en neutronen

Hoofdstuk 3: Welke elementaire deeltjes kennen we?

• bevat twee soorten

protonen en neutronen voorkomen (behalve H: enkel 1 proton).

• Protonen, elektronen en neutronen vormen samen een atoom. Een

elementaire deeltjes:

• Het atoom bestaat uit een atoomkern en een elektronenmantel waarin

atoomkern = nucleus

protonen (+) en neutronen

• rond atoomkern heb je

elektronen (–)

atoomnummer Z

= aantal protonen

= aantal elektronen massagetal A

=Z (aantal protonen)

+ N (aantal neutronen)

atoom in zijn geheel heeft geen lading.

• Protonen zijn positief geladen (+).

Elektronen zijn negatief geladen (–). Neutronen zijn neutraal.

• Rond de kern bewegen elektronen (–) op schillen.

• Het aantal elektronen rond de kern is in een atoom gelijk aan het aantal protonen in de kern.

• Atomen met hetzelfde aantal protonen zijn atomen van

hetzelfde chemische element.

• Uit het atoomnummer Z en

het massagetal A kunnen we de hoeveelheid van elk van de deeltjes in een atoom berekenen.

proton

neutron schil nucleus elektron

THEMA 03

THEMASYNTHESE

135

Hoofdstuk 4: Atomen en hun isotopen: wat is de gemiddelde relatieve

isotopen

atoommassa <Ar>?

gemiddelde relatieve

A Z

Isotopen zijn atomen met hetzelfde aantal protonen, van hetzelfde

atoommassa <Ar>

element dus, maar met een verschillend aantal neutronen.

De gemiddelde relatieve atoommassa is het gewogen gemiddelde van

de massa's van de voorkomende isotopen, rekening houdend met hun procentuele voorkomen.

Daarom is de gemiddelde relatieve atoommassa zelden een geheel

getal. We ronden dat getal tijdens berekeningen af op één cijfer na de

komma.

Hoofdstuk 5: Hoe zitten elektronen verdeeld in een atoom? elektronenconfiguratie

regels.

edelgasconfiguratie

• De verdeling van de elektronen op schillen gebeurt volgens een aantal

• Wanneer de buitenste schil volledig bezet is, dan spreken we over de edelgasconfiguratie.

• Het schillenmodel kan eenvoudiger genoteerd worden als de

lewisstructuur

elektronenconfiguratie.

• Bij de lewisstructuur vereenvoudigen we die elektronenconfiguratie nog

en worden enkel de elektronen van de buitenste schil weergegeven.

Mijn samenvatting

136

THEMA 03

THEMASYNTHESE

BEKIJK KENNISCLIP

CHECKLIST

NOG OEFENEN

1 Begripskennis • Ik ken de kernbegrippen (element, atoom, voorwerp, materie, stof, atoomsoort, nucleonen, atoomkern, atoomnummer, massagetal, isotopen, gemiddelde relatieve atoommassa, elektronenconfiguratie, lewisstructuur) en kan ze

Chadwick.

• Ik ken de lewisstructuur en kan die toepassen bij de eerste 20 elementen.

2 Onderzoeksvaardigheden

• Ik kan de bouw van een atoom toelichten (volgens het gecombineerd atoommodel

• Ik ken de historische evolutie van de atoommodellen van Dalton tot en met

toelichten.

• Ik ken de namen en symbolen van veelvoorkomende elementen.

van Bohr-Rutherford).

• Ik kan de samenstelling van atomen (en hun isotopen) afleiden uit het atoomnummer en het massagetal.

• Ik kan de regels voor elektronenverdeling toepassen om het gecombineerd eerste 20 elementen te schrijven.

atoommodel van Bohr-Rutherford te tekenen en de elektronenconfiguratie van de

• Ik kan toelichten hoe het schrijven van elektronenconfiguraties een

invullen bij je Portfolio.

` Je kunt deze checklist ook op

vereenvoudigde weergave is van het schillenmodel.

THEMA 03

CHECKLIST

137

CHECK IT OUT

Ik zie, ik zie wat jij niet ziet!

Wat zie jij onder deze elektronenmicroscoop? Vul in.

Zou je graag nog verder inzoomen? Je bent niet alleen.

Wetenschappers uit de hele wereld doen continu fundamenteel onderzoek naar elementaire deeltjes in het CERN

(Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, of de Europese Raad voor Kernonderzoek).

Onze landgenoot

Afb. 47 CERN

François Englert kreeg in 2013 de Nobelprijs

voor Natuurkunde voor Afb. 48 François Englert

Heeft dit thema jouw interesse opgewekt? Ga naar

zijn onderzoek naar de allerkleinste deeltjes.

en bekijk de filmpjes over het onderzoek bij CERN.

Stilaan zijn we in staat om na te gaan of het gecombineerd atoommodel van Bohr-Rutherford overeenstemt met de realiteit. Steeds sterkere microscopen stellen ons in staat het met het blote oog te checken. We ontdekken alsmaar meer.

138

THEMA 03

CHECK IT OUT

AAN DE SLAG

Vul de tabel aan met de juiste naam of het juiste symbool voor elk element. Universeel symbool

lood tin fluor stikstof

aluminium

calcium chloor

Uit welke deeltjes is een atoom opgebouwd, wat is hun lading en waar in het atoom bevinden die deeltjes zich?

Deeltje van het atoom

helium

zilver

Naam element

Lading

Plaats in het atoom

Een element heeft 20 neutronen in de kern en een atoommassa van 40 u. Over welk element gaat het?

Hoeveel neutronen vind je in een lithiumkern?

THEMA 03

AAN DE SLAG

139

weet dat de relatieve atoommassa van magnesium 24,305 bedraagt?

Vervolledig de tabel. Symbool

Naam

lood

Aantal protonen

Aantal Aantal neutronen elektronen

zink

207

138

119

De drie isotopen van magnesium zijn 24Mg ,25Mg en 26Mg. Welke isotoop zul je het vaakst aantreffen als je

Hoeveel elektronen heeft een loodatoom?

a Geef de samenstelling van de kern van een zwavelatoom (met atoomnummer 16 en massagetal 32).

b Geef de samenstelling van het kwikatoom met A = 200.

c Boor heeft van nature twee isotopen: 10B en

Bereken het procentuele voorkomen van elke isotoop.

11B.

d Vul de tabel verder aan met het aantal protonen, neutronen en elektronen van de isotopen. Bereken

ook de gemiddelde relatieve atoommassa van elk element. % voorkomen aantal protonen aantal neutronen aantal elektronen gemiddelde relatieve atoommassa

140

THEMA 03

AAN DE SLAG

6Li

7Li

10B

11B

69Ga

71Ga

79Br

81Br

7,56

92,44

19,8

80,2

60,16

39,84

50,69

49,31

Teken het schillenmodel voor aluminium.

Schrijf de elektronenconfiguratie en teken ernaast de lewisstructuur voor de volgende elementen.

magnesium:

chloor:

zwavel:

fosfor:

Durf je het aan om het schillenmodel en de elektronenconfiguratie te tekenen van

een atoom met een hoger atoomnummer, zoals lood of kwik?

zuurstof:

koolstof:

Vraag tips aan je leerkracht of scan de QR-code voor meer informatie.

BEKIJK DE TIPS

` Verder oefenen? Ga naar

THEMA 03

AAN DE SLAG

141

Notities

142

THEMA 03

HET PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN (PSE)

THEMA 04

CHECK IN

144

VERKEN

145

het periodiek systeem?

` HOOFDSTUK 2: Wat leren we uit de plaats van

een element in het PSE?

2.1 De a-groepen en hun naam 2.2 Waarom lijken atomen graag op een edelgas? 2.3 Zijn er naast de massa en elektronenconfiguratie nog andere indelingen in het PSE?

146

` HOOFDSTUK 1: Wat zijn groepen en perioden in

150 150 153 159

` HOOFDSTUK 3: Welk belang en voorkomen

hebben enkelvoudige stoffen?

CHECKLIST

PORTFOLIO

THEMASYNTHESE

165 167

168

AAN DE SLAG

169

CHECK IT OUT

OEFEN OP DIDDIT

143

CHECK IN

Ontdek de Mendelejev in jezelf! Als kind heb je misschien wel uren

gespeeld met legoblokjes. Om dingen

eerst de blokjes te sorteren. Maar hoe

begin je daaraan? De Australiër Daniel West ontwikkelde een oplossing: de

legosorteermachine. Bekijk de video.

LEGOSORTEER MACHINE

te bouwen, was het wel handig om

De legosorteermachine is niet te verslaan qua

precisie en snelheid, al moet je natuurlijk wel eerst jouw kennis aan de machine doorgeven.

Vermoedelijk sorteerde je de blokjes eerst per

kleur, tot je merkte dat er naast de kleur nog andere

verschillen zijn, zoals de vorm en het aantal nopjes.

? ?

Na het eerste sorteerwerk moest je vaak nog op zoek naar ontbrekende stukjes, maar je kon natuurlijk al wel afleiden hoe ze eruit moesten zien. Onbewust schuilde er toen een kleine Mendelejev in jou.

In chemie ordenen we de deeltjes of ‘elementen’ in een periodiek systeem. Kijk eens rond in het labo in je school.

Je vindt er vast en zeker een of meerdere exemplaren van het periodiek systeem. Op het huidige periodiek systeem staan tussen de 110 en 118 elementen, volgens een universeel systeem gerangschikt.

` Waarom is het zo belangrijk om het periodiek systeem van de elementen (kortweg PSE) in te delen? ` Hoe zijn de elementen in het PSE gerangschikt?

144

THEMA 04

CHECK IN

VERKEN

De pioniers van het PSE

DIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN Meer dan 150 jaar geleden probeerde de wetenschapper Dimitri Mendelejev de

gekende elementen te rangschikken volgens de oplopende atoommassa. Hij maakte kaarten van alle elementen, met daarop gegevens die hij al kende of afleidde.

Hij merkte dat sommige elementen gelijkaardige eigenschappen vertoonden en

groepeerde ze. Daarbij merkte hij op dat in de reeksen ontbrekende elementen waren.

1,2

Dimitri Mendelejev (1834-1907)

naam

symbool

De eigenschappen, zoals de atoommassa, van deze nog niet ontdekte elementen kon atoomnummer (Z) elektronegatieve waarde hij voorspellen.

magnesium

Mendelejev presenteerde zijn tabel voor het eerst

24,31

in 1869. In de jaren die volgden, is telkens gebleken dat de door hem voorspelde eigenschappen van

later ontdekte elementen correct waren. Het lijkt wel of hij een glazen bol had!

b 5

VIb VIIb VIlIb VIlIb Noteer de betekenis van de gegevens in elk vakje van het PSE. 6 7 8 9

1,5

mangaan

52,00

1,8

54,94

1,9

molybdeen

technetium

95,94

1,5

1,7

1,6

chroom

ium

1,6

OPDRACHT 1

1,6

relatieve atoommassa (Ar)

1,9

1,8

1,9

VIlIb 10 28

1,9

55,85

58,93

58,69

63,55

65,

ijzer

2,2

kobalt

2,2

nikkel

koper

2,2

1,9

zin

In een periodiek systeem worden alle bekende atoomsoorten weergegeven met hun symbool. Elk vakje bevat ook verschillende cijfers. Een aantal van

ruthenium

rhodium

palladium

zilver

die cijfers (het atoomnummer Z en de gemiddelde relatieve atoommassa

106,4 107,9 leerde je al kennen in102,9 thema 3. Je leerde ook al de namen en symbolen <Ar>) 101,1

van verschillende elementen. Mendelejev gebruikte de atoommassa als

2,2

basis voor een eerste rangschikking.

2,2

aal

wolfraam

renium

osmium

iridium

platina

0,9

183,9

186,2

190,2

192,2

195,1

108

Re 107

IIb 1

106

Ib 11

109

110

2,2

cadm

112 80

goud

THEMA 04

VERKEN 197,0

111

145

200

112

HOOFDSTUK 1

Wat zijn groepen en perioden in het periodiek systeem? LEERDOELEN Je kunt al:

L toelichten dat elementen worden voorgesteld met een uniek symbool;

L toelichten dat een element synoniem is voor L toelichten dat elk atoom een massa heeft, afhankelijk L toelichten dat elektronen zich op schillen rond de kern bevinden;

L toelichten dat we in de lewisstructuur enkel de Je leert nu:

L de opbouw van het PSE gebruiken om eigenschappen

OPDRACHT 2

Nochtans klopt de naam ‘tabel van

Mendelejev’ niet helemaal, want ook andere wetenschappers zoals Henry Mosely, Lothar

Meyer, William Ramsey en Niels Bohr hebben hun steentje bijgedragen. Maar goed, ere

wie ere toekomt, Mendelejev is en blijft de grondlegger van het PSE. Wil je even opnieuw de

geschiedenis induiken? Scan dan de QR-code.

van atomen en ionen af te leiden.

systeem van de elementen’.

elektronen van de buitenste schil voorstellen.

Mendelejev’ in plaats van ‘het periodiek

van het aantal neutronen en protonen;

Je hoort vaak spreken over ‘de tabel van

atoomsoort;

Bekijk het PSE achteraan in je leerschrift en los de vragen op. • Hoeveel rijen tel je?

• Hoeveel kolommen met elementen tel je?

• Zijn er verschillende kleuren gebruikt in het periodiek systeem?

• Hoeveel vakjes telt het periodiek systeem?

• Hoe wijzigt het atoomnummer Z als je van links naar rechts vordert in het periodiek systeem?

• Hoe wijzigt de gemiddelde relatieve atoommassa <Ar> als het atoomnummer Z toeneemt?

146

THEMA 04

HOOFDSTUK 1

BEKIJK DE TIJDLIJN

De elementen zijn gerangschikt volgens oplopende atoommassa.

Omdat het atoomnummer steeds toeneemt, kon Mendelejev destijds alle elementen op één lange rij plaatsen, waarbij de gemiddelde relatieve atoommassa telkens toeneemt. Toch plaatste hij de elementen op

verschillende rijen. De zeven rijen die zo gevormd werden, worden perioden genoemd.

Hij had toen immers al ontdekt dat bijvoorbeeld lithium en natrium

gelijkaardige chemische eigenschappen vertonen in reacties, net als bv. fluor en chloor.

Die gelijkaardige chemische eigenschappen zijn een rechtstreeks gevolg van

hun elektronenconfiguratie, die je leerde kennen in thema 3. Door elementen met gelijkaardige chemische eigenschappen onder elkaar te plaatsen,

werden er ook groepen gevormd: de verticale kolommen. Die elementen

worden gekenmerkt door een gelijk aantal elektronen op de buitenste schil, OPDRACHT 3

de valentie-elektronen.

Vul de tabellen aan door gebruik te maken van je kennis van het atoommodel.

TIP

Fris je kennis van de regels voor

elektronenverdeling op.

1 Vul de tabel aan met de elektronenverdeling per schil

voor waterstof, lithium, natrium en kalium; stuk voor

ELEKTRONEN VERDELING

stuk elementen uit de eerste kolom van het PSE.

Totaal aantal elektronen

Aantal elektronen op schil 4

2 Wat hebben deze elementen gemeen?

Aantal elektronen op schil 3

Aantal elektronen op schil 2

Aantal elektronen op schil 1

Atoom nummer

Symbool element

Merk op dat lithium onder waterstof werd geplaatst. Natrium werd ook weer op een volgende rij geplaatst,

in dezelfde kolom en onder lithium. Kalium werd om dezelfde reden onder natrium geplaatst. Per periode in

het PSE komt er telkens een extra schil bij.

3 Maak dezelfde oefening voor de elementen fluor en chloor, uit kolom VIIa. Symbool element F

Atoom nummer

Aantal elektronen op schil 3

Aantal elektronen op schil 2

Aantal elektronen op schil 1

Totaal aantal elektronen

Aantal elektronen op schil 4

THEMA 04

HOOFDSTUK 1

147

4 Wat hebben deze elementen gemeen?

Chloor kwam zo onder fluor terecht.

6 Wat hebben deze elementen gemeen?

Totaal aantal elektronen

Aantal elektronen op schil 4

Aantal elektronen op schil 3

Aantal elektronen op schil 2

Aantal elektronen op schil 1

Atoom nummer

Symbool element

5 Herhaal nogmaals de oefening, maar nu met elementen die in kolom IVa staan.

7 Welk gevolg heeft dat voor de plaats van silicium in het PSE?

De rijen in het PSE worden perioden genoemd. Bij elke nieuwe periode komt

er een extra schil bij de atomen.

De kolommen worden groepen genoemd. Het zijn groepen elementen met

hetzelfde aantal elektronen op de buitenste schil (de valentie-elektronen),

en daarom met dezelfde chemische eigenschappen.

` Maak oefening 1.

Ia 1

2,1

1,01 1,0

lithium

6,94 11

IIIa opIIa een probleem na hetatoomnummer element calcium. Tussen het element calcium (met (Z) elektronegatieve waarde 2 elektronen in de buitenste schil) en gallium, (met drie elektronen in13 twee 12

waterstof

PERIODIEK VAN DE ELEMENTEN Bij de rangschikking van de SYSTEEM elementen in perioden en groepen stuitte men

0,9

magnesium

22,99

24,31 20

1,3

IVb 4 22

1,5

Vb 5 23

1,6

VIb 6 24

1,6

VIIb 7 25

1,5

VIlIb VIlIb 8 9 26

1,8

1,9

Ib 11 29

1,9

IIb 12 30

1,6

stikstof

12,01

14,01

1,5

Al-

1,8

scandium

titaan

vanadium

chroom

mangaan

Ga gallium

germanium

44,96

47,87

50,94

52,00

54,94

55,85

58,93

58,69

63,55

65,38

69,72

72,64

0,8

1,0

1,2

1,4

1,8

1,9

2,2

1,9

1,7

1,8

niobium

molybdeen

technetium

ruthenium

rhodium

palladium

Ag zilver

cadmium

indium

91,22

92,91

95,94

101,1

102,9

106,4

107,9

112,4

114,8

118,7

1,3

1,5

1,7

1,9

2,2

1,7

1,9

1,8

30,97 33

zirkonium

zink

88,91 1,1

2,2

koper

yttrium

nikkel

87,62 0,9

kobalt

strontium

ijzer

85,47

1,6

rubidium

0,7

tin

1,8

2,0

arseen

74,92 51

1,9

Sb 121,8

1,9

Ba barium

lanthaan

hafnium

tantaal

wolfraam

Re renium

osmium

iridium

platina

Hg kwik

thallium

Tl-

Pb lood

bismut

137,3

138,9

178,5

180,9

183,9

186,2

190,2

192,2

195,1

197,0

200,6

204,4

207,2

209,0

0,7

7 Fr

francium

223

0,9

1,1

104

105

106

107

108

109

110

goud

111

113

112

114

radium

actinium

rutherfordium

dubnium

seaborgium

bohrium

hassium

meitnerium

darmstadtium

röntgenium

copernicium

nihonium

flerovium

moscovium

226,0

227

261

262

266

264

277

268

281

272

285

287

289

288

HOOFDSTUK 1

lanthaniden

1,1

1,2

Pm Sm

1,2

(1,2)

1,2

115

Fl-

antimoon

132,9

6 Cs

cesium

fosfor

28,09 32

40,08

2,1

silicium

26,98 1,6

aluminium

1,8

koolstof

calcium

3,0

boor

VIlIb 10

10,81

kalium

THEMA 04

1,0

IIIb 3

2,5

39,10

5 Rb

148

1,2

relatieve atoommassa (Ar)

2,0

magnesium

beryllium

natrium

0,8

atoommassa die tussen die naam van calcium en gallium ligt. 24,31 9,01

3 Na 19

1,5

Va 15

1,2

de buitenste schil) moesten nog tien elementen hun plaats vinden, met een symbool 4

IVa 14

1,2

cerium

praseodymium

neodymium

promethium

samarium

europium

gadolinium

terbium

dysprosium

holmium

erbium

140,1

140,9

144,2

(145)

150,4

151,9

157,3

158,9

162,5

164,9

167,3

Ook bij de volgende perioden moest dat opgelost worden.

Ia 1 IIa 2

2,1

Mg naamtransitie-elementen of nevenelementen worden weleens gebruikt. C B N O F

1,5

beryllium

6,94

9,01 0,9

3 Na

natrium

0,8

IIIb 3

24,31

3,0

3,5

4,0

1,3

IVb 4 22

1,5

Vb 5 23

1,6

koolstof

stikstof

12,01

14,01

zuurstof

fluor

16,00

neon

19,00

Al- Si P S ClVIb VIIb VIlIb VIlIb VIlIb Ib IIb aluminium silicium fosfor zwavel chloor vaak gewoon tot en met 35,45 18. 6 kolommen 7 8 9 10doorlopend 11 12genummerd 26,98 28,09van 1 30,97 32,07

en tien b-groepen. Die indeling verwatert stilaan, tegenwoordig worden de Ar

1,6

1,5

1,8

1,9

1,6

1,8

2,0

2,4

2,8

kalium

calcium

scandium

titaan

vanadium

chroom

mangaan

Ga gallium

germanium

Se seleen

broom

40,08

44,96

47,87

50,94

52,00

54,94

55,85

58,93

58,69

63,55

65,38

69,72

72,64

74,92

78,96

79,90

0,8

5 Rb

1,0

1,2

1,4

kobalt

nikkel

koper

zink

yttrium

zirkonium

niobium

molybdeen

technetium

ruthenium

rhodium

palladium

Ag zilver

cadmium

indium

88,91

91,22

92,91

95,94

101,1

102,9

106,4

107,9

112,4

114,8

118,7

0,9

1,1

1,3

1,5

1,7

1,9

2,2

6 Cs

Ba barium

lanthaan

hafnium

tantaal

wolfraam

Re renium

osmium

iridium

platina

132,9

137,3

138,9

178,5

180,9

183,9

186,2

190,2

192,2

195,1

197,0

0,7

7 Fr

francium

223

0,9

1,1

104

105

106

107

108

109

110

goud

111

actinium

rutherfordium

dubnium

seaborgium

bohrium

hassium

meitnerium

darmstadtium

röntgenium

226,0

227

261

262

266

264

277

268

281

272

lanthaniden

actiniden

1,1

6 90

1,1

1,2

Pm Sm

cerium

praseodymium

neodymium

promethium

samarium

140,1

140,9

144,2

(145)

150,4

1,3

1,5

1,4

thorium

protactinium

uraan

232,0

231,0

238,0

1,3

neptunium

1,3

plutonium

1,9

237

244

1,8

telluur

jood

121,8

127,6

126,9

1,9

2,0

2,2

kwik

thallium

Tl-

Pb lood

bismut

polonium

204,4

207,2

209,0

209

210

114

200,6

113

115

Fl-

116

flerovium

moscovium

livermorium

tennessine

287

289

288

289

1,2

Xe xenon

131,3

Rn radon

118

nihonium

(1,2)

83,80

222

117

285

krypton

astaat

copernicium

1,2

antimoon

1,8

tin

112

radium

ganesson

289 1,1

1,2

terbium

dysprosium

holmium

erbium

gadolinium

europium

thulium

ytterbium

lutetium

151,9

157,3

158,9

162,5

164,9

167,3

168,9

173,0

1,3

americium

Cm curium

berkelium

cesium

arseen

1,8 43 1,9 44 na 2,2 lanthaan, 45 2,2 46 2,2 periode 47 1,9 48 zes, 1,7 en 49 actinium, 1,7 50 1,8 in 51 periode 1,9 52 2,1 53 2,5 elementen in zeven.

87,62 56

ijzer

argon

39,95

Een gelijkaardig probleem in de rangschikking deed zich voor met de

strontium

1,6

85,47 0,7

rubidium

helium

20,18 De overige elementen behoren tot de a-groepen. Er dus 13 1,5 14 1,8 zijn 15 2,1 16 acht 2,5 a-groepen 17 3,0 18 10,81

39,10

1,2

1,0

2,5

boor

gemiddelde relatieve atoommassa (<Ar>)

Mg 20

24,31

magnesium

22,99 19

2,0

magnesium

lithium

1,2

symbool

1,01 1,0

b-groepen kregen de verzamelnaam overgangselementen; ook de termen4,00

waterstof

elektronegatieve waarde (EN)

cijfer met lettertje b. We noemen ze de b-groepen. 13 14 De elementen 15 16 uit 17de

atoomnummer (Z)

De tabel moest dusELEMENTEN worden opengetrokken om er telkens tien elementen18 PERIODIEK SYSTEEM VAN DE tussen te plaatsen. Die groepen elementen krijgen doorgaans een VIIa Romeins IIIa IVa Va VIa

243

247

100

101

102

175,0 103

californium

einsteinium

fermium

mendelevium

nobelium

lawrencium

251

252

257

258

259

262

De 28 (of 2 keer 14) afgezonderde elementen onderaan zijn de elementen die

in periode zes volgen op het element lanthaan en in periode zeven op het

element actinium. Zo verkregen ze de naam lanthaniden en actiniden. Samen

worden ze ook wel ‘zeldzame aarden’ genoemd. WEETJE

Men kiest er vaak voor om de zeldzame aarden onderaan de tabel te verhoudingen van een pagina of poster.

plaatsen met een verwijzing. Dat is handiger omdat het beter past in de

.indd 274

20/05/2021 1

THEMA 04

HOOFDSTUK 1

149

HOOFDSTUK 2

Wat leren we uit de plaats van een element in het PSE? LEERDOELEN Je kunt al:

L toelichten dat elk element een specifieke plaats heeft in het PSE; schillen weergeeft;

L toelichten dat de groep waarin het element staat de

elektronenconfiguratie van de buitenste schil verraadt;

L toelichten dat elektronen negatief geladen zijn en protonen

L toelichten dat een atoom evenveel elektronen als protonen bevat en dus elektrisch neutraal is.

Je leert nu:

L een verband leggen tussen de plaats van een element in het PSE en de eigenschappen ervan;

elementen bevatten heel wat nuttige informatie voor de

chemicus. Heb je die kennis

onder de knie, dan start je met een flinke basis om later de

verbindingen tussen atomen te

verklaren. Atomen binden immers tot verbindingen. Er bestaan zeer eenvoudige verbindingen, maar ook heel complexe.

L elementen ordenen en plaatsen op de tabel volgens metalen en niet-metalen (classificatie).

Het PSE en de plaats van de

positief geladen;

L toelichten dat de periode waarin het element voorkomt het aantal

2.1 De a-groepen en hun naam

Sommige groepen hebben een specifieke naam, andere groepen worden genoemd naar het bovenste element uit de groep. • Ia: de alkalimetalen (Li, Na, K …)

• IIa: de aardalkalimetalen (Be, Mg, Ca …) • IIIa: de aardmetalen (B, Al, Ga …)

• IVa: de koolstofgroep (C, Si, Ge …) • Va: de stikstofgroep (N, P, As …)

• VIa: de zuurstofgroep (O, S, Se …)

• VIIa: de halogenen (F, Cl, Br, I …)

• VIIIa: de edelgassen (He, Ne, Ar …)

De laatste kolom, de edelgassen, wordt ook aangeduid als de nulgroep. 150

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

Ia 1

atoomnummer (Z)

waterstof

lithium

1,5

3 Na

natrium

Mg 20

calcium

5 Rb

rubidium

6 Cs

cesium

barium

132,9

francium

0,9

1,2

yttrium

1,1

lanthaan

138,9 89

1,1

Vb 5 23

1,4

2,5

radium

actinium

rutherfordium

226,0

227

261

technetium

bohrium

neodymium

140,9 91

hassium

1,5

meitnerium

1,4

(145) 93

zilver

2,2

darmstadtium

samarium

röntgenium

gadolinium

151,9

1,8

Tl-

copernicium

nihonium

1,2

terbium

157,3

(1,2)

1,3

jood

xenon

126,9

131,3

2,2

dysprosium

158,9

222 118

thulium

167,3

168,9

100

101

ganesson

289

1,2

erbium

164,9

tennessine

289

holmium

162,5

livermorium

1,2

radon

210 117

288

1,2

astaat

209

moscovium

289

polonium

116

1,1

1,2

ytterbium

lutetium

173,0

102

289 71

175,0 103

thorium

protactinium

uraan

neptunium

plutonium

americium

Cm curium

berkelium

californium

einsteinium

fermium

mendelevium

nobelium

lawrencium

232,0

231,0

238,0

237

244

243

247

251

252

257

258

259

262

WEETJE

2,0

krypton

83,80

2,5

127,6

209,0

flerovium

79,90

telluur

1,9

115

Fl-

287

285

bismut

207,2 114

2,1

121,8

lood

204,4

argon

39,95

2,8

broom

78,96

antimoon

thallium

113

chloor

seleen

1,9

tin

1,8

neon

20,18 18

35,45 35

74,92

118,7 82

Ne 3,0

Cl2,4

arseen

114,8

kwik

1,8

S zwavel

72,64

indium

200,6

fluor

32,07

2,0

19,00 2,5

fosfor

germanium

Hg 112

europium

150,4

1,9

272

1,7

30,97 33

4,0

16,00 16

P 1,8

zuurstof

2,1

Si 28,09 32

69,72

112,4

goud

gallium

cadmium

197,0 111

195,1

1,6

3,5

14,01 15

silicium

26,98

zink

1,7

1,8

Alaluminium

65,38 48

107,9 79

281 1,2

Pm Sm

promethium

268

144,2 92

1,9

stikstof

12,01 1,5

koper

platina

110

1,6

63,55

106,4 2,2

IIb 12 30

Cu 47

palladium

277 1,2

praseodymium

1,3

cerium

2,2

192,2 109

1,9

nikkel

iridium

190,2 108

2,2

Ib 11 29

58,69 46

102,9

osmium

186,2

264 1,1

rhodium

renium

266 1,1

ruthenium

2,2

1,9

58,93

VIlIb 10 28

kobalt

101,1 1,9

107

seaborgium

262

2,2

1,9

ijzer

55,85 44

98 75

dubnium

183,9

140,1

actiniden

1,9

54,94

106

1,7

1,8

wolfraam

180,9

lanthaniden

VIlIb VIlIb 8 9 26

3,0

koolstof

10,81 13

mangaan

95,94

105

1,5

molybdeen

1,5

tantaal

178,5

1,8

hafnium

104

92,91 73

VIIb 7 25

52,00

niobium

91,22

1,6

chroom

1,6

zirkonium

1,3

50,94 41

VIb 6

1,6

vanadium

47,87 40

88,91 57

1,5

titaan

44,96

137,3

0,7

223

0,9

IVb 4 22

scandium

strontium

1,3

87,62

0,7

7 Fr

1,0

85,47

40,08

0,8

1,0

kalium

39,10 37

IIIb 3

24,31

0,8

boor

magnesium

22,99 19

magnesium

gemiddelde relatieve atoommassa (<Ar>)

1,2

VIIa 17

4,00 2,0

24,31

9,01 0,9

VIa 16

helium

beryllium

6,94 11

naam

Va 15

1,0

IVa 14

1,2

symbool

1,01 3

IIIa 13

elektronegatieve waarde (EN) 12

IIa 2

2,1

0 18

PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN

Er zijn nog meer verzamelnamen voor groepen elementen. Zo worden alle elementen met een atoomnummer hoger dan 92, het element uraan, ook wel de ‘transuranen’ genoemd. Dat zijn radioactieve

elementen: instabiele atomen die snel vervallen. Radioactieve

elementen zoals uranium worden in kerncentrales gebruikt als brandstof, maar produceren ook heel wat radioactief afval..

De verwerking van radioactief afval is en blijft een probleem waar nog geen oplossing voor gevonden werd. In Vlaanderen wordt radioactief

afval van de kerncentrale in Doel in gebetonneerde vaten opgeslagen

PSE.indd 274

bij Belgoprocess in Dessel.

20/05/2021 12:49

Maar ook wereldwijd blijft radioactief afval en de

verwerking ervan de politieke discussie voeden. Hoewel kernenergie qua uitstoot

(van bv. CO2) de ‘schoonste’ manier is om elektriciteit

op te wekken, kunnen we

radioactief kernafval niet eeuwig blijven produceren en stockeren. Toch zijn er nog lang niet genoeg windmolens, zonnepanelen en

waterkrachtcentrales om de hoeveelheid geproduceerde elektriciteit te compenseren en zo de productie van kernafval een halt toe te

roepen. Een kernuitstap zal immers opgevangen moeten worden door zogenaamde groene stroom.

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

151

OPDRACHT 4 1 Vul de tabel aan met behulp van het PSE.

neon

Behoort tot de groep

fosfor

lithium

ijzer

Naam element

Symbool

2 Ontdek via de ontdekplaat bij het onlinelesmateriaal enkele nuttige toepassingen van elk element in het

dagelijks leven.

WEETJE

Wil je op het volgende feestje uitpakken met een origineel nummer?

Scan de QR-code en ontdek de song The Elements.

152

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

THE ELEMENTS

2.2 Waarom lijken atomen graag op een edelgas?

OPDRACHT 5

Bekijk de lewisstructuur en vul de tabel aan.

1 Bekijk het PSE. Boven elke kolom van de a-groepen staat de lewisstructuur van de elementen uit die kolom (groep) weergegeven. Ia 1

waterstof

1,0

1,5

lithium

beryllium

6,94

9,01

0,9

3 Na

24,31

0,8

IIIb 3

1,0

1,3

1,6

1,5

1,8

1,9

scandium

titaan

vanadium

chroom

mangaan

44,96

47,87

50,94

52,00

54,94

55,85

58,93

1,2

1,4

1,8

1,9

2,2

1,6

4,0

koolstof

stikstof

zuurstof

fluor

12,01

14,01

16,00

19,00

1,5

1,8

2,1

2,5

neon

Al-

silicium

fosfor

zwavel

chloor

26,98

28,09

30,97

32,07

35,45

1,6

1,8

2,0

2,4

Ga gallium

germanium

Se seleen

broom

63,55

65,38

69,72

72,64

74,92

78,96

79,90

2,2

1,9

zink

1,7

1,8

1,9

technetium

ruthenium

rhodium

palladium

Ag zilver

cadmium

indium

Sn tin

antimoon

telluur

jood

95,94

101,1

102,9

106,4

107,9

112,4

114,8

118,7

121,8

127,6

126,9

1,7

1,9

2,2

1,9

1,8

1,9

2,0

Xe xenon

131,3

2,2

Ba barium

lanthaan

hafnium

tantaal

wolfraam

Re renium

osmium

iridium

platina

Hg kwik

thallium

Tl-

Pb lood

bismut

polonium

132,9

137,3

138,9

178,5

180,9

183,9

186,2

190,2

192,2

195,1

197,0

200,6

204,4

207,2

209,0

209

210

0,7

7 Fr

francium

223

0,9

1,1

104

105

106

radium

actinium

rutherfordium

dubnium

226,0

227

261

262 58

lanthaniden

1,1

cerium

108

actiniden

110

goud

111

113

112

114

115

Fl-

116

bohrium

hassium

meitnerium

darmstadtium

röntgenium

copernicium

nihonium

flerovium

moscovium

livermorium

tennessine

264

277

268

281

272

285

287

289

288

289

1,1

praseodymium

1,2

neodymium

140,9

1,5

Pm Sm

promethium

144,2

1,4

1,2

samarium

(145)

1,3

europium

150,4

1,3

gadolinium

151,9

1,3

1,2

terbium

157,3

(1,2)

dysprosium

158,9

1,2

holmium

erbium

164,9 99

162,5 98

167,3 100

1,2

Tm thulium

168,9 101

ganesson

289 1,1

Yb ytterbium

173,0 102

radon

118

266

Rn 222

117

astaat

seaborgium

1,2

Lu lutetium

175,0 103

thorium

protactinium

uraan

neptunium

plutonium

americium

Cm curium

berkelium

californium

einsteinium

fermium

mendelevium

nobelium

lawrencium

232,0

231,0

238,0

237

244

243

247

251

252

257

258

259

262

1,3

109

140,1

107

krypton

6 Cs

cesium

Kr 83,80

2,5

molybdeen

1,5

2,1

92,91 73

arseen

argon

39,95

2,8

58,69

koper

Cl-

Ni nikkel

20,18 3,0

aluminium

niobium

1,3

91,22 72

boor

zirkonium

1,1

1,9

3,5

88,91 57

2,2

yttrium

0,9

1,9

IIb 12

3,0

87,62 56

kobalt

Ib 11

strontium

0,7

2,5

85,47

1,6

rubidium

ijzer

VIlIb 10

5 Rb

VIlIb VIlIb 8 9

40,08 1,0

1,6

VIIb 7

calcium

VIb 6

VIIa 17

10,81

kalium

0,8

1,5

Vb 5

2,0

39,10 37

IVb 4

VIa 16

4,00

magnesium

gemiddelde relatieve atoommassa (<Ar>)

Mg magnesium

22,99

Va 15

helium

24,31

1,2

natrium

naam

IVa 14

1,2

symbool

1,01

IIIa 13

elektronegatieve waarde (EN)

atoomnummer (Z)

IIa 2

2,1

0 18

PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN

2 Leid daaruit het antwoord af om de tabel verder aan te vullen.

Nummer en naam a-groep

Aantal elektronen in de buitenste schil

Ia alkalimetalen

IIIa aardmetalen

Va stikstofgroep

VIIa halogenen

2 4 6 8 (2 voor periode 1)

PSE.indd 274

20/05/2021 12:49

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

153

Je merkt dat Mendelejev het belangrijk vond om elementen met hetzelfde

aantal elektronen in de buitenste schil onder elkaar in groepen te plaatsen. Niet vergeten: elk atoom is elektrisch neutraal

(aantal negatief geladen

elektronen = aantal positief geladen protonen).

Atomen zijn het meest stabiel als hun buitenste schil volledig gevuld is met

acht elektronen (of twee als er maar één schil is). Ze streven er dan ook naar om die buitenste schil volledig te maken, de zogenaamde edelgasconfiguratie.

TIP

Met uitzondering van de twee elementen van de eerste periode betekent die

edelgasconfiguratie dus dat ze acht elektronen hebben op de buitenste schil. De edelgasconfiguratie wordt daarom ook wel de octetstructuur genoemd, al zou voor waterstof en helium ‘duetstructuur’ een beter gekozen term zijn. trekken of elektronen af te staan.

Door elektronen (negatief geladen deeltjes) op te nemen of af te staan,

Afb. 49 Elektrisch neutraal atoom

De edelgasconfiguratie kan bekomen worden door extra elektronen aan te

krijgt het atoom zelf een lading. Het atoom is niet langer elektrisch neutraal, want het aantal protonen is niet langer gelijk aan het aantal elektronen. We

spreken nu niet langer over een atoom maar over een ion. Een geladen atoom wordt een ion genoemd.

• Negatief geladen ionen worden anionen genoemd en bevatten meer

elektronen dan protonen.

Dit anion draagt als lading 2–

Afb. 50 Ladingsverhouding bij anionen

• Positief geladen ionen worden kationen genoemd en bevatten meer

154

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

protonen dan elektronen.

Dit kanion draagt als lading 2+

Afb. 51 Ladingsverhouding bij kationen

Een atoom zal altijd de makkelijkste weg kiezen om de edelgasconfiguratie te bekomen, zoals het voorbeeld van natrium en chloor aantoont:

Natrium heeft één elektron in de buitenste schil en kan een octetstructuur bereiken door:

• één elektron af te staan;

• zeven elektronen op te nemen.

Het natriumatoom kiest de gemakkelijkste weg: met één elektron minder wordt de voorlaatste schil nu de buitenste schil en bereikt het atoom de edelgasconfiguratie. Na

Na+

Z = 11 N = 12

Afb. 52 Natrium: van atoom tot ion

Atoom

Ion

neutraal

positief

aantal protonen

aantal elektronen lading

elektronenconfiguratie

2, 8, 1

2, 8

Met dat ene elektron (negatief geladen deeltje) minder wordt tegelijkertijd

het positieve natriumion gevormd: Na+.

Merk op dat het natriumion, dat we nu noteren als Na+, dezelfde

elektronenconfiguratie krijgt als het edelgas neon. Na+ 2 8 1

Chloor heeft zeven elektronen in de buitenste schil, om een volledige buitenste schil te bekomen kan het: • één elektron opnemen;

• zeven elektronen afstaan.

Ook chloor kiest voor de makkelijkste oplossing en zal één elektron (negatief geladen deeltje) opnemen. Cl

Cl–

Z = 17 N = 18

Afb. 53 Chloor: van atoom tot ion

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

155

Atoom

Ion

neutraal

negatief

aantal protonen aantal elektronen

lading elektronenconfiguratie

2, 8, 7

2, 8, 8

Chloor zal daarom het negatieve chloride-ion vormen, of kortweg Cl–.

Het chloride-ion, dat we nu noteren als Cl–, krijgt door de opname van een extra elektron de configuratie van het edelgas argon. Ar

2878

288

Cl–

Metalen zijn dus geneigd om elektronen af te staan, terwijl de niet-metalen

er heel graag extra elektronen zouden bij willen. De mate waarin een

atoom er naar streeft om extra elektronen op te nemen noemen we de

elektronegativiteit van een element. De elektronegativiteit of EN-waarde is

een getal tussen 0,7 en 4, dat we ook bij elk element op het PSE terugvinden, in de rechterbovenhoek.

elektronegatieve waarde (EN)

atoomnummer (Z)

symbool

magnesium

naam

1,2

24,31

gemiddelde relatieve atoommassa <Ar>

Door het streven naar een volledige buitenste schil gaat een atoom

elektronen afstaan of opnemen. Het bereikt zo de configuratie van het

dichtstbijzijnde edelgas in het periodiek systeem. Daarom spreken we van een edelgasconfiguratie.

De mate waarin een atoom ernaar streeft om extra elektronen op te nemen,

noemen we de elektronegativiteit (EN) van een element.

OPDRACHT 6

Vergelijk de EN-waarde van elk element in het PSE.

1 Hoe verandert de EN-waarde binnen één periode?

2 Hoe verandert de EN-waarde binnen één groep?

3 Waar staan dan de meest elektronegatieve elementen op het PSE?

4 Waar staan de minst elektronegatieve (of elektropositieve) elementen?

156

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

WEETJE De Amerikaan Linus Carl Pauling (1901-1994) was de

allereerste scheikundige die de term elektronegativiteit

gebruikte. Aan het element dat het hardst elektronen naar zich toe kan trekken (fluor) kende Pauling een EN-waarde

van 4,0 toe. De overige elementen werden vergeleken met fluor en kregen een overeenkomstige elektronegativiteit,

tussen 0,7 en 4,0. De elektronegativiteit is dus specifiek

voor elke atoomsoort.

OPDRACHT 7

Vul de juiste gegevens aan en schrap wat niet past.

Welke ionen vormen de atomen om de edelgasconfiguratie te bereiken?

• Zuurstof zal

elektronen opnemen / afstaan en een

• Aluminium zal • Neon zal

elektronen opnemen / afstaan en

ion vormen.

elektron opnemen / afstaan en een

• Lithium zal

elektronen opnemen / afstaan en een

ion vormen.

elektronen opnemen / afstaan en een

• Zwavel zal

elektronen opnemen / afstaan en een

• Stikstof zal

elektronen opnemen / afstaan en een

• Magnesium zal

ion vormen.

TIP Denk eraan dat je het aantal

elektronen in de buitenste schil van elk atoom kunt afleiden

uit de plaats in het periodiek systeem.

OPDRACHT 8

Schrap wat niet past.

• In anionen is het aantal protonen kleiner / groter dan het aantal elektronen.

• In kationen is het aantal protonen kleiner / groter dan het aantal elektronen.

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

157

• Elementen uit groep Ia geven 1 elektron af en vormen een ion met lading 1+.

• Elementen uit groep IIa geven 2 elektronen af en vormen een ion met lading 2+.

• Elementen uit groep IIIa geven 3 elektronen af en vormen een ion met lading 3+.

• Elementen uit groep Va nemen 3 elektronen op en vormen een ion met lading 3–.

• Elementen uit groep VIa nemen 2 elektronen op en vormen een ion met lading 2–.

• Elementen uit groep VIIa nemen 1 elektron op en vormen een ion met

lading 1–.

• Elementen uit groep VIIIa vormen geen ionen, zij hebben al de

edelgasconfiguratie.

Dit overzicht vormt een zeer belangrijke basis om later chemische formules te schrijven.

` Maak oefening 2 t/m 9.

Opgelet, er worden twee belangrijke afspraken gemaakt: 1

Ia 1

IIa 2

2,1

atoomnummer (Z)

1,01

1,0

naam

1,5

lithium

3 Na

natrium

Mg 24,31

1,0

0,8

IIIb 3

magnesium

22,99

1,2

kalium

calcium

39,10

0,8

5 Rb

rubidium

0,7

barium

132,9

7 Fr

cesium

0,7

francium

223

0,9

lanthaan

138,9

1,3

niobium

tantaal

actinium

rutherfordium

226,0

227

261

molybdeen

Db Ce

cerium

1,3

1,9

technetium

2,2

bohrium

hassium

264 1,1

praseodymium

neodymium

140,9 1,5

promethium

1,4

VIIa 17

1,3

darmstadtium

1,3

europium

gadolinium

1,3

1,8

Sn tin

1,8

Tl-

nihonium

terbium

(1,2)

dysprosium

158,9 97

bismut

Fl-

flerovium

2,0

moscovium

holmium

164,9

erbium

167,3 100

xenon

131,3

2,2

astaat

209

radon

210

222

117

livermorium

118

tennessine

ganesson

289 1,2

Tm thulium

289 1,1

1,2

ytterbium

lutetium

173,0 102

168,9 101

jood

126,9 85

289 1,2

krypton

83,80

2,5

polonium

288 1,2

79,90

127,6

116

289 67

209,0 115

lood

162,5 98

1,9

broom

telluur

121,8

207,2 114

287 1,2

argon

39,95

2,8

78,96 2,1

chloor

35,45 35

seleen

antimoon

204,4

1,9

Cl2,4

74,92

neon

20,18 3,0

zwavel

arseen

118,7 82

thallium

285

157,3 96

113

1,8

fluor

32,07 34

72,64

114,8

kwik

copernicium

germanium

2,0

19,00 2,5

fosfor

zuurstof

30,97 33

4,0

P 1,8

16,00 2,1

Si 28,09

indium

200,6

151,9 95

1,9

112

röntgenium

1,7

3,5

14,01 15

silicium

69,72

goud

gallium

112,4

272

197,0 111

1,6

cadmium

195,1

150,4 94

2,2

Al-

stikstof

175,0 103

thorium

protactinium

uraan

neptunium

plutonium

americium

Cm curium

berkelium

californium

einsteinium

fermium

mendelevium

nobelium

lawrencium

232,0

231,0

238,0

237

244

243

247

251

252

257

258

259

262

samarium

(145) 93

zilver

1,7

1,8

26,98

zink

12,01 14

aluminium

65,38 48

107,9

281 1,2

Pm Sm

144,2 92

meitnerium

Ag 79

platina

268

1,9

3,0

koolstof

1,5

koper

106,4

110

1,6

63,55

2,2

IIb 12 30

Cu 47

palladium

277 1,2

2,2

192,2 109

1,9

nikkel

iridium

190,2 108

2,2

Ib 11 29

58,69 46

102,9

osmium

186,2

seaborgium

rhodium

renium

107

2,2

1,9

58,93

ruthenium

VIlIb 10 28

kobalt

101,1 1,9

183,9

2,2

1,9

ijzer

55,85 44

98 75

54,94

140,1 90

actiniden

1,7

1,8

10,81 13

VIlIb VIlIb 8 9 26

mangaan

266 1,1

1,5

wolfraam

262

VIIb 7 25

95,94

106

dubnium

1,8

180,9 105

radium

lanthaniden

1,5

1,6

52,00 42

92,91 73

hafnium

104

1,6

2,5

boor

chroom

50,94

24,31

VIb 6

vanadium

178,5

1,1

1,6

91,22

1,1

1,4

zirkonium

88,91

137,3 88

titaan

Vb 5

yttrium

1,5

47,87

1,2

87,62

6 Cs 87

44,96

strontium

85,47

1,0

IVb 4

scandium

40,08

1,3

VIa 16

4,00 2,0

magnesium

gemiddelde relatieve atoommassa (<Ar>)

9,01

0,9

Va 15

helium

beryllium

6,94

IVa 14

1,2

symbool

IIIa 13

elektronegatieve waarde (EN)

waterstof

0 18

PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN

1 De overgangselementen laten we nog even links liggen, voorlopig

onthouden we dat deze elementen uit de b-groepen bijna allemaal een 2+ ion gaan vormen.

2 De elementen uit kolom IVa (C: koolstof, Si: silicium, Ge: germanium,

Sn: tin en Pb: lood) worden ook overgeslagen. Die elementen kunnen immers twee kanten uit om tot een edelgasconfiguratie te komen: 4 elektronen opnemen en dus een 4– ion vormen, of 4 elektronen afstaan en een ion met lading 4+ vormen. Vaak zullen zij 4+ ionen vormen.

158

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

PSE.indd 274

20/05/2021 12:49

2.3 Zijn er naast de massa en elektronenconfiguratie nog andere indelingen in het PSE? Vaak maakt men in een periodiek systeem ook nog een indeling in metalen dat niet gebeurd).

Als we over metalen spreken denk je vast aan ijzer, koper …

en niet-metalen door de vakjes anders in te kleuren (bij een blanco PSE is

Of misschien heb je een wat duurdere smaak en denk je aan zilver, goud …

Er bestaan natuurlijk nog veel meer metalen die je regelmatig tegenkomt in

het dagelijks leven, denk maar aan aluminium en chroom in je fiets, of aan de

auto van je ouders.

Sorteer de metalen en de niet-metalen. Je leerkracht heeft een aantal stoffen klaargezet.

OPDRACHT 9

1 Van welke stoffen denk je dat het metalen zijn? Haal ze ertussenuit. 2 Noteer waarom jij denkt dat het om een metaal gaat.

Met andere woorden: van welke eigenschappen heb je gebruikgemaakt?

OPDRACHT 10 DEMO

Je leerkracht onderzoekt welke stoffen stroom geleiden.

1 Werkwijze

• Verbind een testlamp met een stroombron.

• Sluit de stroomkring door de connectoren

lampje

met de stof te verbinden.

 Lampje brandt: stof geleidt stroom.  Lampje brandt niet: stof geleidt geen stroom.

stof

stroombron

Afb. 54

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

159

2 Wat neem je waar? Zet een kruisje in de juiste kolom. Stof

Lampje brandt

Lampje brandt niet

ijzer (Fe) lood (Pb) octazwavel (S8)

distikstof (N2, de lucht aanwezig) koper (Cu) grafiet (C)

3 Wat kun je hieruit besluiten?

OPDRACHT 11 DEMO

Je leerkracht onderzoekt welke stoffen warmte geleiden door een metalen en een glazen staaf in de vlam van een bunsenbrander te houden.

metaal

Afb. 55

1 Wat neem je waar?

2 Wat kun je hieruit besluiten?

160

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

glas

OPDRACHT 12

Bekijk de tabel en los de vragen op.

Smeltpunt (°C)

Kookpunt (°C)

ijzer

1 538

2 750

dijodium

koper

1 085

2 566

distikstof

chroom

839

1 860

1 485

platina

1 772

3 850

327

1 740

–39

kwik

natrium

357

kalium

884

calcium goud

774

2 675

1 064

2 807

Smeltpunt (°C)

Kookpunt (°C)

113

184

octazwavel

113

–218

dizuurstof

–210 –259

diwaterstof

koolstof - diamant dichloor

dibroom

–183

–196

–253

3 550

koolstof - grafiet tetrafosfor

444

4 827

lood

Stof

3 652

4 827

276

Stof

Niet-metalen

Metalen

–101

–35

–7

1 Markeer de stoffen die bij kamertemperatuur vast zijn met rood, vloeibaar met groen en gasvormig met

geel.

2 Vergelijk de verschillende stoffen in de tabel aan de hand van hun smelten kookpunten. Wat valt er op bij de metalen?

3 Welke aggregatietoestand hebben ze bij kamertemperatuur?

Stofeigenschappen metalen

Stofeigenschappen niet-metalen

geleiden de elektrische stroom

geleiden de elektrische stroom niet

plooibaar, rekbaar, pletbaar,

niet plooibaar, niet rekbaar, niet

zacht

smeedbaar

goede warmtegeleiders glanzend uitzicht

vaste stoffen op kamertemperatuur (met uitzondering van kwik, een vloeibaar metaal)

(met uitzondering van grafiet) broos

pletbaar, niet smeedbaar slechte warmtegeleiders meestal dof uitzicht

meestal vloeibaar of gasvormig, maar kunnen ook vast zijn

` Maak oefening 10 t/m 13.

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

161

OPDRACHT 13

Herken de metalen. Op de Olympische Spelen kun je drie soorten medailles

winnen. Uit welke metalen zijn die medailles vervaardigd? Schrijf ook het symbool erbij, als je dat kent.

• medaille voor de winnaar:

• medaille voor de tweede:

• medaille voor de derde:

Opgelet, brons komt niet als zuivere stof voor in het PSE. Het is ook geen

zuivere stof, maar een mengsel van verschillende metalen. Metalen worden vaak gemengd om de eigenschappen ervan te verbeteren, dat noemen we legeren van metalen.

Zoek de antwoorden op het internet.

OPDRACHT 14

Welke elementen worden gemengd bij deze legeringen? • Brons is een legering van

• Messing is een legering van

en .

• Staal is een legering van

en .

• Roestvrij staal (RVS of inox) is een legering van , ,

en .

gewonnen. Helaas, je beker of medaille was niet vervaardigd uit echt goud of zilver, in het beste geval waren ze verguld of verzilverd. Een dun laagje van een edelmetaal bedekt dan de stalen medaille.

Misschien heb je zelf of samen met je team ook al ooit een medaille of trofee

WEETJE

Naast legeren wordt er ook vaak gebruikgemaakt van adhesie, de goede

hechtende eigenschappen van metaal. Een metaal wordt dan bedekt met

een laagje van een ander metaal. Dat noemen we galvaniseren, een techniek om metalen meer glans te geven (verzilveren, vergulden,

chromeren …) of te verhinderen dat ze roesten (verzinken van ijzer). Net als bij legeren, wordt er zo geprobeerd om de eerder nadelige

eigenschappen van sommige metalen tegen te werken. Omdat een stalen medaille niet glanst, wordt ze bijvoorbeeld bedekt met een laagje goud.

Zo wordt ook ijzer vaak bedekt met een laagje zink om het roesten tegen te gaan.

162

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

Metalen worden vaak gemengd tot een legering om de eigenschappen ervan te verbeteren. Dat noemen we legeren.

Er staan heel veel metalen in het PSE: van de 112 elementen in het PSE dat bij dit leerschrift zit, worden er meer dan 75 % tot de metalen gerekend.

WEETJE Hoewel men vaak spreekt over

een gouden ring, gaat het ook hier over een legering. Puur goud is gelegeerd met andere metalen

immers te zacht en wordt daarom

zoals nikkel, zink, koper … Juweliers drukken het gehalte van goud uit in de eenheid karaat (1/24ste, 24 karaat is dus zuiver goud).

OPDRACHT 15

Kleur de metalen in het periodiek systeem van de elementen rood en de niet-metalen blauw.

Je leerkracht helpt je de juiste indeling te maken. Ia 1

PERIODIEK SYSTEEM VAN DE ELEMENTEN IIa 2

2,1

atoomnummer (Z)

1,5

beryllium

6,94

9,01

3 Na natrium

22,99 19

1,2

IIIb 3

magnesium

kalium

39,10

1,0

1,3

1,5

5 Rb

1,6

VIb 6

1,5

1,8

1,9

Ib 11 29

IIb 12 1,9

1,6

3,5

4,0

koolstof

stikstof

zuurstof

fluor

12,01

14,01

16,00

19,00

1,5

1,8

2,1

2,5

Al-

aluminium

silicium

fosfor

zwavel

chloor

26,98

28,09

30,97

32,07

35,45

1,6

1,8

2,0

neon

2,4

Ar argon

39,95 2,8

mangaan

Co kobalt

nikkel

Zn zink

gallium

germanium

arseen

seleen

broom

52,00

54,94

55,85

58,93

58,69

63,55

65,38

69,72

72,64

74,92

78,96

79,90

1,8

1,9

2,2

1,9

1,7

1,8

1,9

2,5

niobium

molybdeen

technetium

ruthenium

rhodium

palladium

Ag zilver

cadmium

indium

Sn tin

antimoon

telluur

jood

92,91

95,94

101,1

102,9

106,4

107,9

112,4

114,8

118,7

121,8

127,6

126,9

1,3

1,5

1,7

1,9

2,2

1,9

1,8

2,1

91,22

zirkonium

1,1

88,91

2,2

yttrium

0,9

87,62

strontium

0,7

85,47

1,6

rubidium

1,9

Ba barium

lanthaan

hafnium

tantaal

wolfraam

renium

osmium

iridium

platina

Hg kwik

thallium

Tl-

Pb lood

bismut

132,9

137,3

138,9

178,5

180,9

183,9

186,2

190,2

192,2

195,1

197,0

200,6

204,4

207,2

209,0

6 Cs

cesium

0,7

7 Fr

francium

223

0,9

1,1

radium

actinium

226,0

227

lanthaniden

actiniden

104

105

Rf 261

107

108

109

110

goud

111

113

112

114

115

Fl-

2,0

Xe xenon

2,2

118

bohrium

hassium

meitnerium

darmstadtium

röntgenium

copernicium

nihonium

flerovium

moscovium

livermorium

tennessine

264

277

268

281

272

285

287

289

288

289

1,2

(1,2)

1,2

radon

222

117

266 1,1

210

seaborgium

131,3 86

astaat

209

262 1,1

83,80 54

polonium

116

krypton

dubnium

1,2

ganesson

289 1,1

1,2

neodymium

promethium

samarium

europium

gadolinium

terbium

dysprosium

holmium

erbium

praseodymium

cerium

thulium

ytterbium

lutetium

140,1

140,9

144,2

(145)

150,4

151,9

157,3

158,9

162,5

164,9

167,3

168,9

173,0

175,0

6 7

106

rutherfordium

chroom

50,94

koper

Cl-

vanadium

ijzer

20,18 3,0

titaan

1,4

He Ne

47,87

boor

10,81 13

VIlIb 10

3,0

VIlIb VIlIb 8 9

44,96

1,2

2,5

scandium

1,6

VIIb 7

40,08

1,0

Vb 5

VIIa 17

calcium

0,8

IVb 4

VIa 16

4,00 2,0

magnesium

gemiddelde relatieve atoommassa (<Ar>)

24,31

0,8

Va 15

helium

24,31

0,9

naam

lithium

1,0

IVa 14

1,2

symbool

1,01

elektronegatieve waarde (EN)

waterstof

IIIa 13

0 18

1,3

1,5

1,4

Pm Sm

1,3

berkelium

californium

einsteinium

fermium

mendelevium

nobelium

lawrencium

247

251

252

257

258

259

262

neptunium

plutonium

americium

238,0

237

244

243

103

247

uraan

231,0

102

curium

protactinium

101

232,0

100

thorium

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

163

OPDRACHT 16

Beantwoord de vragen. 1 Waar bevinden zich de niet-metalen in het PSE?

3 Waar vind je de metalen voornamelijk in het PSE?

4 Hadden de ionen van deze elementen een positieve of negatieve lading?

2 Hadden de ionen van deze elementen een positieve of negatieve lading?

OPDRACHT 17 ONDERZOEK

Hoe kun je metalen herkennen? Voer het labo uit op p. 277.

Elementen die elektronen afstaan om tot de edelgasconfiguratie te komen,

noemen we elektropositief; ze vormen kationen. Doorgaans zijn dat metalen.

Elementen die elektronen opnemen om tot de edelgasconfiguratie te komen, noemen we elektronegatief; ze vormen anionen. Doorgaans zijn dat niet-

metalen.

164

THEMA 04

HOOFDSTUK 2

THEMASYNTHESE

Het periodiek systeem van de elementen

GROEPEN EN PERIODEN IN HET PERIODIEK SYSTEEM

kolommen: groepen

rijen: perioden

• gegroepeerd volgens hun

• komen overeen met het aantal

chemische eigenschappen

schillen in het atoommodel

• die chemische eigenschappen

• aantal: 7

zijn het gevolg van het aantal

elektronen in de buitenste schil

• aantal: 18

10 b-groepen

 elk een naam:

alkalimetalen

IVa:

koolstofgroep

Va:

VIa:

VIIa:

aardalkalimetalen aardmetalen

stikstofgroep

overgangselementen

IIIa:

 één verzamelnaam:

IIa:

8 a-groepen Ia:

Het periodiek systeem van de elementen = een tabel waarin alle elementen gerangschikt zijn volgens oplopende atoommassa

zuurstofgroep halogenen

VIIIa/0: edelgassen (of nulgroep)

THEMA 04

THEMASYNTHESE

165

WAAROM LIJKEN ATOMEN GRAAG OP EEN EDELGAS? WAT ZIJN IONEN?

Atomen streven naar stabiele edelgasconfiguratie

elektronen afstaan

geladen atomen = IONEN

+ionen:

• niet-metalen

• metalen

–ionen:

elektronen opnemen

• elektronegatief

• elektropositief

• vaste stoffen bij

kamertemperatuur

(uitgezonderd kwik)

• specifieke eigenschappen:

- glanzen

- geleiden de stroom

- smeedbaar - legeerbaar

�

en de warmte

- plooibaar

afhankelijk van de elektronenconfiguratie 

verschil in ionlading per groep van elementen

ANDERE INDELINGEN IN HET PSE

We gebruiken ook verzamelnamen voor transuranen en zeldzame aarden voor bepaalde groepen van elementen. Met kleurschakeringen worden vaak ook subgroepen zoals metalen en niet-metalen in het PSE onderscheiden.

BEKIJK DE KENNISCLIP

166

THEMA 04

THEMASYNTHESE

CHECKLIST

NOG OEFENEN

1 Begripskennis

• Ik kan toelichten hoe en waarom een atoom een ion vormt, hoe het aan zijn lading komt.

• Ik kan een verband leggen tussen de plaats van een element in het PSE en de eigenschappen (massa, elektronenconfiguratie, EN-waarde ...) ervan.

2 Onderzoeksvaardigheden

ook op basis van atoomnummer, massagetal en lewisformule.

• Ik kan elementen ordenen en plaatsen op de tabel.

• Ik kan metalen herkennen aan de specifieke eigenschappen.

invullen bij je Portfolio.

` Je kunt deze checklist ook op

• Ik kan het PSE gebruiken om eigenschappen van atomen en ionen af te leiden,

ionen vormen.

• Ik kan toelichten waarom metalen positieve ionen en niet-metalen negatieve

THEMA 04

CHECKLIST

167

CHECK IT OUT

Ontdek de Mendelejev in jezelf! Sinds 2016 is het PSE vervolledigd met 118 gekende elementen. Het edelgas met atoomnummer 118 kreeg officieel de naam Oganesson en symbool Og. De naam werd afgeleid van de naam van de Russische onderzoeker. Denk nu niet dat je het element vroeg of laat in handen krijgt. De atomen Oganesson komen niet voor in de aardkorst, ze ze radioactief zijn.

Naar: www.destandaard.be

1 Scan de QR-code en ontdek het volledige artikel, of bekijk het videofragment bij het onlinelesmateriaal.

worden kunstmatig gemaakt door extra fusies van andere atomen en bestaan slechts luttele milliseconden omdat

LEES HET ARTIKEL

2 Kun jij beter dan Mendelejev? Hoe zou jij de indeling van de

elementen gemaakt hebben?

Hoe zou het dan heten?

3 Prijkt jouw element in de toekomst op de tabel?

Het lijkt misschien nog verre toekomstmuziek, maar jouw

kennis van wetenschap kan het begin zijn van een carrière als

(wereldberoemd) kernfysicus!

Door de zeer ingenieuze rangschikking van de elementen in het PSE kun je meteen heel wat

informatie afleiden uit hun plaats. Het PSE bevat eigenlijk een deels verborgen schat aan informatie. De periode geeft ons informatie over het aantal schillen, de groep geeft dan weer informatie over de elektronenconfiguratie. In de derde graad zul je ook leren dat zelfs elke dikkere lijn belang heeft.

168

THEMA 04

CHECK IT OUT

AAN DE SLAG

Vul aan.

a In het periodiek systeem zijn de elementen horizontaal gerangschikt volgens

Vul de tabel aan.

zwavel

calcium

argon

Al P

Vul aan.

• De overgangselementen vormen ionen met lading . • Negatieve ionen worden ook

• Positieve ionen worden ook

genoemd.

Vul aan.

Een element dat een ion vormt met lading 2– zal altijd behoren tot

Een element dat een ion vormt met lading 3– zal altijd behoren tot

Waarom vormen edelgassen geen ionen?

Ionlading

chloor

Naam groep

Symbool

Naam element

b In het periodiek systeem zijn de elementen verticaal gerangschikt volgens

Een element dat een ion vormt met lading 2+ zal altijd behoren tot

Een element dat een ion vormt met lading 1+ zal altijd behoren tot

Een element dat geen ionen vormt, zal altijd behoren tot

Welk ion bezit 117 neutronen en 74 elektronen? •

Pt4+

195

• 191 Pt4+

• 191 W4+ • 195 W4+

THEMA 04

AAN DE SLAG

169

Een 2+ geladen ion bevat nog 24 elektronen. Om welk element gaat het?

Beantwoord de vragen.

a Welk ion van een alkalimetaal heeft 4 schillen en 18 elektronen?

b Welk ion van een aardalkalimetaal heeft 4 schillen en 18 elektronen?

Welke van de onderstaande reeks atomen en ionen heeft een ander aantal elektronen dan de rest? • N3–

• Al3+

• Na+

• Mg2+

• Cl–

• O2– • Ne

• F– 10

Noem minstens vier stofeigenschappen van metalen.

Vul aan.

• Metalen vormen altijd positieve ionen, ze zijn .

• Niet-metalen vormen altijd negatieve ionen, ze zijn .

Welke zuivere stof is geen metaal maar geleidt toch de stroom?

Wat is het enige metaal dat vloeibaar is bij kamertemperatuur?

` Verder oefenen? Ga naar

170

THEMA 04

AAN DE SLAG

CHEMISCHE BINDINGEN

THEMA 05

CHECK IN VERKEN

172 173

` HOOFDSTUK 1: Zijn deeltjes in een verbinding altijd op

175

eenzelfde manier gebonden?

1.1 Wat is het verschil tussen een binding en een verbinding? 1.2 Welke soorten bindingen bestaan er?

` HOOFDSTUK 2: Hoe wordt een ionbinding gevormd?

2.1 De ionbinding 2.2 De formule-eenheid van ionverbindingen 2.3 De neutraliteitsregel

175 176

178 178 180 182

` HOOFDSTUK 3: Hoe wordt een atoombinding gevormd? 184

3.1 De atoombinding 3.2 De molecuulformule van atoomverbindingen

184 187

` HOOFDSTUK 4: Hoe wordt een metaalbinding gevormd? 191 191 193

THEMASYNTHESE

196

CHECKLIST

197

4.1 De metaalbinding 4.2 Verklaring van de eigenschappen van metalen

CHECK IT OUT

198

AAN DE SLAG

199

PORTFOLIO

OEFEN OP DIDDIT

171

CHECK IN

Alle beetjes helpen! Deze situaties schetsen telkens een probleem. Hoe kun je ervoor zorgen dat de personen alsnog in een comfortabele situatie terechtkomen? Situatie 1

Situatie 1:

Wat kan Kalvin doen zodat zowel hij als Fleur het comfortabel krijgen?

Situatie 2

Kalvin en Fleur Situatie 2:

Situatie 3

Jody en Jodi

Wat moeten Jody en Jodi doen om het beiden comfortabel te krijgen?

Situatie 3:

Wat moeten Ali en Allison doen om het beiden comfortabel te krijgen?

Ali en Alisson

` Is er een gelijkenis tussen deze situaties en de vorming van bepaalde chemische bindingen? We zoeken het uit!

172

THEMA 05

CHECK IN

VERKEN

De samenstelling van een stof OPDRACHT 1

Ken je alle termen nog?

Term

Verklaring

negatief ion samengestelde stof positief ion stof enkelvoudige stof

1 atoomsoort

3 scheikundige vorm voor materie met een bepaalde

2 de buitenste schil van het atoom is volledig bezet

4 kleinste deeltje van een element dat nog alle

6 ontstaat door het opnemen van elektronen

8 stof opgebouwd uit meer dan één element

chemische samenstelling

element

eigenschappen van het element heeft

5 ontstaat door het afstaan van elektronen

7 stof opgebouwd uit één element

edelgasconfiguratie

Verklaringen

atoom

1 Vul in de tweede kolom het nummer van de juiste verklaring in.

2 Zet in de afbeelding de juiste letters bij de pijlen.

A de stof water – B het deeltje water – C een atoom waterstof – D een atoom zuurstof

THEMA 05

VERKEN

173

OPDRACHT 2

Hoe worden ionen gevormd? Vul de zinnen aan en schrap wat niet past. a Metalen

om de edelgasconfiguratie te bereiken.

Ze vormen zo positieve / negatieve ionen.

Dat atoom zal dus

elektronen

Dat atoom zal dus

elektron

Dat atoom zal dus

elektronen

en zo het ion

vormen.

Dat atoom zal dus

elektronen

en zo het ion

vormen.

om de edelgasconfiguratie te bereiken.

c Magnesium is een metaal / niet-metaal met 2 elektronen op de buitenste schil.

en zo het ion

vormen.

elektronen op de buitenste schil.

f Zuurstof is een metaal / niet-metaal met

vormen.

elektronen op de buitenste schil.

e Aluminium is een metaal / niet-metaal met

OPDRACHT 3

en zo het ion

d Chloor is een metaal / niet-metaal met

b Niet-metalen

Onderstreep de enkelvoudige stoffen en omcirkel de samengestelde stoffen.

H2O – C (grafiet) – N2O (lachgas) – HCl (waterstofchloride) – O2 (zuurstofgas) – CH4 (methaan) – O3 (ozon) –

TIP

CO2 (koolstofdioxide) – He – C6H12O6 (glucose) – Fe (ijzer)

De elementen die enkelvoudige di-atomische stoffen vormen, kun je onthouden met het ezelsbruggetje

‘BrINClHOF’. Daarin zitten de symbolen van de elementen broom, jood, stikstof, chloor, waterstof, zuurstof en fluor. Ook elk woord van de zin ‘Claartje Fietste Naar Haar Opa In Breda’ begint met het symbool van een van

die elementen. Om de polyatomische enkelvoudige stoffen S8, P4 en O3 te onthouden, zul je je geheugen moeten

gebruiken.

174

THEMA 05

VERKEN

HOOFDSTUK 1

Zijn deeltjes in een verbinding altijd op eenzelfde manier gebonden? LEERDOELEN Je kunt al:

L begrijpen dat stoffen zijn opgebouwd uit één of meerdere atomen of elementen.

L dat de aard van de deeltjes bepaalt welke verbinding gevormd zal worden;

L wanneer een ionbinding tot stand komt;

L wanneer een atoombinding tot stand komt;

Als je om je heen kijkt, zie je allerhande voorwerpen die uit bepaalde stoffen

Je leert nu:

L toelichten dat atomen streven naar de edelgasconfiguratie;

L het verschil tussen een element en een atoom toelichten;

kast uit hout, een schrift uit papier. Ook de lucht om je heen bevat allerhande

deeltjes. Al die stoffen zijn opgebouwd uit één of meerdere atoomsoorten.

L wanneer een metaalbinding tot stand komt;

zijn gemaakt. Een balpen uit plastic, een

1.1 Wat is het verschil tussen een binding en een verbinding?

Je weet al dat een stof bestaat uit kleinere deeltjes (stofdeeltjes) die nog

steeds de eigenschap van de stof bezitten. Zo bestaat de stof suiker bijvoorbeeld uit allemaal kleine suikerdeeltjes.

Bij edelgassen bestaan die stofdeeltjes uit vrije, losse atomen: het zijn

mono-atomische, enkelvoudige stoffen (bv. Ne). De atomen van edelgassen

hebben een volledig bezette buitenste schil, waardoor ze niet reageren met andere atomen.

Atomen van andere atoomsoorten zullen de stabiele edelgasconfiguratie

proberen te bereiken door met elkaar te binden. Zo ontstaan nieuwe stoffen die bestaan uit meerdere atomen of ionen: het zijn verbindingen.

Het kunnen polyatomische (meeratomige) enkelvoudige stoffen (bv. Cl2) of samengestelde stoffen (bv. H2O) zijn.

THEMA 05

HOOFDSTUK 1

175

In thema 2 leerde je al dat enkelvoudige stoffen verbindingen zijn van

atomen of ionen van eenzelfde atoomsoort; samengestelde stoffen zijn verbindingen van atomen of ionen van verschillende atoomsoorten.

De atomen of ionen in een verbinding worden samengehouden door aantrekkingskrachten, die we een (chemische) binding noemen.

Een verbinding is een stof die bestaat uit meerdere atomen of ionen. De binding is de aantrekkende kracht die de atomen of ionen in een verbinding samenhoudt.

Wat is het onderscheid tussen binding en verbinding?

a Hoeveel bindingen zie je op de afbeelding?

Bekijk afbeelding 1 en beantwoord de vragen.

OPDRACHT 4

` Maak oefening 1.

Afb. 56

b Hoeveel unieke verbindingen zie je op de afbeelding?

1.2 Welke soorten bindingen bestaan er?

Atomen streven naar de edelgasconfiguratie. Om dat te bereiken moeten

metaal + niet-

metaal

niet-

metaal niet-

metaal

metaal + metaal

176

THEMA 05

= ionbinding

= atoombinding

= metaalbinding

HOOFDSTUK 1

atomen (behalve de edelgassen) met elkaar binden ter vorming van een verbinding.

Naargelang de aard van de atoomsoort (metaal en/of niet-metaal) kunnen verschillende soorten bindingen en verbindingen worden gevormd:

• In een verbinding opgebouwd uit metalen en niet-metalen worden de gevormde ionen samengehouden door een ionbinding. Die stof noemen we een ionverbinding.

• In een verbinding die bestaat uit één of meerdere soorten niet-metalen,

worden de atomen samengehouden door een atoombinding. Een stof met enkel atoombindingen noemen we een atoomverbinding.

• Als de verbinding uitsluitend is opgebouwd uit één of meerdere soorten metalen, houdt een metaalbinding de gevormde metaalionen samen.

Een stof met enkel metaalbindingen noemen we een metaalverbinding.

Het soort binding dat ontstaat, hangt af van de aard van de deeltjes: Stof is opgebouwd uit

Soort verbinding

Soort binding

metalen en niet-metalen

ionverbinding

ionbinding

uitsluitend metalen

atoomverbinding

metaalverbinding

atoombinding

metaalbinding

uitsluitend niet-metalen

` Maak oefening 2 t/m 6.

OPDRACHT 5

Op welke manier zijn de deeltjes gebonden in een verbinding?

Welk soort binding zal gevormd worden bij een verbinding die is opgebouwd uit de volgende elementen?

Vul in de tabel eerst de symbolen van de elementen aan en duid daarna het soort binding aan. Zijn de samenstellende Symbolen elementen metalen (M) elementen of niet-metalen (nM)?

aluminium en fluor

jood en jood

koolstof

koolstof en waterstof koolstof en zuurstof

koper en tin (samen: brons)

koper en zink (samen: messing)

magnesium en zuurstof natrium en chloor

stikstof en zuurstof tin en lood (samen: soldeertin) zink

kalium en broom

calcium en jood

Soort binding

Verbinding opgebouwd uit de volgende elementen

ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding

THEMA 05

HOOFDSTUK 1

177

HOOFDSTUK 2 H Li

Al-

Cl-

Pm Sm

Am Cm

LEERDOELEN

Hoe wordt een ionbinding gevormd?

METALEN

Je kunt al:

L beschrijven dat atomen verbindingen vormen omdat ze streven naar de edelgasconfiguratie;

L aanduiden dat tussen een metaal en een niet-metaal een ionbinding wordt gevormd;

Je hebt misschien op het etiket van sommige

L beschrijven hoe metalen en niet-metalen ionen

stoffen al formules zien staan zoals NaCl

vormen.

en CaCl2 of K2S. Dat zijn symbolen van

Je leert nu:

staat bij sommige symbolen geen getal?

Al die stoffen zijn ionverbindingen, want ze

zijn opgebouwd uit metalen en niet-metalen.

L hoe een ionverbinding wordt voorgesteld;

Zoals de naam doet vermoeden, vormen de metalen en niet-metalen ionen. Maar wat

houdt die ionen samen? We zoeken het uit.

L de formule-eenheid van een ionverbinding opstellen.

2.1 De ionbinding

elementen, waar soms een getal als subscript bij staat. Wat betekenen die? En waarom

L hoe een ionbinding wordt gevormd; L wat een ionbinding is;

OPDRACHT 6

Voer de proefjes uit en noteer je waarneming. 1 Blaas een ballon op en houd die boven het haar van een medeleerling.

Waarneming:

2 Wrijf met de ballon over het haar van een medeleerling (bij voorkeur iemand met lang haar). Verwijder de ballon dan langzaam van het haar.

Waarneming:

3 Wrijf de ballon nogmaals over het haar van dezelfde leerling en houd hem boven het haar van een andere leerling. Waarneming:

178

THEMA 05

HOOFDSTUK 2

NIET-METALEN

Door een ballon over haren te wrijven, springen elektronen over van de haren naar de ballon. De ballon wordt zo negatief geladen en de haren

positief geladen. De ballon trekt de haren aan door de aantrekkingskracht

tussen tegengestelde ladingen. De haren stoten elkaar onderling af en klitten niet samen door de afstotingskracht tussen gelijke ladingen.

In het eerste en het derde deel van de proef zijn de haren of de ballon niet geladen, waardoor er geen aantrekking tussen beide is.

Wanneer een metaal met een niet-metaal een binding maakt, zal het metaal één of meerdere elektronen overdragen aan het niet-metaal. Zo ontstaan

positieve en negatieve ionen. Metalen en niet-metalen werken dus samen om de edelgasconfiguratie te bereiken. Metalen kunnen het makkelijkst

één of meerdere elektronen ‘missen’, de niet-metalen willen die er graag bij.

Eens de ionen gevormd zijn, zorgen de elektrostatische aantrekkingskrachten

tussen de tegengesteld geladen ionen voor een sterke ionbinding tussen de ionen.

Wanneer een ion gevormd wordt, krijgt een metaal het woord

ion achter zijn naam: natrium wordt zo bijvoorbeeld het natriumion.

Een niet-metaal krijgt de uitgang ‘ide’+ ‘ion’ achter zijn stamnaam: chloor wordt zo het chloride-ion. Bij de elementen stikstof, zuurstof en zwavel

krijgt het ion een aparte naam: we spreken dan respectievellijk over het

Afb. 57 Vorming van een ionbinding tussen natrium en chloor. Natrium staat een elektron af aan chloor. Daardoor ontstaat een positief natriumion en negatief chloride-ion, die beide de edelgasconfiguratie hebben.

Bekijk de video over de ionbinding tussen een natriumion en chloride-ion.

nitride-ion, het oxide-ion en het sulfide-ion.

BEKIJK DE VIDEO

De ionbinding houdt positieve metaalionen en negatieve niet-metaalionen bij elkaar. Ze is het gevolg van de elektrostatische aantrekking tussen tegengestelde ladingen.

THEMA 05

HOOFDSTUK 2

179

2.2 De formule-eenheid van ionverbindingen

We weten nu dat metalen en niet-metalen een ionbinding vormen. Maar in

welke verhouding gebeurt dat en wat bepaalt die verhouding? Hoe stellen we

de stof dan voor? OPDRACHT 7

Bouw je eigen keukenzoutkristal.

Je krijgt van je leerkracht een set lego- of duploblokken in twee kleuren, die de positieve natriumionen en

negatieve chloride-ionen voorstellen. Je weet inmiddels dat positieve ionen de negatieve aantrekken en dat gelijksoortige ladingen elkaar afstoten. Gebruik de stenen om samen met een klasgenoot een ‘zoutkristal’ te bouwen. De basis moet bestaan uit 3 x 4 stenen en elke laag moet volledig zijn. Er mogen geen stenen overblijven.

1 Maak hier je tekening.

2 Hoeveel stenen van elke kleur gebruikte jij? Kleur 1:

Kleur 2:

3 Bereken de verhouding van de aantallen van beide stenen. aantal stenen kleur 1

aantal stenen kleur 2

4 Hoeveel stenen van elke kleur gebruikte de andere leerling? Kleur 1:

Kleur 2:

5 Bereken de verhouding van de aantallen van beide stenen.

aantal stenen kleur 1 aantal stenen kleur 2

6 Wat stel je vast over de verhouding van de stenen van de ene kleur ten opzichte van de andere kleur?

180

THEMA 05

HOOFDSTUK 2

Proficiat, je hebt zopas je eerste ionrooster gebouwd! Als gevolg van de

elektrostatische aantrekkingskracht tussen positieve en negatieve ionen, rangschikken ionen zich op een regelmatige manier. Die regelmatige

rangschikking van positieve en negatieve ionen, samengehouden door

ionbindingen, noemen we een ionrooster. Een zoutkristal is opgebouwd uit

een ionrooster. Hoeveel positieve ionen en negatieve ionen aanwezig zijn in

het ionrooster, hangt af van de grootte van het ionrooster, maar zelfs in een

klein ionrooster zijn het er snel vele miljarden. De kleinste verhouding waarin de metaal- en niet-metaalionen voorkomen in het rooster, ligt echter vast. De regelmatige rangschikking van de ionen in het rooster zorgt ervoor dat

het rooster gezien kan worden als een herhaling van een kleinere eenheid.

Die kleinste verhouding van de ionen die zich telkens herhaalt in het rooster, neutraal Na atoom 11e

Na+ ion

overdracht van een elektron

verlies van een elektron

17e-

11p

opname van een elektron

18e-

17p+

10e+

11p

noemen we de formule-eenheid of roostereenheid.

Cl- ion

vast natriumchloride of keukenzout NaCl

neutraal Cl atoom

Afb. 58 Eén ionverbinding zoals keukenzout bestaat uit miljarden positieve en negatieve ionen in één keukenzoutkristal, gerangschikt in een ionrooster.

Als je het ionrooster van keukenzout of natriumchloride goed bekijkt, dan

zie je dat het is opgebouwd uit steeds wederkerende eenheden die bestaan

uit 1 natriumion en 1 chloride-ion.

De formule-eenheid schrijven we door de symbolen van de elementen van

de ionen, vergezeld van een index (getal als subscript geschreven). De index geeft het aantal van elk van de ionen in de kleinste herhalende eenheid

weer. Een index van 1 wordt evenwel niet geschreven. Voor keukenzout wordt dat dus: NaCl.

Stoffen die opgebouwd zijn uit positieve en negatieve ionen die in een ionrooster zijn gerangschikt, noemen we ionverbindingen.

Ionverbindingen zijn stoffen opgebouwd uit positieve en negatieve ionen die afwisselend gerangschikt zijn in een ionrooster.

De ionbinding is de kracht die de ionen samenhoudt. De kleinste herhalende eenheid in het rooster noemen we de formule-eenheid of roostereenheid. Ze wordt voorgesteld door de symbolen van de elementen van de ionen, samen met een index. De index geeft het aantal weer van dat element in de formule-eenheid.

THEMA 05

HOOFDSTUK 2

181

WEETJE

Keukenzout heeft als formule-eenheid NaCl en als chemische naam

natriumchloride. Het wordt gewonnen door zeewater in te dampen of door ontginning uit zoutmijnen. Naast smaakversterker in de keuken

kent natriumchloride veel andere toepassingen, zoals pekelen van

voeding (bewaring), een bestanddeel van blusmiddelen, gebruik in

geneesmiddelen (neusspray) en als strooizout dat onze wegen ijsvrij

moet houden.

2.3 De neutraliteitsregel

In keukenzout is het aantal positieve ionen gelijk aan het aantal negatieve

ionen. Dat is echter niet in alle ionverbindingen het geval.

OPDRACHT 8

Bekijk de figuur van de zouten natriumjodide en kaliumsulfide.

1 Omcirkel een formule-eenheid in het rooster.

2 Schrijf de formule-eenheid van deze ionverbindingen.

K+ ion Na+ ion

S2– ion

I– ion

Formule-eenheid 1:

Formule-eenheid 2:

Hoeveel ionen van elke soort aanwezig zijn in de formule-eenheid is afhankelijk van de lading van de ionen.

De formule van een ionverbinding moet altijd neutraal zijn. We spreken

daarom ook van de neutraliteitsregel: de som van alle positieve en negatieve ladingen moet gelijk zijn aan nul.

182

THEMA 05

HOOFDSTUK 2

Natriumjodide bestaat uit natriumionen en jodide-ionen. De natriumionen dragen een lading 1+ en de jodide-ionen een lading 1–. De lading van 1 natriumion neutraliseert de lading van 1 jodide-ion, daarom is de

formule-eenheid NaI. Kaliumsulfide bestaat uit kaliumionen en sulfide-ionen. De kaliumionen dragen een lading 1+. Er zijn 2 kaliumionen nodig om de lading van het sulfide-ion (2–) te ‘neutraliseren’. Daarom is de

formule-eenheid K2S. Opmerking: We zouden ook kunnen redeneren dat

4 kaliumionen nodig zijn om de lading van 2 sulfide-ionen te ‘neutraliseren’, maar bij het schrijven van de formule-eenheid werken we steeds met de kleinst mogelijke verhouding.

OPDRACHT 9

Vul de tabel aan.

calciumoxide

zinksulfide natriumbromide

magnesiumsulfide

Al Al

S F

Formule-eenheid

aluminiumoxide

aluminiumfluoride

kaliumoxide

Ionen

Elementen

Stof

Schrijf de formule-eenheid van een aantal ionverbindingen.

gebruiken we de neutraliteitsregel: de som van de lading van de positieve ionen en negatieve ionen moet aan elkaar gelijk zijn. Die indexen worden

in de kleinst mogelijke verhouding geplaatst. De index ‘1’ wordt niet geschreven.

` Maak oefening 7.

Om te bepalen welke indexen geschreven worden in een formule-eenheid

THEMA 05

HOOFDSTUK 2

183

samenstelling van de ATMOSFEER

HOOFDSTUK 3

Hoe wordt een atoombinding gevormd?

zuurstofgas

20.95%

zuurstofgas

LEERDOELEN

78.08%

Je kunt al:

stikstofgas

vormen omdat ze streven naar de

edelgasconfiguratie;

L aanduiden dat tussen twee niet-metalen atoombindingen worden gevormd;

L aangeven dat niet-metalen elektronen willen

Onze atmosfeer bestaat uit 78 % stikstofgas (N2),

opnemen.

21 % zuurstofgas (O2) en 0,03 % koolstofdioxide (CO2).

Je leert nu:

Al die stoffen zijn opgebouwd uit niet-metalen. Stoffen die uitsluitend uit niet-metalen zijn

L hoe een atoombinding wordt gevormd;

opgebouwd, noemen we atoomverbindingen. Je hebt

L hoe een molecule wordt voorgesteld door

al geleerd dat niet-metalen elektronegatief zijn en

een molecuulformule;

de edelgasconfiguratie willen bereiken door extra

L hoe we moleculen voorstellen door een

elektronen op hun buitenste schil op te nemen. Maar

hoe kunnen twee niet-metalen, die allebei elektronen willen opnemen, de edelgasconfiguratie bereiken?

structuurformule.

3.1 De atoombinding

Om te begrijpen hoe niet-metalen elkaar helpen om de edelgasconfiguratie te bereiken, kijken we even naar waterstofgas, dat opgebouwd is uit twee

waterstofatomen. Beide waterstofatomen hebben 1 elektron op de eerste (en tevens enige) schil en streven naar een volledig bezetting van de buitenste schil: 2 elektronen.

Beide waterstofatomen willen echter een elektron opnemen en geen van beide atomen is bereid om elektronen over te dragen. De twee

waterstofatomen kunnen de edelgasconfiguratie bereiken door een

gemeenschappelijk elektronenpaar te vormen. Deze twee elektronen worden gedeeld en kunnen nu bij beide atomen gerekend worden, waardoor de buitenste schil van de beide waterstofatomen volledig is gevuld.

Afb. 59 Vorming van een molecule H2: een atoombinding ontstaat door het gemeenschappelijk stellen van een elektronenpaar.

THEMA 05

xenon neon waterstofgas krypton koolstofdioxide

CO2

L beschrijven dat atomen verbindingen

184

Argon

0.000009 % 0.0018 % 0.0005 % 0.0001 % 0.038 %

0.93%

HOOFDSTUK 3

Dit gemeenschappelijk elektronenpaar wordt de atoombinding of de

covalente binding genoemd. Ze wordt voorgesteld door een streepje tussen beide atomen: het bindend elektronenpaar.

Deeltjes van een stof opgebouwd uit niet-metalen die door atoombindingen aan elkaar gebonden zijn, vormen samen een apart deeltje: het zijn

individuele moleculen. Bij een ionverbinding spreken we niet over moleculen, omdat de ionen niet uniek aan elkaar gelinkt zijn maar een steeds

herhalende eenheid in een rooster vormen. WEETJE

De naam ‘covalente binding’ komt van het Latijnse ‘co’ en ‘valere’:

samen van tel zijn, gelijkwaardig zijn. Het slaat dus op het feit dat de twee gemeenschappelijke elektronen de atomen stevig aan

elkaar binden. In sommige boeken of bronnen gebruikt men vooral

de naam ‘covalente binding’, in andere hanteert men het synoniem ‘atoombinding’. Je zorgt er dus best voor dat je ze beide goed kent.

Omdat er maar één atoombinding tussen twee atomen zit, spreken we van

een enkelvoudige atoombinding. De voorstelling van de manier waarop de atomen aan elkaar gebonden zijn, noemen we de structuurformule.

Andere elementen, zoals zuurstof, streven naar een edelgasconfiguratie met 8 elektronen op de buitenste schil. De molecule zuurstofgas is opgebouwd

uit 2 atomen O. Je zag al dat het element zuurstof 6 elektronen heeft op de

buitenste schil, waarvan 2 ongepaarde elektronen. Je leerde al in thema 4

hoe de elektronen verdeeld worden over het symbool van het element: eerst individueel, vanaf het vijfde elektron als een paar. Om aan 8 elektronen

te geraken op de buitenste schil, zal elk ongepaard elektron van een

zuurstofatoom een bindend elektronenpaar vormen met een ongepaard

elektron van het andere zuurstofatoom. Zo ontstaat in de structuurformule

een dubbele atoombinding tussen beide atomen.

Afb. 60 De vorming van een molecule zuurstofgas

Atomen van het element stikstof beschikken over 3 ongepaarde elektronen

en 1 vrij elektronenpaar op hun buitenste schil. In een molecule opgebouwd uit 2 stikstofatomen zal elk ongepaard elektron van een stikstofatoom

een bindend elektronenpaar vormen met een ongepaard elektron van het andere stikstofatoom. Zo ontstaat een drievoudige atoombinding in de structuurformule.

Afb. 61 De vorming van een molecule stikstofgas

N THEMA 05

N HOOFDSTUK 3

185

Koolstofdioxide (CO2), een belangrijk broeikasgas in de atmosfeer, bestaat uit

twee soorten niet-metalen: 2 zuurstofatomen en 1 koolstofatoom.

De zuurstofatomen hebben elk 6 elektronen op de buitenste schil, waarvan 2 ongepaard. Het koolstofatoom heeft 4 ongepaarde elektronen in de buitenste schil. Door het vormen van gemeenschappelijke bindende

elektronenparen kan elk atoom ook de edelgasconfiguratie bereiken.

In deze moldecule heeft elk zuurstofatoom nog 2 vrije elektronenparen. Afb. 62 De vorming van een molecule CO2

Merk op dat we gaandeweg een elektronenpaar voorstellen door een streepje in plaats van twee bolletjes naast elkaar te tekenen. Een stof enkel opgebouwd uit niet-metalen noemen we een

atoomverbinding. De bindingen die de niet-metalen aan elkaar binden,

worden atoombindingen of covalente bindingen genoemd. Een atoombinding ontstaat door de vorming van een gemeenschappelijk elektronenpaar.

Tussen twee atomen kunnen enkelvoudige, dubbele of drievoudige

atoombindingen voorkomen. De structuurformule geeft aan op welke manier

de atomen in een molecule aan elkaar gebonden zijn. OPDRACHT 10

Teken de structuurformule van de moleculen.

TIP

Vul in de tabel aan hoeveel atoombindingen je in

de lewisstructuur opfrissen? Scan de QR-code.

stof

elk van de moleculen aantreft.

Wil je de notatie met

waterstofsulfide (H2S)

BEKIJK DE PDF

chloorgas (Cl2)

water (H2O)

structuurformule

aantal atoombindingen

stof

methaangas (CH4)

ammoniak (NH3)

structuurformule

aantal atoombindingen

186

THEMA 05

HOOFDSTUK 3

waterstofchloride (HCl)

OPDRACHT 11

DOORDENKER

Teken de structuurformule van de moleculen. Vul in de tabel aan hoeveel atoombindingen je in elk van de moleculen aantreft. zwavelmonoxide (SO)

stof

fosfortrichloride (PCl3)

tetra (CCl4)

aantal atoombindingen

structuurformule

3.2 De molecuulformule van atoomverbindingen

Moleculen zijn opgebouwd uit meerdere atomen van niet-metalen

die verbonden zijn door een atoombinding. Maar hoe stellen we een

OPDRACHT 12

atoomverbinding voor met een formule?

Bepaal de bouw van een atoomverbinding. Bekijk hieronder de voorstellingen van de stof mierenzuur (een kleurloze stof die zuur smaakt),

glucose (een witte, vaste stof die zoet smaakt) en keukenzout. Beantwoord de vragen.

Afb. 63 Mierenzuur

O C

Na Cl Na Cl Na Cl Na Cl Cl Na Cl Na Cl Na Cl Na Na Cl Na Cl Na Cl Na Cl

Cl Na Cl Na Cl Na Cl Na H

H O

Na Cl Na Cl Na Cl Na Cl C

Cl Na Cl Na Cl Na Cl Na

Afb. 64 Glucose

Cl Na Cl Na Cl Na Cl Na Na Cl Na Cl Na Cl Na Cl Afb. 65 Keukenzout

1 Welke stof of welke stoffen zijn atoomverbindingen?

2 Welke stof is een ionverbinding?

THEMA 05

HOOFDSTUK 3

187

3 Wat stel je vast als je de bouw van een atoomverbinding vergelijkt met een ionverbinding?

4 Vul in de tabel aan hoeveel atomen van elk element zich in een stofeenheid mierenzuur en glucose

Mierenzuur

aantal atomen van elk element

elementen

Glucose

bevinden.

WEETJE

Als mieren bedreigd worden, proberen ze een wondje te bijten in hun belager, waar ze dan met hun achterlijf mierenzuur in spuiten. Dat is pijnlijk, want mierenzuur is een corrosieve wespen, hommels en brandnetels

gebruiken dat zuur ter verdediging.

stof. Ook andere organismen zoals bijen,

De moleculen van mierenzuur en glucose zijn beide opgebouwd uit de

elementen koolstof, waterstof en zuurstof, maar ze bevatten een verschillend aantal atomen. De samenstelling van een molecule wordt weergegeven door de molecuulformule. De molecuulformule geef je weer door de symbolen

van de elementen te noteren, samen met een index: zo krijgt de formule een

kwalitatief en een kwantitatief aspect.

De index is het getal dat weergeeft hoeveel atomen van elk element

aanwezig zijn in 1 molecule. Ze wordt rechts onder het symbool van het element genoteerd.

De molecuulformule van een atoomverbinding ziet er gelijkaardig uit als

de formule-eenheid van een ionverbinding. De formule-eenheid geeft echter de verhouding tussen de elementen weer in het ionrooster (bv. NaCl), terwijl

de moleculeformule de werkelijke samenstelling weergeeft van één molecule van de stof (bv. H2O).

Een stof waarvan een molecule bestaat uit x atomen van element A, y atomen van element B en z atomen van element C, stellen we dus voor als AxByCz.

TIP Net zoals bij de formule-eenheid van ionverbindingen, wordt het getal 1 als index niet geschreven.

188

THEMA 05

HOOFDSTUK 3

Atoomverbindingen zijn stoffen opgebouwd uit moleculen. Moleculen bestaan

uit een welbepaalde combinatie van twee of meer atomen die tot verschillende atoomsoorten kunnen behoren. De molecuulformule bestaat uit de symbolen van de atoomsoorten die ze bevat, vergezeld van een index die het aantal

atomen van elke atoomsoort weergeeft. OPDRACHT 13

Schrijf de molecuulformule van atoomverbindingen.

1 Noteer de molecuulformules van de stoffen in de tabel.

Molecuulformule

Aantal atomen van verschillende atoomsoorten in de molecule 8 zwavelatomen

2 waterstofatomen, 1 zwavelatoom, 4 zuurstofatomen

1 waterstofatoom, 1 stikstofatoom, 3 zuurstofatomen 6 koolstofatomen, 8 waterstofatomen, 7 zuurstofatomen

2 joodatomen

2 Schrijf met behulp van de gegeven structuren de molecuulformule van paracetamol (pijnstiller) en cafeïne (blauw = stikstof; rood = zuurstof; zwart = koolstof; wit = waterstof).

Molecuulformule: H

N H

Molecuulformule:

C H

H C

Afb. 67 Cafeïne

Afb. 66 Paracetamol

THEMA 05

HOOFDSTUK 3

189

De moleculen van een vaste stof, zoals glucose, kunnen zich ook ordenen in een rooster. Een dergelijk rooster noemen we een molecuulrooster.

Bij atoomverbindingen kunnen ook zogenaamde atoomroosters voorkomen, zoals bij koolstof. Doordat koolstof over 4 ongepaarde valentie-elektronen beschikt, kunnen miljarden koolstofatomen zich met elkaar verbinden tot

twee- of driedimensionale netwerken (op elk ‘knooppunt’ van het netwerk

bevindt zich dan een koolstofatoom).

Koolstof komt in de natuur als vaste, enkelvoudige stof in twee

verschijningsvormen voor: grafiet en diamant. Grafiet bestaat uit een

opeenstapeling van tweedimensionale netwerken, waarin elk koolstofatoom gebonden is aan 3 andere. Diamant bestaat uit een driedimensionaal

netwerk waarin elk koolstofatoom gebonden is aan 4 andere.

Grafiet

Diamant

WEETJE Het verschijnsel dat van een enkelvoudige, vaste stof verschillende verschijningsvormen bestaan, noemen we allotropie.

De verschijningsvormen noemen we allotropen. Zo zijn diamant en grafiet allotropen van koolstof.

Bij vaste stoffen die uit moleculen zijn opgebouwd, zijn de moleculen op een regelmatige manier gerangschikt in een molecuulrooster.

Sommige elementen, zoals koolstof, vormen enkelvoudige stoffen en kunnen atoomroosters vormen. In een atoomrooster zijn een groot aantal atomen

met atoombindingen verbonden tot twee- of driedimensionale netwerken.

` Maak oefening 8, 9 en 10.

190

THEMA 05

HOOFDSTUK 3

HOOFDSTUK 4

Hoe wordt een metaalbinding gevormd? LEERDOELEN

L beschrijven hoe tussen een metaal en een niet-metaal een ionbinding wordt gevormd;

L beschrijven hoe tussen twee niet-metalen atoombindingen L aangeven dat metalen elektropositief zijn. Je leert nu:

L hoe metaalatomen in een metaal als stof gebonden zijn;

L de eigenschappen van enkele metalen te verklaren aan

In films zie je soms nog hoe een smid met een hamer en aambeeld een

gloeiend hete staaf tot een zwaard

klopt. Maar in tegenstelling tot een stuk glas, splijt het metaal niet.

Hoe komt dat? En waarom draagt

een smid die metaal bewerkt altijd dikke handschoenen?

4.1 De metaalbinding

de hand van hun bouw.

IJzer moet je smeden als het heet is.

worden gevormd;

L beschrijven dat atomen streven naar de edelgasconfiguratie;

Je kunt al:

Metaalatomen hebben maar een beperkt aantal elektronen op hun

buitenste schil. Metalen proberen de edelgasconfiguratie te bereiken door de elektronen van hun buitenste schil af te staan. Daarom zijn metalen elektropositief. Maar hoe kunnen meerdere metaalatomen met elkaar binden, als alle atomen hun elektronen willen afstaan?

Bij kamertemperatuur hebben bijna alle metalen de vaste aggregatietoestand. In de vaste aggregatietoestand zijn metaalatomen op een

regelmatige manier gerangschikt in een metaalrooster en ze geven daarbij de vrij bewegende elektronen die tot geen enkel metaalion behoren positieve metaalionen

Afb. 68 Een metaalrooster is opgebouwd uit positieve metaalionen en een zee van vrij bewegende elektronen.

elektronen van hun buitenste schil af. Het metaalrooster is dus opgebouwd uit positieve metaalionen met daartussen een zee van elektronen. Die

elektronen kunnen zich vrij tussen de positieve metaalionen bewegen en

vormen als het ware een lijm die alles in het metaalrooster stevig bij elkaar houdt. Er zijn sterke elektrostatische krachten tussen de negatieve en

positieve ladingen in het metaalrooster, de coulombkrachten, die het geheel bij elkaar houden: de metaalbinding. Die metaalbinding is een zeer sterke binding.

Vaste metalen als zuivere stof zijn opgebouwd uit miljarden ionen van

eenzelfde atoomsoort. De formule van een dergelijke stof stellen we voor door het symbool van de atoomsoort.

THEMA 05

HOOFDSTUK 4

191

WEETJE

Het Atomium is een van de gekendste monumenten in Brussel.

Het werd in 1958 gebouwd in het kader van de Wereldtentoonstelling

in Brussel (Expo 58). De metalen constructie bestaat uit 9 bollen en stelt de herhalende eenheid van het metaalrooster van ijzer voor

(weliswaar 165 miljard keer vergroot). De bollen zijn van aluminium

gemaakt omdat aluminium beter bestand is tegen verwering (corrosie) dan staal. Hoewel het de bedoeling was om de constructie na zes

populariteit.

maanden af te breken, besloot men ze te laten staan omwille van haar

TIP

De betekenis van de naam of het symbool van een atoomsoort kan verschillen naargelang de context:

• ‘Een dakgoot is gemaakt uit zink’: hier bedoelt men de stof zinkmetaal.

• ‘Zink heeft 2 elektronen op de buitenste schil’: hier bedoelt men het

element of de atoomsoort zink, namelijk alle zinkatomen.

• ‘Zink draagt twee elektronen over aan chloor’: hier bedoelt men dat 1 atoom zink 2 elektronen afstaat.

Metalen in vaste aggregatietoestand bestaan uit een metaalrooster.

In een metaalrooster bevinden zich positieve metaalionen en een zee

van vrij bewegende elektronen, afkomstig van de buitenste schil van de

metaalatomen. De aantrekkingskrachten tussen de positieve ionen en de vrij bewegende elektronen vormen de metaalbinding. De metaalbinding is een sterke binding. De formule van een metaal als zuivere stof bestaat uit het symbool van het metaal. TIP Ontdek meer over de roosters en hun toepassingen via de ontdekplaat bij het onlinelesmateriaal.

192

THEMA 05

HOOFDSTUK 4

4.2 Verklaring van de eigenschappen van metalen

Veel specifieke eigenschappen van metalen die je in thema 4 zag, kunnen nu verklaard worden op basis van hun bouw.

Metalen zijn goede geleiders van elektriciteit. Elektriciteit is namelijk de

beweging van geladen deeltjes, en in een metaalrooster kunnen elektronen vrij bewegen.

van elektriciteit, maar in

elektrische leidingen gebruikt men vrijwel uitsluitend het

metaal koper. Dat heeft vooral te maken met een combinatie van gunstige eigenschappen.

Alle metalen zijn goede geleiders

WEETJE

Niet alleen geleidt koper de elektriciteit zeer goed, het kent ook een lage warmtevervorming en is vrij goed bestand tegen ongunstige

omgevingsinvloeden (vocht, industriële vervuiling …). Bovendien is

koper hard en tegelijkertijd plooibaar. Een gebroken of doorgesneden draad kan ook gemakkelijk hersteld worden door de uiteinden aan

elkaar te solderen of smelten.

Metalen zijn goede geleiders van warmte. Wanneer een stof opwarmt,

beginnen deeltjes (atomen, ionen of moleculen) harder te trillen. Door

botsingen wordt de warmte-energie doorgegeven aan naburige atomen of

ionen. Doordat in een metaalrooster de metaalionen zeer dicht opeen zitten, verspreidt de warmte zich snel. Maar doordat de elektronen – die ook

warmte-energie kunnen opnemen – vrij kunnen bewegen tussen de

metaalionen, gebeurt de warmtegeleiding sneller dan bij de meeste andere stoffen.

Nu weet je waarom een smid dikke handschoenen draagt! Bekijk de video over warmtegeleiding bij metalen.

BEKIJK DE VIDEO

WEETJE Een metalen staaf die in je kamer ligt, voelt koud aan als je ze

vastneemt. Die metalen staaf heeft nochtans dezelfde temperatuur als de omgeving (bv. 20 °C). Maar als je ze vastneemt met de blote hand, zal ze de warmte van je huid verspreiden, waardoor je hand lokaal een beetje afkoelt.

THEMA 05

HOOFDSTUK 4

193

De hoge massadichtheid (massa per volume-eenheid) van metalen is een gevolg van de zeer dichte, compacte stapeling van de metaalionen in het rooster.

De meeste metalen hebben een hoog smeltpunt en kookpunt, omdat de metaalbinding een sterke binding is. Het kost dus veel energie om de metaalbindingen in een rooster te verbreken.

Metalen zijn gemakkelijk vervormbaar omdat ze allemaal zijn opgebouwd

uit positieve ionen. De positieve ionen kunnen ten opzichte van elkaar

verschuiven en elkaars plaats innemen zonder dat ze elkaar afstoten, wat

Bekijk deze boeiende video over metalen.

ervoor zou zorgen dat het rooster breekt of splijt.

Afb. 69 Metaalbindingen: metalen zijn gemakkelijk vervormbaar omdat de ionen elkaars plaats kunnen innemen.

BEKIJK DE VIDEO

Doordat alle metalen opgebouwd zijn uit positieve metaalionen, kunnen

de metaalionen van de ene atoomsoort zich schikken in een metaalrooster van een andere atoomsoort. Zo ontstaan legeringen, zoals je al weet uit

thema 2. Brons is bijvoorbeeld een legering van tin en koper. Als de atomen van de atoomsoorten niet even groot zijn, zijn de ionen minder regelmatig

geordend. Daardoor is het moeilijker om lagen metaalionen te verschuiven,

194

THEMA 05

HOOFDSTUK 4

waardoor de legering sterker is dan de zuivere metalen (zie afbeelding 15).

Legeringen worden dus gemaakt om bepaalde minder goede eigenschappen te verbeteren.

Afb. 70 Een legering is een mengsel van twee metalen. Als de ionen van de twee atoomsoorten niet even groot zijn, is de rangschikking van de ionen minder regelmatig. Zo kunnen lagen van ionen minder goed schuiven ten opzichte van elkaar.

Heel wat eigenschappen van metalen, zoals geleidbaarheid van elektriciteit

en warmte, massadichtheid, hoog smelten kookpunt, vervormbaarheid en de vorming van legeringen, kunnen verklaard worden op basis van de bouw van

metalen.

` Maak oefening 11 t/m 13.

THEMA 05

HOOFDSTUK 4

195

THEMASYNTHESE

Behalve de edelgassen, zijn stoffen verbindingen van meerdere atomen die ontstaan omdat atomen of elementen streven naar de edelgasconfiguratie. In een verbinding zijn atomen of ionen gebonden door een bepaald type binding.

In een stof samengesteld uit metaal en niet-metaal, staat het metaal één of meerdere elektronen af aan het niet-metaal. Zo ontstaan positieve en negatieve ionen. Door de elektrostatische aantrekkingskracht tussen ionrooster dat miljarden ionen bevat.

tegengesteld geladen ionen ontstaat een ionbinding. Door de regelmatige rangschikking van ionen ontstaat een Een ionverbinding stellen we voor met de formule-eenheid: dat is de kleinste verhouding van de positieve en

negatieve ionen. Het is tevens het kleinste neutrale groepje van ionen in het rooster. Om te bepalen welke indexen geschreven worden in de formule-eenheid, gebruiken we de neutraliteitsregel.

Als een stof opgebouwd is uit niet-metalen zijn de atomen verbonden door gemeenschappelijke elektronenparen.

Die gemeenschappelijke elektronenparen vormen de atoombindingen of covalente bindingen. Tussen twee atomen

van niet-metalen kan een enkelvoudige, tweevoudige of drievoudige atoombinding worden gevormd.

Meestal bestaat een atoomverbinding uit moleculen: deeltjes die opgebouwd zijn uit een welbepaald aantal

verbonden atomen. De molecuulformule geeft de aard en het aantal (met een index) van elke atoomsoort in de

molecule weer. De structuurformule geeft weer welke atomen aan elkaar gebonden zijn. Sommige enkelvoudige stoffen, zoals grafiet en diamant, bestaan uit een groot aantal atomen die verbonden zijn in een netwerk:

een atoomrooster.

Een metaal in vaste aggregatietoestand is opgebouwd uit een metaalrooster van positieve metaalionen met

daartussen elektronen – afkomstig van de buitenste schil van de metaalatomen – die zich vrij kunnen bewegen.

De aantrekking tussen de vrij bewegende elektronen en de metaalionen vormt de metaalbinding. Heel wat typische

eigenschappen van metalen, zoals geleidbaarheid van warmte, elektriciteit, massadichtheid, vervormbaarheid, hoog smeltpunt en het vormen van legeringen, zijn te verklaren aan de hand van de bouw van metaalroosters.

Maak zelf een schema.

196

THEMA 05

THEMASYNTHESE

BEKIJK KENNISCLIP

CHECKLIST

NOG OEFENEN

1 Begripskennis • Ik kan beschrijven wat het verschil is tussen een binding en een verbinding. • Ik kan aangeven dat een atoombinding bestaat uit een gemeenschappelijk elektronenpaar.

• Ik kan een onderscheid maken tussen enkelvoudige, dubbele of drievoudige binding.

• Ik kan beschrijven wat een ionbinding, atoombinding en metaalbinding is.

• Ik kan de bouw van een ionverbinding, atoomverbinding en metaalverbinding beschrijven.

elkaar vergelijken.

2 Onderzoeksvaardigheden metaalverbinding is.

• Ik kan de formule-eenheid in een ionrooster aanduiden.

• Ik kan bepalen of een stof een ionverbinding, atoomverbinding of

• Ik kan de bouw van een ionverbinding, atoomverbinding en metaalverbinding met

wordt gevormd.

• Ik kan bepalen in welke gevallen een ionbinding, atoombinding of metaalbinding

• Ik kan de neutraliteitsregel gebruiken om de formule-eenheid van een ionverbinding te schrijven.

• Ik kan de formule-eenheid van een ionverbinding en de molecuulformule van een

invullen bij je Portfolio.

` Je kunt deze checklist ook op

atoomverbinding schrijven.

THEMA 05

CHECKLIST

197

CHECK IT OUT

Alle beetjes helpen! Net zoals mensen elkaar kunnen helpen, doen atomen dat ook. Alle atomen streven een volledige bezette buitenste schil na.

Denk even terug aan de drie situaties in de CHECK IN. Over welk soort bindingen gaat het daar? Vul aan.

Situatie 1

Atomen met weinig elektronen op hun buitenste schil helpen atomen met een bijna volledige

bezette buitenste schil, door elektronen naar hen over te dragen. Zo gaf in het voorbeeld op p. 172 Kalvin zijn dekentje af aan Fleur, net zoals een

kalium een elektron overdraagt aan fluor.

Situatie 2 Twee atomen die elk een bijna volledig bezette

Soort binding:

buitenste schil hebben, zullen elkaar helpen door elektronen met elkaar te delen. Net zoals Jody en

Jodi een deken delen om het warm te krijgen, gaan twee jood-atomen elektronen delen.

Soort binding:

Situatie 3

Twee atomen met weinig elektronen op hun

buitenste schil, staan beide hun elektronen af.

Die elektronen bewegen vrij van het ene ion naar

het andere, en het ‘spel’ van de elektronen houdt alles samen.

Soort binding:

Een metaal en een niet-metaal vormen een ionbinding, waarbij het metaal één of meer elektronen

afstaat en een positief ion vormt; terwijl het niet-metaal die extra elektronen opneemt en een negatief ion vormt, zo konden ook Kalvin en Fleur elkaar helpen. Twee niet-metalen delen een elektronenpaar en gaan een atoombinding aan, net als Jodi en Jody. Metaalatomen kunnen ook onderling een

metaalbinding aangaan door alle positieve metaalionen te vormen, net als Ali en Allison deden.

198

THEMA 05

CHECK IT OUT

AAN DE SLAG

Vul de tabel aan om een overzicht te maken van de bouw van stoffen. Kies uit:

enkelvoudig – mono-atomisch – verbinding – samengesteld – 1 / >1

Opgelet! sommige begrippen kun je meermaals gebruiken.

Welk soort binding zal gevormd worden tussen een verbinding die is opgebouwd uit de elementen in de tabel? Omcirkel het juiste antwoord.

Symbolen van de opbouwende elementen in de verbinding

K Br

ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding

Cu Sn Mg O

ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding

Na Cl NO

Sn Pb HF

ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding ionbinding - atoombinding - metaalbinding

Zn Al Mg Cu

ionbinding - atoombinding - metaalbinding

Au Ag

ionbinding - atoombinding - metaalbinding

Welke soort binding is aanwezig in de stoffen? Vul de juiste kolom aan.

ionbinding - atoombinding - metaalbinding

Soort binding

Stof

Aantal verschillende atomen

Stof

Aantal atomen

KBr – Mg – Al2O3 – MgF2 – Fe – BaI2 – propaan (C3H8) – Na2S –

Ionbinding

zwaveldioxide (SO2) – Cu – N2O – S8 – H2O – Zn Atoombinding

Metaalbinding

THEMA 05

AAN DE SLAG

199

C&H

Na & Br C & Fe H&O

S & Cl

Zn & Cu

Welke bindingen treffen we aan in een deeltje SO3?

atoombindingen metaalbindingen ionbindingen

Schrijf de formule-eenheid van de ionverbindingen. Stof

Elementen

aluminiumsulfide

magnesiumjodide

lithiumbromide

kaliumsulfide

calciumbromide

of op de etiketten van flessen of verpakkingen.

H2O2

Te gebruiken formules

C12H22O11

Stof

dijood ethanol glucose hexaan ozon

THEMA 05

Plaats de juiste formule bij elke stof. Je kunt thuis online zoeken of in de klas kijken in brochures/boeken

C6H14

200

natriumoxide

magnesiumchloride

Formule-eenheid

natriumfluoride lithiumjodide

bariumoxide

Ionen

Tussen welke atomen ontstaat een atoombinding?

AAN DE SLAG

C6H12O6

H2SO4

HCl

Formule

O3 I2

CH4 Stof

C2H5OH

sucrose

waterstofperoxide

zwavelzuur

water

zoutzuur

H2O O3

Formule

Schrijf de molecuulformule van de stoffen. (grijs/zwart = C; rood = O; blauw = N; wit = H)

C H

O O

P O H

O H

H THEMA 05

AAN DE SLAG

201

Vul de tabel aan met de structuurformule en geef aan hoeveel atoombindingen er in elke verbinding of molecule zitten. stof

waterstofsulfide (H2S)

chloorgas (Cl2)

waterstofchloride (HCl)

stof

fosfortrichloride (PCl3)

stof

aantal atoombindingen

methanal (H2CO)

ethyn (C2H2)

azijnzuur (CH3COOH)

structuurformule

aantal atoombindingen

202

THEMA 05

AAN DE SLAG

zuurstofdifluoride (OF2)

waterstoffluoride (HF)

structuurformule

stof

structuurformule

aantal atoombindingen

tetra (CCl4)

zwaveldichloride (SCl2)

aantal atoombindingen

structuurformule

Los het kruiswoordraadsel op. Let op: gebruik ook begrippen uit de weetjes. Horizontaal

Verticaal

In diamant en grafiet zitten atomen in

Alle atomen van eenzelfde soort

van elke soort in een atoomverbinding

hangen

een ...

Een voorstelling van het aantal atomen

Elektrostatische aantrekkingskracht

Binding tussen C en H

10 Positief ion

12 Binding tussen Na en F

15 Het hebben van een volledig bezette buitenste schil

16 Positieve en negatieve ionen zitten

in een ... ionrooster

welke atomen aan elkaar gebonden zijn in een molecule

Mengsel van twee of meer metalen

Vaste metalen bestaan uit positieve metaalionen die gerangschikt zitten in een ...

14 Geladen deeltjes die vrij bewegen in een

toestanden kan voorkomen

metaalrooster

19 Binding tussen Fe en Fe

Een schematische voorstelling die weergeeft

13 Geladen atoom

vaste stof in meerdere verschijnings-

18 Negatief ion

atomen, die met een atoombindingen aan elkaar

11 Kracht die twee atomen/ionen samenhoudt

17 Het verschijnsel dat een enkelvoudige,

Een deeltje dat bestaat uit een welbepaald aantal

THEMA 05

AAN DE SLAG

203

Verklaar waarom een metaal vervormbaar is als je erop slaat met een hamer, terwijl een ionrooster van een ionverbinding breekt/splijt.

grafiet

diamant CO2

CaI2

AIBr3

C57 H120 O6

Structuurformule

AAN DE SLAG

NH3

SOCI2

Molecuulformule

` Verder oefenen? Ga naar

THEMA 05

Ca3N2

Welke formules stellen een structuurformule, molecuulformule of formule-eenheid voor?

Vul de tabel aan. 1

204

ijzermetaal

In welke stof zitten deeltjes in een atoomrooster?

O3 Br

Br K2O C3H4O3

Formule-eenheid

KENMERKEN VAN EEN CHEMISCHE REACTIE

THEMA 06

CHECK IN

206

VERKEN

207

` HOOFDSTUK 1: Wat is een chemische reactie?

209

genoteerd?

2.1 Reagentia en reactieproducten 2.2 Wet van behoud van atomen

` HOOFDSTUK 2: Hoe wordt een chemische reactie

213 213 214

` HOOFDSTUK 3: Welke types chemische reacties zijn er? 220 ` HOOFDSTUK 4: Wat gebeurt er met de massa’s voor

en na een chemische reactie?

` HOOFDSTUK 5: Welk nut hebben chemische reacties

als energiebron?

228 228 230 234

5.1 Chemische energie 5.2 Exo-energetische reacties 5.3 Endo-energetische reacties

224

239

CHECK IT OUT

242

AAN DE SLAG

243

THEMASYNTHESE

PORTFOLIO

OEFEN OP DIDDIT

205

CHECK IN

Waarom rijst brood? Als je een brood bakt, is het rijzen van het deeg belangrijk om een luchtig brood te krijgen. Maar wat gebeurt er dan eigenlijk precies? We testen WAT HEB JE NODIG?

balans – erlenmeyer – proefbuis – ballon – maatcilinder – één koffielepel bakpoeder – 10 ml azijn HOE GA JE TE WERK?

welke reactie/stof ervoor zorgt dat brood rijst.

2 Breng de balans op nul door te tarreren.

3 Breng een koffielepel bakpoeder in de erlenmeyer.

4 Breng met behulp van de maatcilinder 10 ml azijn in de proefbuis. 5 Plaats de proefbuis in de erlenmeyer.

6 Plaats de ballon zoals op afbeelding 1 op de erlenmeyer.

1 Plaats de erlenmeyer, de proefbuis en de ballon (die je eerder al eens opblies) naast elkaar op de balans.

7 Weeg het geheel en noteer de totale massa voor de reactie in de tabel, in de kolom ‘Eigen meting’.

Afb. 71

WAT VERWACHT JE?

Schrap wat niet past.

Nadat de stoffen bij elkaar zijn gebracht, zal de gemeten massa lager / gelijk / hoger zijn. WAT GEBEURT ER?

• Kantel de erlenmeyer, waardoor de azijn in contact komt met het bakpoeder. Je merkt dat er een chemische reactie optreedt. Weeg het geheel en noteer de totale massa na de reactie in de tabel.

• Bereken het verschil in massa voor en na de reactie.

• Verwijder de ballon en leg hem op de balans. Noteer de massa.

• Verzamel gegevens van twee andere klasgenoten in de derde en vierde kolom. Wat stel je vast?

Meting

massa voor de reactie (g)

massa na de reactie (g)

verschil in massa voor en na de reactie (g)

massa na verwijderen ballon (g) HOE ZIT DAT?

Eigen meting

Meting klasgenoot 1

Meting klasgenoot 2

Welk gas zorgt voor het rijzen van het brood? Misschien kan dit helpen: bakpoeder bevat een stof met formule

NaHCO3.

Welke belangrijke wet geldt tijdens een chemische reactie en heb je nu bewezen tijdens deze proef?

• Wat gebeurt er tijdens een chemische reactie?

• Welke wetten zijn geldig tijdens een chemische reactie?

• Hoe kan een chemische reactie nuttig zijn voor ons? Wanneer vormt ze een probleem? 206

THEMA 06

CHECK IN

VERKEN

Energiebronnen in de natuur OPDRACHT 1

Wat weet je nog over energiebronnen uit de lessen natuurwetenschappen? 2 Komt de beschikbare energie rechtstreeks uit een chemische reactie? Kruis aan. Energiebron

De beschikbare energie …

komt uit een chemische reactie. komt niet uit een chemische reactie.

1 Welke energiebron herken je? Vul aan.

komt uit een chemische reactie. komt niet uit een chemische reactie.

THEMA 06

VERKEN

207

3 Bekijk de applet waarin de verschillende energiebronnen eenvoudig worden voorgesteld.

OPDRACHT 2

BEKIJK DE APPLET

Bekijk de energieomzettingen op de afbeeldingen.

Duid aan welke energieomzetting er plaatsvindt bij de volgende afbeeldingen. Er zijn meerdere antwoorden

mogelijk.

stralingsenergie

celademhaling chemische energie

ATP

stralingsenergie  chemische energie chemische energie  stralingsenergie

thermische energie  chemische energie stralingsenergie  thermische energie

thermische energie

mitochondrium

C6H12O6 + O2

chloroplast

CO2 + H2O

fotosynthese

chemische energie  elektrische energie chemische energie  kinetische energie

thermische energie  chemische energie chemische energie  thermische energie

Afb. 72

Afb. 73

208

THEMA 06

Stoffen bezitten chemische energie. Chemische energie kan omgezet worden in andere energievormen, en omgekeerd.

VERKEN

HOOFDSTUK 1

Wat is een chemische reactie? LEERDOELEN Je kunt al:

Heb je met vrienden of familie al eens een kampvuur

L het verschil tussen een enkelvoudige

gemaakt? Misschien heb je tijdens een koude winteravond

en een samengestelde stof toelichten;

marshmallows gekaramelliseerd of chocolademelk verwarmd?

L de formule van zuurstofgas (O2)

Wist je toen dat je twee verschillende wetenschappen

toelichten.

beoefende: chemie en fysica? Je hebt met

andere woorden een chemisch of fysisch proces uitgevoerd.

Je leert nu:

L het principe van een chemische

• Tijdens een chemisch proces worden nieuwe stoffen

reactie begrijpen;

gevormd.

L een chemische reactie duiden als

aggregatietoestand.

OPDRACHT 3 DEMO

IJzer en magnesium

gevormd maar veranderen stoffen eventueel van

een herschikking van atomen.

• Tijdens een fysisch proces worden geen nieuwe stoffen

Je leerkracht houdt achtereenvolgens een ijzeren spijker en een stukje magnesiumlint met behulp van een klem in de vlam van een bunsenbrander. VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

Kijk niet rechtstreeks in de vlam.

Afb. 74

1 Wat neem je waar? Noteer in de tabel.

ijzeren spijker

magnesiumlint

Waarneming

2 Is dit een chemisch of een fysisch proces? Kruis aan in de tabel.

Soort proces?

chemisch proces fysisch proces chemisch proces fysisch proces

THEMA 06

HOOFDSTUK 1

209

OPDRACHT 4

Beantwoord de vragen. 1 Voer je bij de volgende acties een fysisch of chemisch proces uit? Duid aan en verklaar je antwoord. Verklaring

a hout in een kampvuur verbranden

chemisch proces fysisch proces

c marshmallows karamelliseren

chemisch proces fysisch proces

b chocolademelk verwarmen

chemisch proces fysisch proces

Soort proces

2 Waarom is ‘marshmallows smelten’ wetenschappelijk niet correct? Leg uit.

Actie

OPDRACHT 5 ONDERZOEK

Kun je chemische en fysische processen van elkaar onderscheiden? Voer het labo op p. 281 uit.

WEETJE

Je leerde een chemisch proces duidelijk onderscheiden van een

fysisch proces. Maar net als andere wetenschappen, hebben

fysica

biofysica

natuurwetenschappen

biologie

biochemie

fysicochemie

chemie

chemie en fysica ook verschillende raakvlakken. Zo leerde je in

de vorige thema’s begrippen kennen die ook bij fysica belangrijk

zijn, bv. de relatie elektronen – elektriciteit – geleidbaarheid en de coulombkracht.

Ook chemie en biologie staan niet naast elkaar, maar ondersteunen elkaar. Zo is water het belangrijkste oplosmiddel in ons lichaam,

waarin bv. hormonen verplaatst worden naar de organen. Dat leidt

tot overkoepelende vakken in het hoger onderwijs, zoals biochemie, fysicochemie of biofysica.

Denk dus niet in vakjes, maar bundel de wetenschappen tot één geheel. Ook in de industrie werken verschillende wetenschappers samen. In het filmpje kun je zo’n samenwerking zien

bij ExxonMobil. Je zult merken dat STEM-vakken een centrale rol spelen in het bedrijf.

Tijdens een chemisch proces ontstaan nieuwe stoffen.

BEKIJK DE VIDEO

Tijdens een fysisch proces worden geen nieuwe stoffen gevormd. De aanwezige stof verandert bv. van aggregatietoestand. 210

THEMA 06

HOOFDSTUK 1

De verandering die bij een chemisch proces plaatsvindt, noemen we een chemische reactie.

In opdracht 3 heb je bij magnesium een verbrandingsreactie uitgevoerd. Een verbranding is een reactie tussen een stof en zuurstofgas (O2).

• Bij de verbranding van een enkelvoudige stof ontstaat er een binding

tussen het atoom van de enkelvoudige stof en de zuurstofatomen van

CO2

Afb. 75

zuurstofgas. Die gevormde stof wordt een oxide genoemd.

• Bij de verbranding van een samengestelde stof zal met elk atoom van

de samengestelde stof een oxide gevormd worden. Zo ontstaat bij de

volledige verbranding van methaangas (CH4) koolstofdioxide of CO2 en

water of H2O.

CH4

2 O2

CO2

2 H2O

Afb. 76

Een verbrandingsreactie is een reactie tussen een stof en zuurstofgas

waarbij oxiden gevormd worden.

WEETJE

Tijdens een verbrandingsreactie van een brandstof wordt meestal

koolstofdioxide (CO2) gevormd. We spreken dan van een volledige verbranding.

Tijdens een onvolledige verbranding wordt er koolstofmonoxide (CO) gevormd. CO ontstaat door een tekort aan zuurstofgas (O2) in de ruimte: niet alle

koolstofatomen kunnen binden met voldoende zuurstofatomen, waardoor er

naast koolstofdioxide (CO2) ook koolstofmonoxide (CO) ontstaat.

Een slecht functionerende schoorsteen of boiler kan aan de basis liggen van de vorming van koolstofmonoxide. In het weerbericht wordt vaak gewaarschuwd

voor koolstofmonoxide- of CO-vergiftiging. Koolstofmonoxide is een geurloos

gas en wordt vaak ‘de stille doder’ genoemd. Om die reden wordt het aangeraden

om CO-melders aan te brengen in een woning.

Tijdens een chemische reactie, zoals een verbrandingsreactie, worden de

aanwezige atomen herschikt. Er worden geen atomen extra gevormd en er verdwijnen geen atomen. Er ontstaan nieuwe stoffen met een specifieke formule.

Een chemische reactie wordt genoteerd in een reactievergelijking, waarbij

een eenrichtingspijl aanduidt welke stoffen worden omgezet en welke stoffen worden gevormd. Formules van stoffen mogen niet aangepast worden in een

reactievergelijking. In opdracht 6 leer je hoe je een chemische reactie noteert in een reactievergelijking.

THEMA 06

HOOFDSTUK 1

211

OPDRACHT 6

Stel reactievergelijkingen op.

TIP

1 Denk nog eens terug aan de verbrandingsreactie reactievergelijking uit te schrijven.

Een reactievergelijking wordt genoteerd als

a Noteer het symbool voor magnesium.

natuurlijk variëren.

van magnesium. Probeer stapsgewijs een

gebruikte stof(fen) → gevormde stof(fen).

Het aantal stoffen voor en na de pijl kan

b Welke chemische stof voeg je toe bij een verbranding? Noteer de formule.

c Het witte poeder dat gevormd is, heeft als formule MgO. Schrijf de reactievergelijking op. + → 2

2 Je leerkracht herhaalt de verbrandingsreactie van magnesium (demo-opdracht 3) en voegt water toe aan het witte poeder dat gevormd werd tijdens de verbrandingsreactie.

a Na de proef voegt je leerkracht fenolftaleïne toe aan het gevormde product. Noteer je waarneming.

c Schrijf de reactievergelijking op.

→

b De kleur die je observeert, wijst op het ontstaan van een basisch milieu. Door het toevoegen van water is immers een nieuwe stof gevormd, magnesiumhydroxide met als formule Mg(OH)2.

3 Noteer nog eens de twee reactievergelijkingen.

4 Wat stel je vast met betrekking tot de atomen?

5 Bij de eerste reactievergelijking waren er al cijfers gegeven in de oplossing. Wat is daarvoor de reden, denk je?

Tijdens een chemische reactie worden de aanwezige atomen herschikt om zo nieuwe stoffen met nieuwe stofeigenschappen te vormen.

Een chemische reactie wordt genoteerd in een reactievergelijking. gebruikte stof(fen) → gevormde stof(fen)

` Maak oefening 1 en 2.

212

THEMA 06

HOOFDSTUK 1

HOOFDSTUK 2

Hoe wordt een chemische reactie genoteerd? LEERDOELEN Je kunt al:

L toelichten dat een index in een formule van een chemische stof het aantal atomen van dat element (of van de atoomgroep) in de verbinding weergeeft.

Je leert nu:

L de opbouw van een reactievergelijking begrijpen en de L een aflopende reactie herkennen;

In hoofdstuk 1 heb je geleerd dat de

onderdelen aanduiden;

verandering die plaatsvindt tijdens een

L een onderscheid maken tussen een index en een coëfficiënt; L een reactievergelijking in evenwicht brengen door rekening

te houden met behoud van atomen.

herschikt worden ter vorming van nieuwe stoffen;

L toelichten dat tijdens een chemische reactie atomen

chemisch proces een chemische reactie wordt genoemd. In de opdrachten heb je telkens een bijhorende

reactievergelijking genoteerd.

Welke onderdelen kun je herkennen in een reactievergelijking?

2.1 Reagentia en reactieproducten

In een reactievergelijking worden de gebruikte stoffen, uitgangsstoffen of

WEETJE

In de toekomst zul je leren dat sommige reacties niet volledig aflopen. Je zult

dan gebruikmaken van een

dubbele pijl ⇄ en we spreken van een evenwichtsreactie.

reagentia (enkelvoud: reagens) omgezet en worden andere stoffen gevormd: de reactieproducten.

In een reactievergelijking wordt gebruikgemaakt van een enkele

eenrichtingspijl (→) die de overgang aanduidt van de reagentia naar de reactieproducten. Zo wordt aangeduid dat zeker één reagens volledig

omgezet wordt in reactieproducten: we spreken van een aflopende reactie. Dat wordt benadrukt door de pijl die enkel van links naar rechts wijst.

Let op:

gebruikte stof(fen) → gevormde stof(fen) reagentia

reactieproducten

Je mag als pijl niet ⇒ gebruiken. Gebruik ook niet het gelijkheidsteken (=), want de reactieproducten zijn andere stoffen dan de reagentia.

THEMA 06

HOOFDSTUK 2

213

OPDRACHT 7

Bekijk opnieuw de reactievergelijkingen uit opdracht 6. 1 Omcirkel de reagentia met rood. 2 Omcirkel de reactieproducten met blauw.

2 Mg + O2 → 2 MgO MgO + H2O → Mg(OH)2

Een reactievergelijking wordt als volgt genoteerd:

gebruikte stof(fen) → gevormde stof(fen)

2.2 Wet van behoud van atomen DOORDENKER

OPDRACHT 8

reactieproducten

reagentia

Leg uit.

Waarom? Verklaar.

bv. 2 Al + 3 Cl2 → 2 AlCl3

In een reactievergelijking staat soms een getal voor de formule van een reagens of reactieproduct,

Het getal dat voor een stof in een reactievergelijking geplaatst wordt, is een coëfficiënt of voorgetal. Door het toevoegen van de juiste coëfficiënten in

een reactievergelijking houd je rekening met een belangrijke wet: de wet van behoud van atomen.

De wet van behoud van atomen In een reactievergelijking zijn links en rechts van de reactiepijl evenveel

atomen van elke soort aanwezig. Er worden geen nieuwe atomen gecreëerd, er gaan ook geen atomen verloren.

In deze applet leer je op een eenvoudige manier waarom je coëfficiënten plaatst in een reactievergelijking, bv. door het maken van een croque-monsieur. 214

THEMA 06

HOOFDSTUK 2

OPEN DE APPLET

OPDRACHT 9

Noteer de volledige reactievergelijking van de verbranding van magnesium. 1 Pas de wet van behoud van atomen toe op de verbranding van magnesium. Wanneer we de reagentia en de reactieproducten in een reactievergelijking schrijven, krijgen we: Mg + O2 → MgO

a In de formule van zuurstofgas staat een 2. Wat is de wetenschappelijke term voor dat getal?

b Hoeveel O-atomen komen er voor: c Is de wet van behoud van atomen voor O gerespecteerd?  Ja  Nee

• bij de reactieproducten?

• bij de reagentia?

2 Opdat een reactievergelijking zou kloppen, worden de getallen voor de formules, de coëfficiënten, aangepast. Het getal 1 wordt niet vermeld.

a Pas de coëfficiënten aan zodat voor en na de pijl evenveel O-atomen voorkomen. MgO

Mg + O2 →

b Is de wet van behoud van atomen voor Mg gerespecteerd?

 Ja  Nee

c Pas de coëfficiënten aan zodat voor en na de pijl evenveel Mg-atomen voorkomen.

Mg + O2 → MgO

3 Zo krijg je de finale reactievergelijking van de verbranding van magnesium.

4 Scan de QR-code. Op deze website kun je een reactie tussen waterstofgas (H2)

en zuurstofgas (O2) uitvoeren. Lukt het je om water (H2O) te vormen?

BEKIJK DE WEBSITE

In een reactievergelijking worden altijd de juiste formules van een chemische stof genoteerd. Je hebt in thema 5 geleerd dat een index aangeeft hoeveel atomen van een bepaald element voorkomen in een verbinding.

Een index mag je niet veranderen om het behoud van atomen toe te

passen. Een formule wordt immers bepaald door het bekomen van de edelgasconfiguratie.

THEMA 06

HOOFDSTUK 2

215

• Betekenis van de getallen in een chemische reactie

Het geeft aan hoeveel deeltjes er gaan reageren.

Dit getal noem je de index. Het

geeft aan hoeveel atomen van de

voorafgaande atoomsoort per molecule

Dit getal noem je de coëfficiënt.

3 CO2

of formuleenheid aanwezig zijn.

• Om de wet van behoud van atomen in orde te brengen, moet je in een chemische reactie de coëfficiënten aanpassen.

OPDRACHT 10

Stel de reactievergelijking van de chemische reactie op.

• De indices in een formule mag je niet veranderen.

Waterstofchloride (HCl) reageert met calciumhydroxide (Ca(OH)2), waarbij calciumchloride (CaCl2) en

water (H2O) gevormd worden.

1 Welke stoffen zijn de reagentia?

2 Welke stoffen zijn de reactieproducten?

3 Noteer de stoffen in de reactievergelijking.

4 Vul het aantal atomen van elk element in, zowel bij de reagentia als bij de reactieproducten. Bij de reactieproducten

Bij de reagentia

Cl O

TIP Bij het plaatsen van coëfficiënten

eindig je met het gelijkstellen van de O- en de H-atomen.

5 Je merkt dat het behoud van Ca in orde is. Plaats coëfficiënten zodat het behoud van Cl in orde is.

6 Vul het nieuwe aantal atomen van elk element in, zowel bij de reagentia als bij de reactieproducten. Bij de reagentia H

Cl O

216

THEMA 06

Bij de reactieproducten

HOOFDSTUK 2

Cl O

7 Plaats coëfficiënten zodat het behoud van O in orde is.

8 Vul het aantal atomen van elk element in, zowel bij de reagentia als bij de reactieproducten.

9 Wat merk je bij de H-atomen?

Bij de reactieproducten

Bij de reagentia

10 Noteer de finale reactievergelijking.

OPDRACHT 11

Lees de chemische reacties en beantwoord de vragen. Het stappenplan kan je daarbij helpen.

1 IJzer reageert met zuurstofgas, waarbij di-ijzertrioxide (Fe2O3) gevormd wordt.

a Welke stoffen zijn de reagentia?

b Welke stoffen zijn de reactieproducten?

BEKIJK HET STAPPENPLAN

c Noteer de stoffen in de reactievergelijking.

d Pas de wet van behoud van atomen toe.

2 Magnesium reageert met waterstofchloride (HCl of zoutzuur), waarbij magnesiumchloride (MgCl2) en

waterstofgas (H2) gevormd worden.

a Welke stoffen zijn de reagentia?

b Welke stoffen zijn de reactieproducten?

c Noteer de stoffen in de reactievergelijking.

d Pas de wet van behoud van atomen toe.

THEMA 06

HOOFDSTUK 2

217

OPDRACHT 12 DEMO Je leerkracht verbrandt methaangas. Hij of zij leidt methaangas onderaan een omgekeerde trechter binnen via een gasslangetje. Vervolgens wordt de gastoevoer gesloten en laat je leerkracht het gas ontvlammen dat bovenaan de trechter ontsnapt.

1 Wat neem je waar?

Afb. 77

2 Welke chemische stof wordt verbruikt bij een verbrandingsreactie?

3 Er is een volledige verbranding. Geef de formule van de twee stoffen die gevormd worden (de formule van methaan is CH4).

4 Geef de reactievergelijking van de chemische reactie. Pas het behoud van atomen toe.

Je hebt in de vorige opdrachten enkele reactievergelijkingen opgesteld en de wet van behoud van atomen toegepast. Zo vond je bij opdracht 11:

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3.

Die coëfficiënten moeten zo laag mogelijk zijn. De reactievergelijking

8 Fe + 6 O2 → 4 Fe2O3 is fout. Alle coëfficiënten kunnen immers gedeeld

worden door 2. Het kan dus dat je op het einde alle coëfficiënten nog

moet delen door een gelijke factor.

Een chemische reactie wordt voorgesteld door een reactievergelijking: reagentia → reactieproducten

De reagerende stoffen of reagentia worden voor de reactiepijl geschreven,

telkens met hun correcte formule en voorafgegaan door een coëfficiënt die het aantal reagerende deeltjes van elke soort weergeeft.

De ontstane nieuwe stoffen of reactieproducten worden na de pijl genoteerd, telkens met hun correcte formule en voorafgegaan door een coëfficiënt die het aantal ontstane deeltjes van elke soort weergeeft.

Een reactievergelijking is in evenwicht wanneer links en rechts van de

reactiepijl evenveel atomen van elke soort aanwezig zijn (wet van behoud van atomen). Eventueel moeten de coëfficiënten daarvoor aangepast worden. Die coëfficiënten moeten zo laag mogelijk zijn.

` Maak oefening 3 t/m 9.

218

THEMA 06

HOOFDSTUK 2

OPDRACHT 13

DOORDENKER

Lees de chemische reacties en beantwoord de vragen. 1 Bijtende soda (NaOH) reageert met waterstofsulfaat (H2SO4 of zwavelzuur), waarbij natriumsulfaat (Na2SO4) en water (H2O) gevormd worden.

a Welke stoffen zijn de reagentia?

b Welke stoffen zijn de reactieproducten?

c Noteer de stoffen in de reactievergelijking.

d Pas de wet van behoud van atomen toe.

2 Magnesiumhydroxide (Mg(OH)2) reageert met

waterstoffosfaat (H3PO4 of fosforzuur), waarbij magnesiumfosfaat (Mg3(PO4)2) en water (H2O) gevormd

a Welke stoffen zijn de reagentia?

b Welke stoffen zijn de reactieproducten?

c Noteer de stoffen in de reactievergelijking.

worden.

d Pas de wet van behoud van atomen toe.

TIP

in H3PO4.

Een formule bevat vaak een geladen deel met meerdere atomen, een polyatomisch ion, zoals ‘PO43–’

Als hetzelfde polyatomisch ion verschijnt in een reactieproduct, mag je het als één geheel

beschouwen. Wanneer je de reactievergelijking in evenwicht stelt met betrekking tot het aantal

atomen per soort voor en na de pijl, start je het best met het plaatsen van coëfficiënten bij het polyatomisch ion.

Bv. Al(OH)3 + 3 HNO3 → Al(NO3)3 + 3 H2O (plaats eerst de 3 bij HNO3)

THEMA 06

HOOFDSTUK 2

219

HOOFDSTUK 3

Welke types chemische reacties zijn er? LEERDOELEN

Je kunt al: L toelichten dat samengestelde

In hoofdstuk 1 van dit thema leerde je dat er tijdens een

stoffen bestaan uit meerdere

combineren. Daarbij kunnen stoffen onder andere ontleed of

L toelichten dat je een

gevormd worden.

samengestelde stof kunt ontleden

• Wanneer een stof ontleed wordt in andere stoffen, spreken

in enkelvoudige stoffen;

we van een analyse.

• Wanneer uit verschillende stoffen nieuwe stoffen gevormd

L Toelichten wat de termen

worden, spreken we van een synthese.

Je leert nu:

OPDRACHT 14 DEMO

en zuurstofgas (analyse). Wanneer het gevormde waterstofgas bij een lucifer (zuurstofgas) gebracht werd, ontstond water (synthese).

analyse en synthese.

Zo hebben we in opdracht 26 water ontbonden in waterstofgas

L het verschil uitleggen tussen

In thema 2 heb je al kennisgemaakt met deze twee reactietypes.

elektrolyse, thermolyse en fotolyse betekenen.

chemische reactie nieuwe stoffen ontstaan door atomen te (her-)

atoomsoorten of elementen;

Je leerkracht verbrandt een hoeveelheid suiker. 1 Breng een kleine hoeveelheid suiker in een vuurvaste proefbuis. 2 Breng de proefbuis met behulp van een klem of tang in de vlam van een bunsenbrander.

3 Noteer je waarneming.

4 De suiker ondergaat eerst een analyse / synthese (schrap wat niet past) tot koolstof en waterstof en er

wordt nadien via analyse / synthese (schrap wat niet past) koolstofdioxide en water gevormd.

220

THEMA 06

HOOFDSTUK 3

Water en suiker werden telkens ontleed door gebruik te maken van een andere energiebron, respectievelijk elektriciteit en warmte. OPDRACHT 15

Energievorm

Soort analyse

elektriciteit

warmte

licht

Welke soorten analysereacties bestaan er? Vul de tabel verder in.

WEETJE

Fotolyse wordt gebruikt in analoge

(niet-digitale) fotografie. Filmrolletjes

bevatten zilverchloride (AgCl), een stof

die onder invloed van licht ontleedt in zilver (Ag) en chloorgas (Cl2). Hierdoor ontstaan de donkerste vlekken (een

negatief beeld, neerslag van Ag) op de plaatsen waar het meeste licht inviel.

De fotolyse die optreedt, ziet eruit als volgt:

2 AgCl → 2 Ag + Cl2.

Tijdens deze reactie komt ook terug zilver vrij. Een chemische reactie kan er dus ook voor zorgen dat een gegeerd edelmetaal terug

beschikbaar wordt.

Zoals bij de analyse gebruiken we afhankelijk van de gebruikte energievorm een specifieke term voor de synthese: licht → fotosynthese

warmte → thermosynthese

elektriciteit → elektrosynthese

Analyse en synthese zijn tegengestelde chemische reacties.

We kunnen het echter niet zwart-wit voorstellen. Uit de definitie van analyse

blijkt immers dat er tijdens een analyse ook nieuwe stoffen gevormd worden. De analyse van water kun je dus ook bekijken als de synthese van waterstofen zuurstofgas.

De volgende jaren zul je leren dat er naast synthese en analyse nog andere chemische reacties bestaan. Zo wordt tijdens een substitutiereactie een atoom of atoomgroep vervangen door een ander atoom of atoomgroep.

THEMA 06

HOOFDSTUK 3

221

OPDRACHT 16 DEMO

Je leerkracht voert de synthesereactie tussen ijzer en zwavel uit. !

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

7 g ijzer en 4 g zwavel worden afgewogen.

1 Observeer de eigenschappen van de stoffen en breng een magneet bij elk van de stoffen. Noteer je

Eigenschappen

ijzer

 ja  nee

zwavel

Magnetisch

Stof

waarnemingen.

 ja  nee

2 De stoffen worden samen in een kroesje gebracht en verwarmd met de bunsenbrander. Er ontstaat een

nieuwe stof, ijzersulfide (FeS). Noteer je waarnemingen.

Eigenschappen

reactieproduct (FeS) 3 Noteer je besluit.

Magnetisch  ja  nee

Stof

4 Bepaal eens de massa van het reactieproduct. Wat stel je vast?

222

THEMA 06

Wanneer een stof ontleed wordt in andere stoffen, spreken we van analyse. Wanneer uit verschillende stoffen één nieuwe stof gevormd wordt, spreken we van synthese.

• Synthese met behulp van licht is fotosynthese.

• Synthese met behulp van warmte is thermosynthese.

• Synthese met behulp van elektriciteit is elektrosynthese.

` Maak oefening 10, 11 en 12.

HOOFDSTUK 3

WEETJE Een verbrandingsreactie is een voorbeeld van een synthesereactie. Afhankelijk van de

snelheid van de reactie spreken we over een trage, gewone of snelle verbranding. Het

roesten van ijzer is een voorbeeld van een

trage verbrandingsreactie. Het ijzer vormt immers roest (Fe2O3) door de

reactie met zuurstofgas en water.

Een snelle verbrandingsreactie werd bijvoorbeeld toegepast tijdens de Golfoorlog in Irak

(1990-1991): brandende olieputten werden geblust door er springstof in te werpen.

De aanwezige zuurstof werd door de explosie

zeer snel verbruikt, waardoor de olieputten doofden. WEETJE

De klimaatverandering is een van

de grote zorgen van de huidige

maatschappij. Ook chemie kan hier

een oplossing bieden, meer bepaald

met de synthese van water uit waterstofgas en zuurstofgas.

De laatste decennia heeft de industrie zich, onder meer onder impuls van de ruimtevaart, toegelegd op de ontwikkeling van zogenaamde

brandstofcellen.

Brandstofcellen zijn elektrochemische toestellen die chemische

energie van een voortdurende reactie direct omzetten in elektrische

energie. De chemische energie hoeft dus niet eerst omgezet te worden in thermische en mechanische energie (bv. verbruik van fossiele

brandstoffen), waardoor er nauwelijks verliezen optreden en de

brandstofcel op een heel efficiënte manier energie kan leveren. Ook in de autosector wordt er druk met brandstofcellen geëxperimenteerd; ze moeten de huidige verbrandingsmotoren vervangen omdat ze milieuvriendelijker en zelfs zuiniger zijn.

In principe is een brandstofcel een toestel waarin waterstofgas en

zuurstofgas reageren met vorming van water, waarbij de vrijkomende

energie rechtstreeks (zonder warmte-effect of explosie) wordt geleverd als elektrische energie. Een bijkomend voordeel van een brandstofcel is dat ze enkel water vormt en dus de natuur niet vervuilt.

De brandstofcel is dus een ecologische oplossing voor het grote

verbruik van aardolieproducten, zoals benzine, aardgas … Dat roept natuurlijk tegenwerking op in de petroleumindustrie, die haar sterke positie niet wil afstaan. Ze probeert

dan ook de politiek te beïnvloeden (het zogenaamde

lobbywerk) om haar economische tak te beschermen. Bekijk het filmpje als je wilt weten hoe een brandstofcel werkt.

BEKIJK DE VIDEO

Bron: Cerga

THEMA 06

HOOFDSTUK 3

223

HOOFDSTUK 4

Wat gebeurt er met de massa's voor en na een chemische reactie? LEERDOELEN Je kunt al:

L de wet van behoud van atomen toelichten.

Tijdens een chemische reactie verandert de

Je leert nu:

soort en het aantal atomen niet tussen de

reagentia en de reactieproducten: de wet van

L de wet van behoud van massa bij chemische reacties

behoud van atomen. Welke wet is nog van

formuleren en toepassen (wet van Lavoisier).

toepassing tijdens een chemische reactie?

OPDRACHT 17 ONDERZOEK

Voer de reactie uit tussen natriumcarbonaat (Na2CO3) en verdund zoutzuur (HCl). Onderzoeksvraag

Hypothese

Welke wetmatigheid kunnen we bewijzen tijdens de reactie tussen natriumcarbonaat (Na2CO3)

en verdund zoutzuur (HCl)? Schrap wat niet past.

Bij een chemische reactie is de massa van de reagentia kleiner dan / gelijk aan / groter dan de massa

oo Benodigdheden

Materialen

Stoffen

HCl (verdund) Na2CO3

van de reactieproducten. (Schrap wat niet past.)

balans

erlenmeyer (50 ml)

224

THEMA 06

proefbuizenrek proefbuizen

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

maatcilinder (10 ml) trechter

HCl

HOOFDSTUK 4

HCl en Na2CO3

Werkwijze Proef 1 1 Plaats een proefbuizenrek met één proefbuis op de balans. 2 Breng de balans op nul door te tarreren.

3 Breng met behulp van de maatcilinder 10 ml HCl in de proefbuis en noteer de massa in de tabel

(proef 1). Verwijder het proefbuizenrek.

4 Plaats een erlenmeyer op de balans.

5 Breng de balans op nul door te tarreren.

7 Giet de 10 ml HCl in de erlenmeyer (die nog op de balans staat).

Proef 2

1 Plaats een proefbuizenrek met één proefbuis op een balans.

2 Breng de balans op nul door te tarreren.

8 Noteer de massa in de tabel (proef 1).

6 Breng een koffielepel Na2CO3 in de erlenmeyer en noteer de massa in de tabel.

3 Breng met behulp van de maatcilinder 10 ml HCl in de proefbuis en noteer de massa in de tabel (proef 2). Verwijder het proefbuizenrek.

5 Breng de balans op nul door te tarreren.

4 Plaats een erlenmeyer en een ballon op de balans.

6 Breng met behulp van een trechter een koffielepel Na2CO3 in de ballon en noteer de massa in de tabel (proef 2).

7 Breng de 10 ml HCl in de erlenmeyer (die nog op de balans staat).

8 Span de ballon over de erlenmeyer en giet de inhoud van de ballon in de erlenmeyer. Waarnemingen

Verwerking

9 Noteer de massa na de reactie in de tabel (proef 2).

massa HCl (g)

massa na reactie (g) 6

Besluit

Proef 1

Proef 2

Pr 7

Reflectie

Proef 2: met ballon

massa Na2CO3 (g)

Proef 1: zonder ballon

a De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat:

THEMA 06

HOOFDSTUK 4

225

b Komt de hypothese overeen met je besluit?

c Waarom werd er een ballon gebruikt bij proef 2?

In thema 3 heb je geleerd dat elk atoom een vaste massa heeft. Die kennis

gecombineerd met de wet van behoud van atomen, leidt direct naar de wet van Lavoisier of de wet van het behoud van massa.

De totale massa voor en na een chemische reactie is gelijk. mreagentia = mreactieproducten

Was het je al opgevallen in demo-opdracht 16 dat de massa voor en na de reactie gelijk was gebleven?

Wil je weten wat de link is tussen Lavoisier, Einstein en het

ontstaan van de aarde? Bekijk de video!

BEKIJK DE VIDEO

WEETJE

Dat de wet van behoud van massa bijzonder belangrijk is, kun je

illustreren met tal van voorbeelden uit het dagelijks leven. Zo kunnen

er in de natuur noch atomen noch atoomsoorten ‘verdwijnen’ door

chemische processen. Het ontstaan van industrieel afval is dus een

onontkoombaar gevolg van de wet van massabehoud. De chemische industrie houdt zich dan ook steeds bezig met het recycleren van allerlei restmateriaal. Daarnaast wordt er gezocht naar nieuwe processen om zo weinig mogelijk afval te produceren.

Bekijk de video’s over de rol van BEKIJK VIDEO 1

226

THEMA 06

HOOFDSTUK 4

BEKIJK VIDEO 2

chemie in de recyclage van stoffen.

De wet van Lavoisier De totale massa voor en na een chemische reactie is gelijk. mreagentia = mreactieproducten

Tijdens een chemische reactie geldt behoud van massa. Maar geldt ook behoud van volume als we bijvoorbeeld

` Maak oefening 13, 14 en 15.

water en ethanol mengen? Je kunt het testen in een simpel

BEKIJK DE PROEF

proefje.

WEETJE

Lavoisier is niet de enige wetenschapper die een wet definieerde voor een chemische reactie. Zo

toonde Proust aan dat stoffen altijd in een vaste massaverhouding met elkaar reageren: de wet van de massaverhoudingen of de wet van Proust.

Die wet heb je toegepast bij opdracht 16: ijzer en zwavel zullen steeds in een massaverhouding van 7 g : 4 g

met elkaar reageren ter vorming van ijzersulfide. Wanneer bijvoorbeeld 10 g ijzer bij 4 g zwavel wordt

gebracht, zal er 3 g ijzer niet wegreageren. IJzer is in overmaat aanwezig, terwijl zwavel te weinig aanwezig is. In chemie wordt zwavel dan het ‘limiterend reagens’ genoemd.

Dan is er nog de wet van de veelvuldige massaverhoudingen: de wet van Dalton en Richter stelt dat wanneer twee elementen met elkaar reageren ter vorming van een verschillende zuivere stof, de breuk van de massaverhoudingen van die reacties een vast getal is.

Zo kan koolstof met zuurstofgas koolstofmonoxide (CO) of koolstofdioxide (CO2) vormen. CO-vorming heeft een massaverhouding van 0,75, terwijl dat bij CO2 0,375 is (wet van Proust). Volgens de wet van Dalton en

Richter zal dus de onderlinge verhouding van de massaverhoudingen steeds gelijk zijn: 0,75 : 0,375 = 2.

Louis Joseph Proust

John Dalton

Jeremias Richter

THEMA 06

HOOFDSTUK 4

227

HOOFDSTUK 5

Welk nut hebben chemische reacties als energiebron? LEERDOELEN

reactie omgezet kan worden naar een andere energievorm;

L toelichten wat de termen synthese, analyse, thermolyse, fotolyse en elektrolyse betekenen.

Je leert nu:

L dat chemische reacties gebruikt kunnen worden als

L het verschil duiden tussen exo- en endo-energetische

magnesium. Het is je zeker opgevallen dat er een fel wit licht verschijnt tijdens de reactie.

Tijdens een chemische reactie kan dus een energievorm (in dit geval licht- of

stralingsenergie) vrijkomen, maar waar komt die energie vandaan? Welke

energievormen kunnen nog vrijkomen?

reacties;

verwezen naar de verbranding van

energiebron voor toepassingen in het dagelijks leven;

In dit thema werd al verschillende keren

L toelichten dat chemische energie tijdens een chemische

Je kunt al:

L begrijpen dat de interactie tussen materie en energie kan leiden tot gewenste of ongewenste chemische

met andere woorden kan er tijdens een chemische reactie energie opgenomen worden?

reacties.

Kan ook het omgekeerde gebeuren,

5.1 Chemische energie

228

THEMA 06

Energie kan niet ontstaan, noch gevormd worden. Dat is de wet van behoud van energie, waar je al van hoorde in de lessen fysica. Die wet is ook van

toepassing op een chemische reactie. Wanneer we ons huis verwarmen door

een open haard aan te steken, hebben we geen warmte ‘gemaakt’. De energie is vrijgekomen vanuit het hout: hout is een energiebron. De energie die

een chemische stof bevat, noemen we de chemische energie (of inwendige energie) (E).

Grootheid chemische energie

HOOFDSTUK 5

Symbool

Uitgedrukt in

J (joule)

OPDRACHT 18

Vul de tabel aan. 1 Noteer enkele voorbeelden van energievormen. 2 Noteer een proces uit het dagelijks leven waarbij die energie

Voorbeeld uit het dagelijks leven

Energievorm

beschikbaar wordt.

Bij glowsticks of handwarmers worden stoffen gebruikt om een energievorm te verkrijgen, respectievelijk licht en warmte.

Tijdens een chemische reactie is er meestal sprake van een verschil in chemische energie in de stoffen voor en na de reactie.

• De reactieproducten bezitten minder chemische energie dan de

reagentia.

= er is energie vrijgekomen tijdens de chemische reactie.

= exo-energetische reactie

• De reactieproducten bezitten meer chemische energie dan de reagentia.

= er is energie opgenomen tijdens de chemische reactie.

= endo-energetische reactie WEETJE

Sommige reacties zijn energieneutraal, omdat er geen energieverschil

is tussen de energie-inhoud van de reagentia en de reactieproducten. Op die reacties zullen we niet verder ingaan.

Chemische stoffen bezitten een specifieke chemische energie-inhoud of inwendige energie (E).

Tijdens een chemische reactie geldt de wet van behoud van energie: energie

gaat niet verloren of wordt niet bijgemaakt. Energie kan wel worden omgezet

van de ene energievorm in de andere of overgedragen van het ene systeem naar het andere.

Tijdens een chemische reactie wordt dus meestal energie afgegeven

(exo-energetische reactie) of opgenomen (endo-energetische reactie). THEMA 06

HOOFDSTUK 5

229

5.2 Exo-energetische reacties

Soms is iets zo vanzelfsprekend dat je er niet bij stilstaat: chemische reacties kunnen ons energie leveren.

Enkele voorbeelden:

• Tijdens een labo gebruik je een bunsenbrander om een proef uit te voeren (aardgas verbranden).

• Voor vuurwerk wordt gebruikgemaakt van verschillende metalen, zoals

aluminium, natrium, magnesium en koper. Die zorgen voor het licht- en

Afb. 78

knaleffect.

Tijdens die chemische reacties komt er energie vrij: we spreken van een

exo-energetische reactie. Uit de wet van behoud van energie kun je dan concluderen dat de reagentia meer chemische energie hebben dan de reactieproducten (ER > EP, de reactie levert energie).

De reactie-energie (∆E) wordt gedefinieerd als het verschil tussen de

chemische energie-inhoud van de reactieproducten (EP) en de chemische

Afb. 79

energie-inhoud van de reagentia (ER):

∆E = EP – ER

Een exo-energetische reactie wordt bijgevolg gekenmerkt door een negatieve

reactie-energie: er komt energie vrij tijdens de reactie.

exo-energetische reactie: ∆E < 0

Een exo-energetische chemische reactie kan worden weergegeven in een

E (J)

energiediagram.

ER reactieenergie

ΔE < 0

Grafiek 3

t (s)

Wanneer warmte vrijkomt, spreekt een chemicus van een exotherme reactie. Een bekende toepassing daarvan is de hotpack. Door het activeren van de hotpack start een exotherme reactie: de omgevingstemperatuur stijgt. 230

THEMA 06

HOOFDSTUK 5

TIP Valt het je op dat er altijd geredeneerd wordt vanuit de stoffen?

De term ‘exo’ is afgeleid van het Latijn en betekent ‘uit’. Tijdens een

exo-energetische reactie zal dus energie uit de stoffen komen. Kijk je naar de omgeving, dan zal de energie toenemen:

bv. de omgevingstemperatuur stijgt. OPDRACHT 19 DEMO

Je leerkracht voert enkele exo-energetische reacties uit.

exotherme reactie

42 °C

1 Hij/zij voert de proeven uit.

25 °C

2 Noteer je waarneming in de tabel. VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

zoutzuur

HCl + NaOH

Afb. 80

Proef 1

• Voel tijdens de hele proef aan de proefbuis. Waarneming:

Proef 2

• Vul een proefbuis voor 1/3 met zoutzuur (HCl).

• Rol het lintje Mg op en breng het in de oplossing.

• Voeg bijtende soda-oplossing (NaOH) toe aan de zoutzuuroplossing (HCl).

magnesium

• Voel tijdens de hele proef aan de proefbuis. Waarneming:

3 Welke stof zou er gevormd kunnen zijn tijdens de tweede proef (reactie tussen Mg en HCl)?

WEETJE

Magnesium wordt ook gebruikt

in een vuurstarter. Door met een

mes of de bijgeleverde schraper over het magnesium staafje te

schrapen, komen vonken vrij die het vuur kunnen doen starten.

Een tip: gebruik berkenbast, die is zeer geschikt als brandstof.

THEMA 06

HOOFDSTUK 5

231

WEETJE Een voorbeeld van een exo-energetische reactie is de reactie van

cement met water. Het samenvoegen van water en cement is immers een chemische reactie. Strikt genomen mag je dus niet zeggen dat je

cement met water mengt. Tijdens de reactie ontstaat beton, dat water in zijn kristalstructuur opneemt. Daarbij komt warmte vrij.

De vrijgekomen warmte zorgt ervoor dat grote constructies zoals

stuwdammen voor elektriciteitscentrales niet in één keer gegoten

kunnen worden. De vrijgekomen warmte door de reactie tussen cement

en water kan er namelijk voor zorgen dat er scheurtjes ontstaan.

Soms is een exo-energetische reactie net iets wat je níet wilt meemaken,

ze worden namelijk ook weleens gebruikt in een foute context. Denk maar

aan de grote hoeveelheid energie die vrijkomt bij de explosie van buskruit. Tijdens die reactie komt er niet alleen warmte vrij, maar ook kinetische

energie die grote schade kan aanbrengen.

WEETJE

232

THEMA 06

In een bedrijf ontstaan soms explosies omdat

bepaalde stoffen niet (meer) goed gestockeerd worden. Twee bekende voorbeelden zijn de

vuurwerkramp in Enschede in 2000 en de ontploffing van ammoniumnitraat in Beiroet in 2020. Wil je de

indrukwekkende beelden van de explosie in Beiroet zien? Scan dan de QR-code.

HOOFDSTUK 5

BEKIJK DE VIDEO

Een exo-energetische reactie is een chemische reactie waarbij een vorm van energie vrijkomt.

ER ΔE < 0

reactieenergie

E (J)

t (s)

Grafiek 4

• Een reactie waarbij warmte vrijkomt, is een exotherme reactie. gebruik.

OPDRACHT 20 DOORDENKER

• Een exo-energetische reactie kan voor grote schade zorgen bij verkeerd

Wat gebeurt er als je Mentos-muntjes aan cola light toevoegt? Voer deze proef uit op de speelplaats! Je kunt de proef ook thuis uitvoeren en er een filmpje van maken.

blad papier kaartje

fles cola light

Mentos-muntjes

1 Verzamel de benodigdheden.

2 Ga aan de slag.

1 Maak met een blad papier een koker waarin de Mentos-muntjes gestapeld worden.

2 Gebruik een kaartje als basis voor de snoepjestoren, of plaats je hand eronder.

3 Schroef de fles cola light open en plaats de koker boven de fles. Trek nu het kaartje (of je hand) weg, zodat de snoepjes in de fles vallen.

3 Noteer je waarneming.

4 Hoe verklaar je dat?

THEMA 06

HOOFDSTUK 5

233

5.3 Endo-energetische reacties

Analyse en synthese zijn tegengestelde reacties. Kunnen we dat doortrekken

naar energie-reacties? We weten nu dat sommige chemische reacties energie leveren: ze zijn exo-energetisch. Wanneer we die reacties omdraaien, zal er

energie nodig zijn om de reactie uit te voeren. Tijdens zo’n reacties wordt er

dus energie opgenomen: het zijn endo-energetische reacties.

Uit de wet van behoud van energie kun je concluderen dat de reagentia

minder chemische energie hebben dan de reactieproducten (ER< EP). In de

eerste graad heb je al kennisgemaakt met zo’n reactie: de fotosynthese.

Bekijk de chemische reactie en los de vragen op.

1 Welk biologisch proces wordt hier weergegeven?

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2

OPDRACHT 21

2 Welke energievorm wordt er gebruikt tijdens de reactie?

3 Kruis de juiste uitspraak aan.

Fotosynthese is een exo-energetische reactie. Fotosynthese is een endo-energetische reactie.

Een endo-energetische reactie wordt bijgevolg gekenmerkt door een

positieve reactie-energie: er wordt energie toegevoegd tijdens de reactie. Endo-energetische reactie: ΔE > 0

Een endo-energetische chemische reactie kan worden weergegeven in een energiediagram.

E (J)

EP reactieenergie ER

Grafiek 5

234

THEMA 06

HOOFDSTUK 5

t (s)

ΔE > 0

OPDRACHT 22 DEMO

Je leerkracht voert een endo-energetische reactie uit. 1 Je leerkracht voert de proef uit. 2 Noteer je waarneming in de tabel. Gebruik een thermometer.

Proef • Meng enkele citroenzuurkristallen met een beetje bakpoeder in een proefbuis.

• Voeg eventueel een beetje water toe.

• Monitor de temperatuursverandering tijdens de hele proef.

Waarneming:

In opdracht 22 daalt de omgevingstemperatuur. De reactie heeft energie nodig om te kunnen plaatsvinden: ze neemt warmte op uit de omgeving. coldpack.

WEETJE

We spreken dan van een endotherme reactie. Een bekende toepassing is het

Bij sporters wordt vaak een zakje ijs gebruikt

om bij een kwetsuur de zwelling tegen te gaan. Zulke zakjes sluiten echter niet goed af rond

de kwetsuur en werken minder efficiënt. Daarom werden coldpacks ontwikkeld.

De meeste bevatten een gel die niet bevriest

in een diepvries. Zogenaamde instant coldpacks bestaan intern uit twee zakjes; in het ene zit

water, in het andere ammoniumnitraat (NH4NO3).

Wanneer de stoffen bij elkaar komen, treedt er een endotherme

reactie op waardoor de omgeving, in dit geval dus het gebied rond de kwetsuur, kouder wordt.

Net als bij een exo-energetische reactie kunnen bij een endo-energetische reactie niet alleen warmte-energie maar ook andere energievormen

opgenomen worden. Bij bijvoorbeeld een fotolyse start lichtenergie een reactie op.

Sommige reacties hebben geen zichtbaar licht nodig, maar maken gebruik

van uv-straling. Een bekende toepassing heb je misschien al ervaren bij de

tandarts. De uv-lamp die op een pas behandelde tand wordt geplaatst, zorgt ervoor dat de vulling uithardt. Dit is een endo-energetische reactie.

Naast licht- en warmte-energie kunnen ook andere energievormen een

chemische reactie doen ontstaan. Zo werd er in thema 2 elektrische energie gebruikt om water te splitsen in waterstofgas en zuurstofgas (elektrolyse). THEMA 06

HOOFDSTUK 5

235

Het spontaan initiëren van een reactie door de opname van energie is niet altijd gewenst.

Lichtenergie kan reacties opstarten die nadelig zijn. Voorbeelden:

• Stoffen worden vaak bewaard in een bruine fles om te voorkomen dat

licht de chemische stof aantast. Wijn wordt bijvoorbeeld bewaard in een geeft.

• Krantenpapier wordt geel als het te lang in de zon ligt.

gekleurde fles omdat blootstelling aan zonlicht de wijn een azijnsmaak

• Lange blootstelling aan licht kan ervoor zorgen dat de lange moleculen

in kunststoffen worden opgebroken in steeds kleinere moleculen. In de

volksmond zegt men dat de kunststoffen ‘verduren’, een fenomeen dat

vaak voorkomt bij oude pvc-dakgoten. WEETJE

Röntgenstraling kan schadelijk zijn en bijvoorbeeld leiden tot het ontstaan van kanker in ons lichaam. Röntgenstraling wordt in de

medische wereld gebruikt voor het maken van beeldmateriaal van

beenderen of organen. Bij radiologie wordt zo weinig röntgenstraling

gebruikt dat de kans op schadelijke bijwerkingen bij de patiënt vrijwel te verwaarlozen is. Omdat een radioloog wel dagelijks in contact komt met straling, neemt hij tijdens de behandeling van een patiënt altijd

plaats achter een muur met loden platen.

Ook een te hoge temperatuur kan ongewenste reacties opstarten.

Styreen, een belangrijke grondstof voor kunststoffen, breekt af onder

invloed van warmte. Thuis bewaar je voedsel in de koelkast, wijn wordt

dan weer in een donkere kelder opgeslagen.

Een endo-energetische reactie is een chemische reactie waarbij een vorm

van energie wordt opgenomen.

E (J)

reactieenergie

ΔE > 0

Grafiek 6

t (s)

• Een reactie waarbij warmte wordt opgenomen, is een endotherme reactie.

• Een endo-energetische reactie kan voor grote schade zorgen bij verkeerd gebruik.

236

THEMA 06

HOOFDSTUK 5

OPDRACHT 23 1 Lees de artikels. Is dit een exotherme of een endotherme reactie? Kruis aan. Artikel 1

De heat packs bereiken ongeveer 55 °C en zijn geschikt om bv. spierpijn te verhelpen. De inhoud van de plakken is niet giftig of gevaarlijk. Hij bestaat uit water en natriumacetaat, een stof die ook in voedsel gebruikt wordt.

Warmtepakken of hot packs stralen gedurende een halfuur tot maximaal een uur warmte uit. Nadien kunnen ze weer gebruiksklaar gemaakt worden door ze ongeveer zes minuten in kokend water te plaatsen.

In elke heat pack zit een muntje en een vloeistof die iets dikker is dan water. Buig je het muntje, dan stolt de vloeistof en wordt er warmte gecreëerd. Na vijftien seconden is de vloeistof veranderd in een halfharde vulling die ongeveer dertig minuten nodig heeft om helemaal hard te worden. Tijdens dit proces blijft de plak warmte uitstralen.

 exotherm  endotherm

Artikel 2

Uit keukenzout in tabletvorm wordt via elektrolyse het ontsmettingsmiddel natriumhypochloriet gevormd. De productie gebeurt in een volledig gesloten circuit. De zoutelektrolyse biedt het voordeel dat er geen transporten van gevaarlijke stoffen meer vereist zijn.

Het zwembad ’t Beerke sluit in juli 2011 de deuren voor ingrijpende verbouwingen. In september 2012 gaat het vernieuwde zwembad opnieuw open.

Het zwembad moet in orde worden gemaakt met de milieuwetgeving. “In het project is ook een waterzuivering door zoutelektrolyse en UVbehandeling opgenomen”, zegt sportfunctionaris Ronald Van Gils.

Naar: Gazet van Antwerpen

 exotherm  endotherm

2 Bekijk de ontdekplaat bij het onlinelesmateriaal en ontdek verschillende reacties in het dagelijkse leven.

OPDRACHT 24 ONDERZOEK

Voer het labo rond exotherme en endotherme reacties uit. Je vindt het op p. 285.

THEMA 06

HOOFDSTUK 5

237

Chemische stoffen bezitten een specifieke chemische energie-inhoud of inwendige energie.

Tijdens een chemische reactie geldt het behoud van energie: energie gaat niet verloren, maar kan enkel omgezet worden in een andere vorm.

Een exo-energetische reactie is een chemische reactie waarbij een vorm

van energie wordt vrijgegeven.

Een endo-energetische reactie is een chemische reactie waarbij een vorm

van energie wordt opgenomen.

Chemische reacties waarbij warmte betrokken is, worden exotherme en

endotherme reacties genoemd.

Chemische reacties kunnen nuttig zijn als energiebron in het dagelijks verduren van materialen).

` Maak oefening 16 t/m 21.

leven (bv. warmte, elektriciteit), maar kunnen ook nadelig zijn (bv.

238

THEMA 06

HOOFDSTUK 5

THEMASYNTHESE

WAT IS EEN CHEMISCHE REACTIE? Tijdens een chemische reactie worden de aanwezige atomen herschikt ter vorming van nieuwe stoffen. Bij samenvoegen

Na de reactie

Voor de reactie

HOE WORDT EEN CHEMISCHE REACTIE GENOTEERD?

De reactievergelijking

Behoud van atomen

• Per atoomsoort is het aantal atomen voor en na de reactie gelijk.

reagentia → reactieproducten

• Voor stoffen worden coëfficiënten geplaatst om het

WELKE TYPES CHEMISCHE REACTIES BESTAAN ER?

aantal atomen per soort gelijk te stellen.

1 Analyse

2 Synthese

Een chemische reactie waarin een samengestelde stof

Een chemische reactie waarbij een samengestelde stof

Dat kan met behulp van:

• licht (fotolyse),

• warmte (thermolyse),

gevormd wordt.

wordt ontleed.

• elektriciteit (elektrolyse).

• warmte (thermosynthese),

• licht (fotosynthese),

• elektriciteit (elektrosynthese).

WAT GEBEURT ER MET DE MASSA’S VOOR EN NA EEN CHEMISCHE REACTIE?

De wet van Lavoisier (behoud van massa)

De totale massa voor en na een chemische reactie blijft gelijk.

mreagentia = mreactieproducten

THEMA 06

THEMASYNTHESE

239

THEMASYNTHESE

ZIJN CHEMISCHE REACTIES NUTTIG ALS ENERGIEBRON? • Stoffen bevatten een specifieke hoeveelheid energie: de chemische of inwendige energie (E).

• Chemische reacties kunnen nuttig zijn als energiebron in het dagelijks leven (bv. warmte, elektriciteit), maar kunnen ook nadelig zijn (bv. verduren van materialen).

• Er bestaan exo- en endo-energetische reacties.

Endo-energetische reactie

Exo-energetische reactie

Een chemische reactie waarbij energie vrijkomt tijdens

Een chemische reactie waarbij energie opgenomen

De reagentia hebben meer chemische energie dan de

De reagentia hebben minder chemische energie dan de

E (J)

ER > Ep

E (J)

ER > Ep

reactieproducten.

wordt tijdens de reactie.

de reactie.

reactieenergie EP

ER ΔE < 0

st fd

Voorbeeld: elektrolyse van water

Mijn samenvatting

t (s)

Voorbeeld: verbranden van magnesium

ΔE > 0

t (s)

reactieenergie

BEKIJK KENNISCLIP

240

THEMA 06

THEMASYNTHESE

CHECKLIST

NOG OEFENEN

1 Begripskennis • Ik ken het verschil tussen een chemisch en een fysisch proces. • Ik ken het verschil tussen een coëfficiënt en een index.

• Ik ken het verschil tussen een analyse en een synthese.

• Ik ken de begrippen elektrolyse, thermolyse en fotolyse.

• Ik ken het begrip chemische energie.

• Ik ken het verschil tussen exo- en endo-energetische reacties. • Ik ken de termen endotherm en exotherm.

• Ik kan een reactievergelijking opstellen.

• Ik kan reagentia en reactieproducten toelichten.

• Ik kan de wet van behoud van atomen uitleggen en toepassen.

2 Onderzoeksvaardigheden

• Ik kan een synthese/analyse herkennen en er voorbeelden van geven. • Ik kan de wet van behoud van massa uitleggen en toepassen.

• Ik kan een exo- en endo-energetische reactie grafisch weergeven.

• Ik kan een exo- endo-energetische reactie herkennen en er voorbeelden van

geven.

invullen bij je Portfolio.

` Je kunt deze checklist ook op

THEMA 06

CHECKLIST

241

CHECK IT OUT

Waarom rijst brood? CO2-vorming zorgt voor het rijzen van brood, maar er gebeurt zoveel meer. Bekijk de video en beantwoord de vragen.

BEKIJK DE VIDEO

1 Vul de tabel aan. Wat gebeurt er?

100 °C

fysisch proces chemisch proces

33 °C

fysisch proces chemisch proces

62 °C

154 °C

Proces

Temperatuur

2 Wat is de formule en de naam van het rijsmiddel in bakpoeder?

fysisch proces chemisch proces

3 Tijdens de Maillard-reacties ontstaan nieuwe biomoleculen.

a Kruis aan.

Dit is een analysereactie. Dit is een synthesereactie.

c Kruis aan.

b Waarvoor zorgen die nieuwe chemische stoffen?

Dit is een exo-energetische reactie. Dit is een endo-energetische reactie.

d Wat is de naam van de laatste reactie?

• Dit is een analyse / synthese (schrap wat niet past).

• Dit is een endo-energetische / exo-energetische reactie (schrap wat niet past).

e Op welke temperatuur moet je de oven instellen om dit proces te laten plaatsvinden?

Bij het bakken van koekjes ontstaan tijdens de chemische reacties nieuwe stoffen zoals CO2, die zorgen voor het rijzen van het deeg.

Tijdens een chemische reactie geldt de wet van behoud van massa. Omdat er gassen gevormd worden tijdens het bakken van koekjes, zal er massa verloren gaan. De koekjes wegen minder.

Tijdens het bakken zullen eiwitten veranderen van structuur of omgezet worden. Die nieuwe stoffen

zorgen voor de specifieke smaken. Wanneer de koekjes te lang gebakken worden, zullen de eiwitten stukgaan en de koekjes verbranden. En nu maar echt koekjes bakken!

242

THEMA 06

CHECK IT OUT

AAN DE SLAG

Zijn de verschijnselen fysisch of chemisch? Zet een kruisje in de juiste kolom. Verschijnsel

Fysisch

Chemisch

ijzer laten roesten fruit laten rotten

inkt verwijderen met een inktwisser potlood verwijderen met een gom

ontkleuren met bleekwater linnen drogen

groenten gaarkoken voedsel verteren

boter smelten boter bruinen

ijs smelten en water vormen een blok hout verbranden

een trui laten verkleuren door langdurige blootstelling aan zonlicht ijzer smelten

ijs smelten door het gebruik van strooizout

Modelvoorstelling

oo fh

elektrische energie

Fysisch of chemisch proces

Zijn de modelvoorstellingen voorbeelden van fysische of chemische processen? Leg uit.

koffiezetten

THEMA 06

AAN DE SLAG

243

Schrijf de chemische reactie uit.

De synthese van waterstofchloride (HCl) uit diwaterstof en dichloor.

Schrijf de chemische reactie uit.

De chemische reactie tussen salpeterzuur (HNO3) en soda (NaOH), waarbij natriumnitraat (NaNO3) en

water gevormd worden.

Schrijf de chemische reactie uit.

De analyse van glucose (C6H12O6) in water en koolstof (karamel).

Vul de reactievergelijkingen aan.

Al + O2 → Al2O3

Al2O3 + Na → Na2O + Al NH3 → N2 + H2

H2S + O2 → H2O + SO2

CO2 + H2O → C6H12O6 + O2

Fe + O2 → Fe2O3

PCl5 → P + Cl2

Hg + l2 → Hgl

SnS2 → Sn + S

Pb + O2 → PbO

HCl + O2 → Cl2 + H2O

C2H4 + O2 → CO2 + H2O

Na2O + H2O → NaOH N2 + H2 → NH3

Al + PbO2 → Al2O3 + Pb

KClO3 → KCl + O2 NH3 + HCl → NH4Cl

NH3 + O2 + → NO + H2O Fe + S → FeS

Cr2O3 + Zn → ZnO + Cr

C12H22O11 → C + H2 + O2

C12H22O11 + O2 → CO2 + H2O

244

THEMA 06

AAN DE SLAG

Vul de reactievergelijkingen aan en beantwoord de vragen.

a Bij een onvolledige verbranding van aardgas (bv. bij een gaskachel in een badkamer) wordt het giftige koolstofmonoxide gevormd.

CH4 + O2 → CO + H2O

b Bakpoeder reageert met azijn.

NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + CO2 + H2O Hoe kun je visueel waarnemen dat het om een chemische reactie gaat?

c Met glucose kan drankalcohol (ethanol) gevormd worden. De zogenaamde ‘moonshiners’, mensen die

C6H12O6 → C2H5OH + CO2

d In grotten worden langzaam druipstenen gevormd.

Regenwater dat de grotten binnensijpelt, bevat het

oplosbare Ca(HCO3)2. Door de lage concentratie aan CO2

in de grot treedt een reactie op. Naast CO2 en water waaruit de druipstenen zijn opgebouwd.

wordt daarbij ook het onoplosbare CaCO3 gevormd,

illegaal alcohol stoken, maken gebruik van deze reactievergelijking.

Leid uit de volgende reactievergelijkingen de waarden van x, y en z af. a CxHy + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O

x =

y =

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O

b 3 Ag + 4 HNO3 → 3 AgxNyOz+ NO + 2 H2O

c 4 FeS + 7 O2 → 2 FexOy + z SO2

x =

y = z =

x =

y = y =

z =

Waarom mag je de indexen bij de formule-eenheden van stoffen niet wijzigen bij het schrijven van een reactievergelijking?

d 2 Fe + 3 Cl2 → 2 FexCly

x =

Bekijk de reactievergelijkingen. Is het een synthese of een analyse? Kruis aan. Analyse

Synthese

2 H2 + O2 → 2 H2O Fe + S → FeS

Li2CO3 → CO2 + Li2O

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2 NH4Cl → NH3 + HCl

THEMA 06

AAN DE SLAG

245

Vul de reactievergelijkingen aan en beantwoord de vragen. a Het ijzer in boten, auto’s en fietsen roest.

Fe + O2 → Fe2O3

b Aluminium en zuurstof reageren tot vorming van di-aluminiumtrioxide (Al2O3).

Stel dat ammoniak (NH3) aan elektrolyse wordt onderworpen, welke gassen zouden er dan ontstaan?

Is dit een analyse of een synthese?

Schrijf de bijbehorende reactievergelijking.

Is dit een synthese en/of een analyse?

Een reepje magnesiumlint wordt verbrand. Bij die reactie ontstaat een wit poeder: magnesiumioxide.

De massa daarvan is groter dan die van het oorspronkelijke magnesium. Wil dat zeggen dat de wet van Lavoisier niet geldig is? Motiveer je antwoord.

Pas de chemische reacties aan indien nodig. Noteer telkens of het om een synthese of analyse gaat. P2O5 +

H2O 

Is dit een analyse of een synthese? Verklaar.

H3PO4

HClO2  Cl2O3 + H2O

Welke wet pas je toe?

Hoe heten de getallen die je aanbrengt?

Waarom is een proef waarbij een gas ontstaat minder geschikt om de wet van Lavoisier aan te tonen? Waar moet je op letten? Verklaar.

246

THEMA 06

AAN DE SLAG

Vul bij elk verschijnsel het bijbehorende begrip in. Opgelet: een van de gegeven begrippen is niet van toepassing. Je mag elk begrip slechts één keer gebruiken.

analyse – endo-energetisch – endotherm – exo-energetisch – exotherm – fysische reactie – synthese a een vijver die bevriest

c grote moleculen  kleine moleculen

f kleine moleculen  grote moleculen 17

Vul de reactievergelijkingen aan en beantwoord de vragen. Waterstofgas wordt gebruikt in brandstofcellen.

H2 + O2 → H2O

a Is dit een endo-energetische of een exo-energetische reactie? Verklaar.

e een Mg-lint verbranden (het vrijkomen van licht)

d thermolyse

b Mg + 2 HCl  MgCl2 + H2 + warmte

b Is dit een analyse of een synthese? Verklaar.

Vervolledig de reactievergelijkingen en beantwoord de vragen. a Planten voeren een fotosynthesereactie uit.

+ → C6H12O6 + O2

Is dit een endo-energetisch of een exo-energetisch proces? Verklaar.

Welke energie-omzettingen vinden hierbij plaats?

b Methaangas (CH4) wordt gebruikt om woningen te verwarmen.

CH4 + O2 → CO2 + H2O

Is dit een endo-energetisch of een exo-energetisch proces? Verklaar.

Welke energie-omzettingen vinden hierbij plaats?

THEMA 06

AAN DE SLAG

247

Beoordeel de stellingen. Duid aan met juist (J) of fout (F). Is de stelling fout? Juist of fout?

Stelling

Tijdens een chemische reactie worden nieuwe stoffen gevormd. Verbetering:

Tijdens een exo-energetische reactie hebben de stoffen na de reactie de grootste energie-inhoud.

Verbetering:

Als je een endotherme reactie uitvoert in een waterbad dan zal de temperatuur van het Verbetering:

De stoffen verliezen energie tijdens een exotherme reactie.

Wat hoort er bij elkaar? Noteer het juiste getal in de tweede tabel. fotosynthese

De reactieproducten bevatten meer

2 4

De stoffen verliezen energie. glimwormen

(teken een pijl). Benoem de assen.

oo fh oe

Pr THEMA 06

endo-energetische reactie

exo-energetische reactie

lichtenergie naar chemische energie fysische reactie

energieniveau van de reactieproducten (EP); energieniveau van de reagentia (ER); ΔE < 0 of ΔE > 0

` Verder oefenen? Ga naar

248

chemische energie naar lichtenergie

Teken een energietijddiagram van een exo-energetische reactie. Vermeld de volgende gegevens:

energie dan de reagentia.

smelten

Verbetering:

water rond de reactiebeker stijgen.

AAN DE SLAG

Notities

LABO'S ` ONDERZOEK 1: Labotechnieken

251

` ONDERZOEK 2: Massadichtheid (virtueel)

` ONDERZOEK 4: De geleidbaarheid van stoffen

257

` ONDERZOEK 3: Het smeltpunt van paraffine

253

261

265

` ONDERZOEK 6: Scheidingstechnieken

269

` ONDERZOEK 7: Scheidingsschema’s

273

` ONDERZOEK 5: De oplosbaarheid van stoffen

277

` ONDERZOEK 9: Chemisch of fysisch proces

281

` ONDERZOEK 8: Metalen herkennen

` ONDERZOEK 10: Analyse en synthese

` ONDERZOEK 11: De wet van Lavoisier

` ONDERZOEK 12: Exotherm of endotherm

` ONDERZOEK 13: De reactie tussen azijn en staalwol

250

285

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

Labotechnieken In dit onderzoek leer je een aantal veelgebruikte labotechnieken. Bekijk telkens eerst het filmpje via de QR-code en voer dan de stappen uit om de technieken aan te leren. Tijdens dit schooljaar zul je die technieken verschillende keren toepassen; dit onderzoek kun je altijd gebruiken

om je kennis op te frissen. VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT Houd altijd rekening met de veiligheidsvoorschriften en regels zoals je ze terugvindt in het

•

draag een gesloten labojas en een labobril; bind lange haren samen;

•

zorg steeds voor een nette werkbank

Vaste stoffen afwegen en overbrengen

Vloeistoffen afmeten en overbrengen

•

labocontract op p. 32:

Maatcilinder

LABO

VIDEO

LABO

Pipetteren

3 Parafilm gebruiken

VIDEO

LABO

VIDEO

LABO

5 Proefbuis verwarmen

4 De bunsenbrander gebruiken

VIDEO

LABO

VIDEO

LABO

ONDERZOEK 1

251

LABO Naam:

klas:

nummer:

Notities

252

LABO

ONDERZOEK 1

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

Massadichtheid (virtueel) 1

Onderzoeksvraag Op welke manier kunnen we experimenteel de massadichtheid van een stof bepalen?

Ik ken de formule voor massadichtheid, namelijk

maatbeker en is

kg/l =

Klik op ‘turn fluid into water’. De massadichtheid van water kun je aflezen naast de kg/m3.

OPEN DE APPLET

OPMERKING: In de applet heb je vervolgens twee opties:

Open de applet met de QR-code.

•

ofwel kies je voor een willekeurig voorwerp, waarvan je twee parameters kunt aanpassen: massa

•

ofwel kies je voor een voorwerp dat is opgebouwd uit een welbepaalde zuivere stof.

(‘mass’) en volume (‘volume’);

van mijn voorwerp ken, kan ik de massadichtheid berekenen.

Benodigdheden

Als ik

Hypothese

Wij gaan in dit labo verder met de tweede optie: een voorwerp dat is opgebouwd uit een zuivere stof.

We onderzoeken de stof goud ('gold').

massadichtheid goud = t (goud) =

Zoek op het internet op wat de massadichtheid van goud is:

kg/m3, of met andere woorden

een kubus met een zijde van 1 dm (of 10 cm) heeft een massa van Werkwijze + 5

kg/dm3 =

kg.

Waarnemingen

We kennen de theoretische waarde van de massadichtheid van goud en we weten ook dat we de grootheden massa en volume nodig hebben. 1

Op welke manier kunnen we de massa van een voorwerp bepalen?

Gebruik dat toestel in de applet om de massa van het blok goud te bepalen. massa m (goud) =

LABO

ONDERZOEK 2

253

LABO Naam:

klas:

nummer:

Voor het volume ligt het wat moeilijker: het volume van een balk bepaal je immers met de formule

V(balk) =

. Maar we hebben nergens een meetlat om de afmetingen van onze blok

goud te bepalen.

Wat we wel kunnen doen, is onze blok goud in de beker met water leggen. We zien dat het volume in de beker stijgt / daalt / constant blijft (schrap wat niet past).

→ Voor het blok goud gaat het volume in de beker van ml naar

Dat volumeverschil is gelijk aan het volume van het blok dat we in het water plaatsen.

We kunnen nu het volume van het blok goud berekenen:

→ volumeverschil goud = volume blok goud =

ml.

Verwerking

We proberen nu de massadichtheid van goud te berekenen. We lossen dat op als een vraagstuk, dus met ‘gegeven’, ‘gevraagd’ en ‘oplossing’.

‑

Denk aan de omzettingen naar SI-eenheden.

Houd rekening met de regels voor beduidende cijfers.

‑

TIP

STEM VADEMECUM

Gegeven

De massa van het blok goud: m = =

Vraagstuk 1

Het volume van het blok goud: V = ml = l = dm3 = m3

Gevraagd

massadichtheid (goud) = t = ?

Oplossing

Antwoord

De berekende massadichtheid voor goud komt wel / niet (schrap wat niet past) overeen met de opgezochte

waarde.

De massadichtheid voor de zuivere stof goud is wel / niet constant en is dus wel een / geen stofeigenschap (schrap wat niet past).

254

LABO

ONDERZOEK 2

LABO Naam:

klas:

nummer:

Vraagstuk 2

We proberen opnieuw, maar nu voor het blok lood uit je applet. Net zoals in de fysica moet je rekening houden met het aantal beduidende cijfers van je De gegevens haal je uit de applet. Gegeven

De massa van het blok lood: m = g =

Het volume van het blok lood: V = ml =

Gevraagd

massadichtheid (lood) = t = ?

Oplossing

meetresultaten als je berekeningen uitvoert!

TIP

Besluit

De massadichtheid van een stof kan worden bepaald aan de hand van .

Aangezien de massadichtheid voor een zuivere stof constant is / varieert, kan die eigenschap wel / niet

worden gebruikt om stoffen te identificeren (schrap wat niet past). Reflectie

De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat

Tijdens dit labo heb ik correct gebruikgemaakt van de eenheden en grootheden.

Gedreven

Goed op weg

Bij het noteren

ik steeds het correcte

bijna altijd het correcte

van eenheden en

grootheden bewaak gebruik ervan.

Ik help anderen om

de correcte eenheden en grootheden te gebruiken.

In ontwikkeling

Ik maak soms een fout

Ik maak fouten tegen

en grootheden omdat

grootheden.

van eenheden en

tegen het gebruik van

gebruik ervan.

ik onnauwkeurig of

grootheden bewaak ik

Onvoldoende

de juiste eenheden

Ik kan mezelf corrigeren. onoplettend te werk ga.

Ik kan mezelf corrigeren

als ik erop gewezen word.

het gebruik van de

juiste eenheden en Ik kan mezelf niet

corrigeren als ik erop gewezen word.

LABO

ONDERZOEK 2

255

LABO Naam:

Gedreven

Goed op weg

Ik maak bij het invullen

Ik maak bij het

correcte gebruik van

gebruik van beduidende

tegen het gebruik van

om de correcte

beduidende cijfers te

bijna altijd het correcte cijfers.

een fout tegen het cijfers.

Ik kan mezelf corrigeren. Ik kan mezelf corrigeren

Goed op weg

Tijdens het uitvoeren

enkel bezig met de

vooral bezig met de

practicum hou ik me opdracht. Ik werk

van een online

practicum hou ik me opdracht.

Ik laat me niet afleiden

anderen.

Ik kan mezelf niet

gewezen word.

Onvoldoende

Tijdens het uitvoeren van

Tijdens het uitvoeren

Als ik erop gewezen

afgeleid.

een online practicum ben van een online ik soms afgeleid.

word pas ik mijn gedrag meteen aan.

gestructureerd en laat door anderen. me niet afleiden door

beduidende cijfers.

In ontwikkeling

van een online

vraagstuk fouten

Tijdens dit labo heb ik gefocust kunnen werken. Gedreven

invullen van een

als ik erop gewezen word. corrigeren als ik erop

gebruiken.

practicum ben ik vaak Ik bezoek andere

sites en/of stoor de leerlingen rondom mij.

Ik pas mijn gedrag na één opmerking niet aan.

Deze tip geef ik aan mezelf mee om in de volgende labo's toe te passen en ze zo vlotter te laten

verlopen:

LABO

van een vraagstuk soms

Ik help anderen

vraagstukken bewaak ik

beduidende cijfers.

256

Onvoldoende

Bij het invullen van

bewaak ik steeds het

In ontwikkeling

Bij het invullen

van vraagstukken

nummer:

Tijdens dit labo heb ik correct gebruikgemaakt van beduidende cijfers.

klas:

ONDERZOEK 2

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

Het smeltpunt van paraffine 1

Onderzoeksvraag

Wat is het smeltpunt van paraffine? Hypothese

Benodigdheden !

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

Check steeds goed de veiligheidsmaatregelen en gevaren van alle stoffen en materialen! Materiaal

draadnet

driepikkel

maatbeker (250 ml)

temperatuursensor of thermometer statief met statiefklem proefbuis

Vul de maatbeker voor de helft met water.

Maak de opstelling zoals op de afbeelding xx.

bunsenbrander

Werkwijze 1

kraantjeswater (100 ml) paraffine (kaarsvet) in een proefbuis

lucifers

Stoffen

past).

Ik denk dat het smeltpunt van paraffine hoger / lager ligt dan het smeltpunt van water (schrap wat niet

21,0

thermometer

statiefklem

statief

proefbuis met paraffine water

driepikkel

draadnet

bunsenbrander

Afb. 81

LABO

ONDERZOEK 3

257

LABO Naam:

klas:

Lees de temperatuur af van de paraffine bij start van de proef.

Noteer bij welke temperatuur de paraffine vloeibaar wordt.

5 7 8 5

Steek de bunsenbrander aan. Herbekijk eventueel de instructievideo. Lees elke 30 seconden de temperatuur van de paraffine af.

Zet na 6 minuten de bunsenbrander uit en laat het water (en de paraffine) afkoelen. Verwerk het afval correct. Waarnemingen

Vul de tabel aan met je meetresultaten. Tijd t(s)

Temperatuur ϑ (°C)

30 60 90 120

150 180 210

240 270 300

330

Verwerking

Maak in Excel een grafiek waarbij je de temperatuur uitzet in functie van de tijd. Denk eraan om de

assen te benoemen en de grafiek een duidelijke titel te geven.

360 6

258

LABO

GEBRUIK BUNSENBRANDER

nummer:

ONDERZOEK 3

LABO Naam:

nummer:

Duid het smeltpunt van paraffine aan op de grafiek.

Kijk nu bij twee klasgenoten en vergelijk de smeltpunten die jullie gevonden hebben.

Smeltpunt van paraffine

Klasgenoot:

klas:

Besluit

Het smeltpunt van paraffine is ongeveer

Vul aan en schrap wat niet past. .

Mijn klasgenoten hadden dezelfde / een verschillende temperatuur als smeltpunt voor paraffine.

We weten bovendien dat het smeltpunt van zuiver water gelijk is aan

Het smeltpunt is wel een / geen stofeigenschap, en eigen aan een welbepaalde zuivere stof. Reflectie

Vergelijk je hypothese met je besluit.

Misschien was het smeltpunt van je klasgenoten niet hetzelfde (of toch niet exact). Waaraan zou dat kunnen liggen?

De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat:

Tijdens dit labo heb ik veilig gewerkt bij het opwarmen van vloeistoffen en bij het gebruik van de bunsenbrander.

Gedreven

Goed op weg

In ontwikkeling

Ik kan zonder

Ik kan zonder hulp

Ik kan meestal zonder

gebruiken en veilig

een stof opwarmen. Ik

stof opwarmen. Ik ken

probleem

de bunsenbrander

een stof opwarmen. Ik ken het

stappenplan om

de bunsenbrander

correct te gebruiken. Ik kan anderen vaak helpen.

de bunsenbrander

gebruiken en veilig

ken het stappenplan

om de bunsenbrander correct te gebruiken. De leerkracht moet me maar af en toe

aansporen om de juiste stappen te volgen.

Onvoldoende Ik kan de

hulp de bunsenbrander

bunsenbrander

het stappenplan om de

veilig een stof

gebruiken en veilig een bunsenbrander correct te gebruiken nog niet volledig.

De leerkracht moet me vaak aansporen om de

juiste stappen te volgen.

niet zonder hulp

gebruiken en niet opwarmen. Ik ken het

stappenplan om de bunsenbrander te gebruiken niet.

LABO

ONDERZOEK 3

259

LABO Naam:

Tijdens dit labo heb ik correct gebruik gemaakt van ICT.

In ontwikkeling

Ik kan correct

Ik kan na hulp correct

gegevens weer te

gegevens weer te geven

weer te geven in een

ICT om op die manier geven in een grafiek. Ik benoem alle

onderdelen van

de grafiek correct en geef alles

overzichtelijk weer.

gebruikmaken van

ICT om op die manier in een grafiek.

Ik vergeet onderdelen van de grafiek te

benoemen en niet alles is overzichtelijk.

op die manier gegevens

om gegevens weer te

Als ik een vraag stel,

maar ga niet aan

grafiek.

ga ik aan de slag met

het antwoord en durf ik proberen.

geven in een grafiek. Ik stel hulpvragen de slag met de

antwoorden OF ik stel geen hulpvragen.

Deze tip geef ik mee aan mezelf om in de volgende labo’s toe te passen en ze zo vlotter te laten verlopen:

LABO

Ik kan niet correct

gebruikmaken van ICT om gebruikmaken van ICT

260

Onvoldoende

gebruikmaken van

Goed op weg

Gedreven

nummer:

klas:

ONDERZOEK 3

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

De geleidbaarheid van stoffen 1

Onderzoeksvraag Welke stoffen geleiden elektrische stroom?

Hypothese

Kijk voor het stellen van je hypothese naar de stoffen die je gaat gebruiken in dit labo. Je kunt ze vinden bij Ik denk dat de volgende stoffen/oplossingen de stroom geleiden:

•

3 !

Ik denk dat de volgende stoffen/oplossingen de stroom niet geleiden: Benodigdheden VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

•

Check steeds goed de veiligheidsmaatregelen en gevaren van alle stoffen en materialen! Materiaal

twee maatbekers

drie weegschuitjes spatel

benodigdheden.

stroomkring met ledlamp en elektroden

of geleidsbaarheidsmeter

maatcilinder pipetzuiger

Stoffen

20 ml gedestilleerd water 20 ml kraantjeswater grafiet

(koolstof van potloodkern)

ijzer (Fe)

koper (Cu)

suiker (sacharose)

H- en P-ZINNEN

keukenzout (NaCl) krijt (CaCO3)

Werkwijze

1 2

Neem twee maatbekers. Meet de vloeistoffen

(kraantjeswater en gedestilleerd water) met een

maatcilinder af en voeg ze toe aan de maatbekers. Herbekijk de instructievideo indien nodig.

GEBRUIK MAATCILINDER

20 ml gedestilleerd water

20 ml kraantjeswater LABO

ONDERZOEK 4

261

LABO Naam:

klas:

Breng in één weegschuitje een spatel keukenzout.

keukenzout

nummer:

spatel

Breng in één weegschuitje een spatel suiker.

suiker

spatel

weegschuitje

Breng in één weegschuitje een spatel krijt.

krijt

spatel

weegschuitje

Test of de stoffen de stroom geleiden (geleidbaarheidsmeter geeft een waarde / het lampje brandt)

door de elektroden een voor een in de maatbekers, de weegschuitjes en tegen het grafiet, het ijzer en

het koper te houden.

stroombron

maatbeker

ledlamp

Noteer een voor een je waarnemingen in de tabel.

grafiet/ijzer/koper

weegschuit

Verwerk het afval correct.

Waarnemingen

gedestilleerd water kraantjeswater grafiet (C) ijzer (Fe) koper (Cu) krijt (CaCO3) keukenzout (v) (NaCl) suiker (sacharose) (v)

262

LABO

ONDERZOEK 4

Geleidt de stroom

Geleidt de stroom niet

LABO Naam:

klas:

nummer:

Verwerking

Doordenker: waarom geleiden bepaalde stoffen wel, en andere stoffen niet? Vul de tabel aan.

Stof/mengsel

kraantjeswater gedestilleerd water ijzer koper

Geleidt de stroom wel/niet

Reden?

nee

ja ja

nee nee

Besluit

Welke van de geteste stoffen is een mengsel (bestaan uit meerdere componenten)?

Welke van de geteste stoffen zijn zuivere stoffen (bestaan uit één soort componenten)?

De volgende geteste stoffen geleiden de stroom:

Geleidbaarheid is wel een/ geen stofeigenschap en kan dus wel / niet gebruikt worden om een zuivere stof te identificeren. Zo zal gedestilleerd water de stroom wel / niet geleiden. Koolstof (grafiet in een potlood) 8

De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat

Reflectie

zal de stroom wel / niet geleiden (schrap wat niet past).

Vergelijk je hypothese met je besluit.

LABO

ONDERZOEK 4

263

LABO Naam:

Tijdens dit labo heb ik correct de maatcilinder gebruikt. Ik kan zonder hulp de

Ik kan meestal zonder

gebruiken.

om de maatcilinder

Ik ken het stappenplan

stappenplan om de

maatcilinder correct te gebruiken.

Ik kan anderen vaak helpen.

Gedreven

me maar af en toe

aansporen om de juiste stappen te volgen.

Ik ben ordelijk en wil

kloppen, begin ik

lastig om dat bij elke

Ik wil de opdracht

altijd goed uitvoeren. Ik spoor anderen

dan ook vaak aan werken.

meestal alles juist

niet volledig.

De leerkracht moet me vaak aansporen om de

juiste stappen te volgen. In ontwikkeling

taak te doen.

Heel af en toe moet de

leerkracht me wijzen op slordigheden.

gebruiken. Ik ken het

de maatcilinder te gebruiken niet.

Onvoldoende

Ik heb regelmatig hulp

Ik heb veel moeite

uitvoeren … van de

proef, het invullen

nodig bij het ordenen,

uitvoeren, maar vind het juist invullen, goed

om nauwkeuriger te

stappenplan om

correct te gebruiken nog

opdracht.

De leerkracht (of

opnieuw.

om de maatcilinder

gebruiken.

Goed op weg

Ik kan niet slordig

Als de resultaten niet

anderen) moet(en) me

regelmatig bijsturen om het juist te doen.

met het juist

uitvoeren van de

van de opdracht ...

Ik wil me er snel van

afmaken, zonder dat ik nadenk.

De leerkracht moet me meermaals per

proef aansporen om nauwkeurig te zijn.

Deze tip geef ik aan mezelf om in de volgende labo's toe te passen en ze zo vlotter te laten verlopen:

LABO

De leerkracht moet

Tijdens dit labo heb ik ordelijk gewerkt. werken.

264

correct te gebruiken.

niet zonder hulp

Ik ken het

Ik kan de maatcilinder

hulp de maatcilinder

Ik ken het stappenplan

Onvoldoende

maatcilinder gebruiken.

maatcilinder

In ontwikkeling

Ik kan zonder probleem de

Goed op weg

nummer:

Gedreven

klas:

ONDERZOEK 4

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

De oplosbaarheid van stoffen 1

Onderzoeksvraag Welke stoffen lossen op in water?

Hypothese

Kijk voor het stellen van je hypothese naar de stoffen die je gaat gebruiken in dit labo. Je kunt ze vinden bij

benodigdheden.

Benodigdheden !

Ik denk dat de volgende stoffen oplossen in water:

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

Check steeds goed de veiligheidsmaatregelen en gevaren van alle stoffen en materialen!

spatel

vijf proefbuizen dop of parafilm

pipet

Stoffen

bloemsuiker

keukenzout (NaCl) krijt (CaCO3) maïsolie

ethanol (CH3CH2OH)

H- en P-ZINNEN

demiwater (H2O)

Materiaal

Werkwijze 1

Vul de proefbuizen met ongeveer 1/3de water.

Breng zoals op de afbeeldingen van elke stof een spatel of enkele druppels met een pipet in de

proefbuizen.

keukenzout

ethanol

maïsolie en water

ethanol en water

krijt

bloemsuiker

maisolie

bloemsuiker en water

zout en water

krijt en water

LABO

ONDERZOEK 5

265

LABO Naam:

klas:

Sluit de proefbuizen af met een dop of parafilm en schud even.

Verwerk het afval correct.

nummer:

Herbekijk het instructiefilmpje indien nodig.

Noteer je waarnemingen voor elke proefbuis in de tabel.

GEBRUIK PARAFILM

Stoffen

Waarnemingen Lost op in water

Lost niet op water

bloemsuiker

zout krijt

maïsolie ethanol 6

‑ Deze stoffen lossen op in water:

‑ Deze stoffen lossen niet op in water:

Verwerking

‑ Wil je de oplosbaarheid van enkele andere stoffen in water uittesten? 7

Scan dan de QR-code.

OPEN DE APPLET

Besluit

We ontdekten dat alle / niet alle (schrap wat niet past) stoffen oplossen in water. te identificeren.

We kunnen het al dan niet oplossen van een stof in water gebruiken als een mogelijke manier om een stof (Schrap wat niet past.)

Oplosbaarheid is wel / niet een stofeigenschap en kan dus wel / niet gebruikt worden om een zuivere stof

te identificeren. Bloemsuiker, zout en ethanol lossen wel / niet op water, terwijl krijt en maïsolie wel / niet

oplossen in water.

Reflectie

De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat:

266

LABO

Vergelijk je hypothese met je besluit.

ONDERZOEK 5

LABO Naam:

Tijdens dit labo heb ik gelet op orde en netheid. Gedreven

Goed op weg

In ontwikkeling

Ik draag altijd zorg voor

De leerkracht moet me

Ik heb geen respect

ook aan om

De leerkracht moet mij

materiaal om te gaan.

Ik ruim niet op.

Ik spoor de anderen

het materiaal van de school.

regelmatig aansporen voorzichtig met het

respectvol om te gaan zelden zeggen dat ik nog Ik vergeet vaak op te met het materiaal.

Ik ruim altijd

spontaan op en zorg

moet opruimen.

ruimen.

Tijdens dit labo heb ik goed samengewerkt met anderen. Goed op weg

Ik zie wat er nodig is

Ik draag bij aan het

verschillende taken

mij te nemen en uit te

Ik spoor anderen

ook aan om mee te

taken uit te voeren die

Ik zal niet snel mijn

groepswerk door af en toe kleine, relevante

anderen mij opdragen. Ik werk vooral alleen.

comfortabel met anderen.

ervaringen en kennis delen.

Ik houd me afzijdig tijdens het

groepswerk.

werken.

voeren.

Ik voel me echt niet

uit te voeren.

verschillende taken op

Onvoldoende

Ik draag bij aan het

op mij te nemen en

groepswerk door

In ontwikkeling

Gedreven

aan de groep door

van de school.

mijn groep dat doen.

en ik draag actief bij

voor het materiaal

ook dat de anderen in

Deze tip geef ik aan mezelf mee om in volgende labo's toe te passen en ze zo vlotter te laten verlopen:

Onvoldoende

Ik draag altijd zorg

voor het materiaal.

nummer:

klas:

LABO

ONDERZOEK 5

267

LABO Naam:

klas:

nummer:

Notities

268

LABO

ONDERZOEK 5

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

Scheidingstechnieken 1 •

Op basis van welke stofeigenschappen kun je een mengsel van zand en water scheiden?

•

Op basis van welke stofeigenschappen kun je een mengsel van water en olie scheiden?

Op basis van welke stofeigenschappen kun je een mengsel van zout en water scheiden?

•

Hypothese Omcirkel een mogelijke hypothese per deelonderzoeksvraag.

Onderzoeksvraag

Proef 1: Een mengsel van zand en water kan gescheiden worden op basis van:

massadichtheid – kookpunt – smeltpunt – deeltjesgrootte – geleidbaarheid – oplosbaarheid.

Proef 2: Een mengsel van water en olie kan gescheiden worden op basis van:

massadichtheid – kookpunt – smeltpunt – deeltjesgrootte – geleidbaarheid – oplosbaarheid.

Proef 3: Een mengsel van zout en water kan gescheiden worden op basis van: 3

massadichtheid – kookpunt – smeltpunt – deeltjesgrootte – geleidbaarheid – oplosbaarheid. Benodigdheden VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

Check steeds goed de veiligheidsmaatregelen en gevaren van alle stoffen en materialen! Materiaal

trechter

scheitrechter

filtreerpapier

proef 1

proef 2

proef 3

erlenmeyer (100 ml) maatbeker (50 ml) glazen staaf spatel

2 maatbekers (50 ml) statief

statiefklem of - ring lucifers

maatbeker

verbrandingskroes driepikkel

Stoffen

10 g zand 20 ml kraantjeswater

20 ml maïsolie 20 ml kraantjeswater keukenzout 20 ml kraantjeswater

draadnet of pijpaardendriehoek kroestang

bunsenbrander spatel

LABO

ONDERZOEK 6

269

LABO Naam:

nummer:

Werkwijze Proef 1 1

Neem een maatbeker.

Plaats een filtreerpapier in een trechter.

5 6

Voeg er twee spatels zand aan toe.

GEBRUIK FILTREERPAPIER

Giet daarin 20 ml kraantjeswater.

Herbekijk het instructiefilmpje indien nodig. Plaats de trechter op de erlenmeyer. Giet het mengsel langs een glazen staaf in de trechter.

glazen staaf

Noteer je waarnemingen.

filtreerpapier

klas:

trechter

zand

maatbeker

water + zand

Bevestig een scheitrechter aan een statief d.m.v. statiefklem of -ring.

Giet daarin 20 ml kraantjeswater.

3 5 6 7

Neem een tweede maatbeker.

GEBRUIK SCHEITRECHTER

Voeg er 20 ml maïsolie aan toe. Laat het mengsel even staan.

Breng het mengsel over in de scheitrechter.

Herbekijk het instructiefilmpje indien nodig. Noteer je waarnemingen.

Plaats een maatbeker onder de scheitrechter.

Draai het kraantje van de scheitrechter open,

zodat de onderste component in de maatbeker loopt.

10 Draai het kraantje dicht op het moment dat die component volledig in de beker is gelopen.

11 Noteer je waarnemingen.

270

LABO

water

Proef 2

erlenmeyer

ONDERZOEK 6

scheitrechter statief

water + maisolie maatbeker

water + maisolie

LABO Naam:

nummer:

Proef 3 1

Neem een maatbeker.

Steek de bunsenbrander aan.

3 5 6

7 8 9

Giet daarin 20 ml kraantjeswater.

Voeg er twee spatels zout aan toe.

GEBRUIK BUNSENBRANDER

Herbekijk de instructievideo indien nodig.

Plaats de driepikkel met draadnet over de bunsenbrander. Giet wat zoutoplossing in een verbrandingskroes. Plaats de verbrandingskroes op het draadnet m.b.v. een kroestang.

Blijf de oplossing verhitten tot

verbrandingskroesje zoutoplossing

alle water is verdampt.

maatbeker

Noteer je waarnemingen.

Proef 2

Besluit

Proef 3: Een mengsel van zout en water werd gescheiden op basis van verschil in

Proef 1: Een mengsel van zand en water werd gescheiden op basis van verschil in

Proef 2: Een mengsel van water en olie werd gescheiden op basis van verschil in Reflectie

bunsenbrander

Proef 3

driepikkel

Waarnemingen Proef 1

draadnet

10 Verwerk het afval correct.

klas:

De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat:

Vergelijk je hypothese met je besluit.

LABO

ONDERZOEK 6

271

LABO Naam:

Tijdens dit labo heb ik correct gefiltreerd.

Ik kan zonder hulp

Ik kan meestal zonder

stappenplan om te

om te filtreren al goed.

om te filtreren nog niet

Ik kan anderen vaak

helpen.

Ik ken het stappenplan De leerkracht moet me maar af en toe

aansporen om de juiste stappen te volgen.

juiste stappen te volgen. In ontwikkeling

Ik kan meestal zonder

gebruiken.

om een scheitrechter te

Ik ken het stappenplan

gebruiken heel goed. Ik kan anderen vaak helpen.

De leerkracht moet me maar af en toe

aansporen om de juiste stappen te volgen.

Tijdens dit labo heb ik zelfstandig gewerkt. Gedreven

Ik denk meestal zelf

Ik denk zelf goed na

Goed op weg

en zoek zelfstandig

goed na en zoek

zelfstandig naar een

naar een mogelijke oplossing.

Ik zal de leerkracht

pas om hulp vragen

als ik alle mogelijke

denkstrategieën heb

toegepast.

mogelijke oplossing vooraleer ik hulp inschakel.

Ik geef niet snel op.

Onvoldoende

Ik kan zonder hulp

de scheitrechter niet

om een scheitrechter

stappenplan om

gebruiken.

te gebruiken nog niet volledig.

De leerkracht moet me

een scheitrechter te

gebruiken al goed.

Ik ken het

stappenplan om te

hulp een scheitrechter

Ik ken het stappenplan

stappenplan om

vaak aansporen om de

Goed op weg

scheitrechter gebruiken.

Ik ken het

LABO

filtreren niet.

De leerkracht moet me

Ik kan zonder hulp een

scheitrechter

272

volledig.

Ik ken het stappenplan

Ik kan zonder

probleem een

niet filtreren.

Tijdens dit labo heb ik de scheitrechter correct gebruikt. Gedreven

Ik kan zonder hulp

hulp filtreren.

filtreren heel goed.

filtreren.

Onvoldoende

Ik ken het

In ontwikkeling

Ik kan zonder

probleem filtreren.

Goed op weg

nummer:

Gedreven

vaak aansporen om de

gebruiken. Ik ken het

de scheitrechter te gebruiken niet.

juiste stappen te volgen.

klas:

In ontwikkeling

Onvoldoende

Ik denk eerst na, maar als Ik vraag vrijwel altijd ik niet onmiddellijk een oplossing zie, vraag ik

hulp aan de leerkracht.

heel snel hulp aan de leerkracht.

Ik ga zelf niet aan de slag om oplossingen te bedenken, maar wacht liever af.

Deze tip geef ik mee aan mezelf om in de volgende labo's toe te passen en ze zo vlotter te laten verlopen:

ONDERZOEK 6

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

Scheidingsschema's 1

Onderzoeksvraag Met behulp van welke scheidingstechnieken kan een mengsel van zand, olie en water worden gescheiden?

Hypothese

We helpen je op weg om tot een hypothese te komen.

Welk soort mengsel ontstaat als je zand, olie en water bij elkaar voegt en roert? Schrap wat niet past.

Wat gebeurt er met het zand?

een heterogeen / homogeen mengsel Wat er gebeurt er met de olie?

•

olie en water:

zand en water:

Stel een scheidingsschema op.

Benodigdheden !

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

•

→ Hypothese: Welke scheidingstechniek zou je toepassen om de volgende mengsels te scheiden?

Check steeds goed de veiligheidsmaatregelen en gevaren van alle stoffen en materialen!

Noteer nu zelf welke materialen je nodig hebt om de scheiding te kunnen uitvoeren.

Stoffen

kraantjeswater (ongeveer 100 ml) olie (ongeveer 10 ml) zand (handvol)

Materiaal

LABO

ONDERZOEK 7

273

LABO Naam:

klas:

nummer:

TIP Bekijk de instructievideo over het correct gebruik

GEBRUIK FILTREERPAPIER

van filtreerpapier.

Werkwijze

Noteer hieronder jouw werkwijze voor het scheiden in afzonderlijke componenten (volg daarvoor je

scheidingsschema).

Waarnemingen

Noteer hier jouw waarnemingen na elke scheidingstechniek.

Besluit

Formuleer een antwoord op de onderzoeksvragen.

We kunnen een mengsel van zand, olie en water scheiden door middel van

Reflectie

Was je scheidingsschema correct? Schrap wat niet past.

Wat moet je aanpassen?

ja / neen

274

LABO

ONDERZOEK 7

LABO Naam:

→ op basis van verschil in Scheidingstechniek 2 =

Goed op weg

Ik kan zonder hulp

Ik kan meestal zonder

stappenplan om te

om te filtreren al goed.

om te filtreren nog niet

Ik ken het

filtreren heel goed.

Ik kan anderen vaak helpen.

filtreren.

hulp filtreren.

Ik ken het stappenplan

De leerkracht moet

volledig.

me maar af en toe

Onvoldoende

De leerkracht moet me

aansporen om de juiste

vaak aansporen om de

stappen te volgen.

Ik kan zonder hulp niet filtreren. Ik ken het

stappenplan om te filtreren niet.

juiste stappen te volgen.

Tijdens dit labo heb ik correct kunnen decanteren/de scheitrechter kunnen gebruiken. Gedreven

Goed op weg

Ik kan zonder probleem Ik kan zonder hulp een scheitrechter

om een scheitrechter

te gebruiken/te

decanteren heel goed.

te gebruiken/te

decanteren al goed. De leerkracht moet me maar af en toe

aansporen om de juiste stappen te volgen.

helpen.

Ik ken het stappenplan

Ik kan anderen vaak

gebruiken/decanteren.

Ik ken het stappenplan

Tijdens dit labo heb ik ordelijk en netjes gewerkt.

Ik kan meestal zonder

Goed op weg

Onvoldoende

Ik kan zonder hulp

hulp een scheitrechter

de scheitrechter

om een scheitrechter te

Ik ken het

gebruiken/decanteren. Ik ken het stappenplan

niet gebruiken/niet decanteren.

gebruiken/te decanteren stappenplan om nog niet volledig.

De leerkracht moet me vaak aansporen om de

juiste stappen te volgen.

de scheitrechter te gebruiken/te

decanteren niet.

In ontwikkeling

Onvoldoende

Gedreven

In ontwikkeling

een scheitrechter

gebruiken/decanteren.

In ontwikkeling

Ik kan zonder

probleem filtreren.

→ op basis van verschil in

Tijdens dit labo heb ik correct kunnen filtreren. Gedreven

Scheidingstechniek 1 =

Op basis van welke stofeigenschappen werden de stoffen uiteindelijk gescheiden?

nummer:

klas:

Ik kan niet slordig

Ik ben ordelijk en wil

Ik heb regelmatig hulp

Ik heb veel moeite met

kloppen, begin ik

lastig om dat bij elke

uitvoeren … van de

van de opdracht ...

werken. Als de

resultaten niet

opnieuw. Ik wil de

opdracht altijd goed

uitvoeren. Ik spoor

anderen dan ook vaak aan om nauwkeuriger te werken.

meestal alles juist

nodig bij het ordenen,

uitvoeren, maar vind het juist invullen, goed taak te doen.

Heel af en toe moet de

leerkracht me wijzen op slordigheden.

het juist uitvoeren van de proef, het invullen

opdracht.

Ik wil me er snel van

regelmatig bijsturen

moet me meermaals

De leerkracht (of

anderen) moet(en) me om het juist te doen.

afmaken, zonder dat ik nadenk. De leerkracht per proef aansporen

om nauwkeurig te zijn.

Deze tip geef ik mee aan mezelf om in de volgende labo’s toe te passen en ze zo vlotter te laten verlopen:

LABO

ONDERZOEK 7

275

LABO Naam:

klas:

nummer:

Notities

276

LABO

ONDERZOEK 7

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

Metalen herkennen 1

Onderzoeksvraag Op basis van welke eigenschappen kun je metalen van elkaar onderscheiden? Hypothese

TIP

Ik denk dat …

Scan de QR-code om je te helpen bij

de hypothese.

Benodigdheden !

EIGENSCHAPPEN METALEN

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

magneet

kroestang

maatbeker

bunsenbrander

Materiaal

Check steeds goed de veiligheidsmaatregelen en gevaren van alle stoffen en materialen! Stoffen

ijzer (Fe)

magnesiumlint (Mg) koper (Cu) lood (Pb) zink (Zn)

inox staal (legering van Fe) aluminium (Al)

H- en P-ZINNEN

2 onbekende metalen kraantjeswater

Werkwijze

Onderzoek welke metalen uit de lijst:

zinken in een maatbeker met water;

b roest vertonen;

aangetrokken worden door een magneet;

d buigzaam zijn; e f

een bepaalde kleur hebben;

metaal

GEBRUIK BUNSENBRANDER

kroestang

snel ontvlammmen in de bunsenbrander.

Noteer je waarnemingen.

bunsenbrander

Houd de stukjes metaal een voor een in de vlam van de bunsenbrander. Noteer je waarnemingen.

LABO

ONDERZOEK 8

277

LABO Naam:

klas:

nummer:

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT Houd altijd water of een zandbak ter beschikking als je metalen in de vlam houdt.

Verwerk het afval correct.

Waarnemingen

Noteer voor elke stof een aantal typische kenmerken. Gebruik de eigenschappen kleur, massa, •

stukje ijzer:

•

stukje magnesiumlint:

•

stukje koper:

plaatje lood:

stukje zink:

stukje aluminium:

•

stukje inox:

•

ontvlambaarheid en magnetische aantrekking om de metalen van elkaar te onderscheiden.

Verwerking

Je krijgt van je leerkracht twee onbekende metalen. Welke eigenschappen ga je gebruiken om ze van elkaar

te onderscheiden? Stel een determineertabel op.

Metaal 1:

Metaal 2:

Besluit

Je kunt metalen van elkaar onderscheiden op basis van

Er zijn nog andere manieren om metalen van elkaar te onderscheiden, bijvoorbeeld op basis van geleidbaarheid.

278

LABO

ONDERZOEK 8

LABO Naam:

klas:

nummer:

Reflectie a

Dit labo verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past). Indien niet, waarom niet?

Vergelijk je hypothese met je besluit.

Tijdens dit labo heb ik over het algemeen veilig gewerkt. Ik ga altijd veilig te

Ik ga veilig te werk.

werk en zal nooit

Ik zal nooit risico’s

gevaar breng.

breng.

waardoor ik anderen in

Ik zal anderen ook

aansporen om veilig te werken.

inschatten.

anderen in gevaar

Ik kan risico’s goed

nemen waardoor ik

In ontwikkeling

Tijdens dit labo heb ik zelfstandig gewerkt.

Goed op weg

Gedreven

De leerkracht moet

anderen (en mezelf) in

omdat ik anderen

me af en toe tot de

orde roepen omdat ik gevaar breng.

Ik kan de risico’s soms moeilijk inschatten.

In ontwikkeling

Ik denk zelf goed na

Ik denk meestal zelf

Ik denk eerst na, maar

oplossing.

mogelijke oplossing

vraag ik hulp aan de

en zoek zelfstandig

naar een mogelijke Ik zal de leerkracht

pas om hulp vragen

als ik alle mogelijke

denkstrategieën heb

zelfstandig naar een vooraleer ik hulp inschakel.

Ik geef niet snel op.

me regelmatig tot de orde roepen

(en mezelf) in gevaar breng.

Ik kan de risico’s

moeilijk inschatten.

Onvoldoende Ik vraag vrijwel altijd

als ik niet onmiddellijk

heel snel hulp aan de

leerkracht.

slag om oplossingen

een oplossing zie,

leerkracht.

Ik ga zelf niet aan de te bedenken, maar wacht liever af.

toegepast.

goed na en zoek

Onvoldoende

De leerkracht moet

risico’s nemen

Goed op weg

Gedreven

LABO

ONDERZOEK 8

279

LABO Naam:

Tijdens dit labo heb ik geconcentreerd gewerkt. Ik kan een uur

geconcentreerd bezig zijn met de opdracht.

Ik verlies de opdracht (bijna) nooit uit het oog.

In ontwikkeling

Ik ben meestal met de

Regelmatig verlies ik

concentratie en ben ik

dingen (of leerlingen)

opdracht bezig.

Soms verlies ik mijn

met iets anders bezig.

om een heel lesuur

bezig te zijn.

Ik ben vaak afgeleid

durf ik met andere

Ik vind het moeilijk om een heel uur

geconcentreerd te werken.

geconcentreerd te blijven.

en dikwijls met

andere dingen (of leerlingen) bezig.

Deze tip geef ik mee aan mezelf om in de volgende labo's toe te passen en ze zo vlotter te laten verlopen:

LABO

Ik vind het erg lastig

mijn concentratie en

280

Onvoldoende

Goed op weg

Gedreven

nummer:

klas:

ONDERZOEK 8

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

Chemisch of fysisch proces 1

Onderzoeksvraag Wat is het verschil tussen een chemisch en een fysisch proces?

Hypothese

TIP

Scan de QR-code

en bekijk de

checklist voor het stellen van een

goede hypothese.

Benodigdheden VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

CHECKLIST HYPOTHESE

Check steeds goed de veiligheidsmaatregelen en gevaren van alle stoffen en materialen! lucifers

maatbeker 50 ml

kroestang kaars

lucifer

maatbeker

proef 2

proef 1

Materiaal

proef 3

roerstaaf

maatbeker

maatcilinder

Stoffen

ijzeren spijker koud kraantjeswater 25 ml volle melk 10 ml azijn

pipet

erlenmeyer

filtreerpapier trechter

bunsenbrander lucifers

kroestang

suikerklontje

verbrandingskroes

LABO

ONDERZOEK 9

281

LABO Naam:

nummer:

Werkwijze kaars

Proef 1 Steek de kaars aan.

Laat het kaarsvet in het water druppelen.

2 3 5 6

Vul de maatbeker met koud water.

Houd de kaars boven de maatbeker met water.

maatbeker

Observeer en noteer wat er gebeurt. Verwerk het afval correct.

koud water

Proef 2 Vul de maatbeker tot de helft met melk.

Roer het geheel met de roerstaaf.

5 6

Vul een maatcilinder met 10 ml azijn.

Observeer en noteer wat er gebeurt. Verwerk het afval correct.

3 4 5

Breng een suikerklontje in een verbrandingskroes. Verhit.

Observeer en noteer wat er gebeurt. Verwerk het afval correct.

Waarnemingen

Noteer je waarnemingen in de tabel.

Proef 1

Proef 2

Proef 3

LABO

ONDERZOEK 9

verbrandingskroesje

Herbekijk de instructievideo

indien nodig.

GEBRUIK FILTREERPAPIER

erlenmeyer

melk + azijn

Steek de bunsenbrander aan.

trechter

Giet het mengsel in de trechter.

Proef 3

filtreerpapier

Gebruik daarvoor de pipet.

glazen roerstaaf

282

klas:

suikerklontje

kroestang bunsenbrander

GEBRUIK BUNSENBRANDER

LABO Naam:

Verwerking

Plaats op basis van je waarnemingen de drie proeven in de juiste kolom van de tabel.

Fysisch proces

Chemisch proces

Welk criterium heb je gebruikt om deze indeling te maken?

Fysisch proces

Tijdens de proef met melk en azijn werd een eiwit gevormd dat ook zorgt voor het vormen van kaas uit melk. Het wordt daarom ook ‘kaasstof’ genoemd. Zoek op het internet eens de wetenschappelijke

Chemisch proces

nummer:

klas:

naam op van dat eiwit.

Besluit

Schrap in de zinnen wat niet van toepassing is:

• Tijdens een fysisch / chemisch proces worden nieuwe stoffen gevormd.

Reflectie

De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat:

• Tijdens een fysisch / chemisch proces blijven de oorspronkelijke stoffen behouden.

Vergelijk je hypothese met je besluit.

LABO

ONDERZOEK 9

283

LABO Naam:

Tijdens dit labo werkte ik correct met de bunsenbrander.

Ik kan meestal zonder

Ik ken het stappenplan

om de bunsenbrander

Ik kan anderen vaak

helpen.

gebruiken.

correct te gebruiken.

om de bunsenbrander

Ik ken het

niet zonder hulp

correct te gebruiken nog

De leerkracht moet me maar af en toe

aansporen om de juiste stappen te volgen.

niet volledig.

De leerkracht moet me vaak aansporen om de

gebruiken.

stappenplan om de bunsenbrander te gebruiken niet.

juiste stappen te volgen.

Tijdens dit labo gebruikte ik de maatcilinder op een correcte manier. Gedreven

Goed op weg

In ontwikkeling

de maatcilinder

maatcilinder gebruiken.

om de maatcilinder

correct te gebruiken.

Ik ken het stappenplan correct te gebruiken. Ik kan anderen vaak

om de maatcilinder De leerkracht moet

Ik kan de

Ik ken het stappenplan

gebruiken.

hulp de maatcilinder gebruiken.

om de maatcilinder

correct te gebruiken nog

me maar af en toe

aansporen om de juiste stappen te volgen.

niet volledig.

De leerkracht moet me vaak aansporen om de

juiste stappen te volgen.

helpen.

Ik ken het stappenplan

Onvoldoende

Ik kan meestal zonder

gebruiken.

maatcilinder

niet zonder hulp Ik ken het

stappenplan om

de maatcilinder te gebruiken niet. OF

Ik lees de

maatcilinder foutief af.

Deze tip geef ik mee aan mezelf om in de volgende labo's toe te passen en ze zo vlotter te laten verlopen:

LABO

bunsenbrander

gebruiken.

Ik ken het stappenplan

Ik kan zonder probleem Ik kan zonder hulp de

284

Ik kan de

hulp de bunsenbrander

de bunsenbrander

Onvoldoende

de bunsenbrander

correct te gebruiken.

In ontwikkeling

Ik kan zonder probleem Ik kan zonder hulp gebruiken.

Goed op weg

Gedreven

nummer:

klas:

ONDERZOEK 9

LABO Naam:

ONDERZOEK

klas:

nummer:

Exotherm of endotherm 1

Onderzoeksvraag

Zure snoephosties, ook wel vliegende schotels genoemd, zijn snoepjes die bestaan uit twee gekleurde

cirkeltjes met daartussen een mengsel. Wanneer dat mengsel in contact komt met speeksel, word je een Formuleer op basis van de bovenstaande tekst een goede onderzoeksvraag.

Hypothese

VEILIGHEIDSVOORSCHRIFT

Check steeds goed de veiligheidsmaatregelen en gevaren van alle stoffen en materialen!

Benodigdheden

sprankelend en verfrissend gevoel gewaar op je tong.

Materiaal

twee maatbekers (100 ml) thermometer (digitaal en tot op 0,1 °C nauwkeurig) pipet 4

Stoffen

10 zure hosties 100 ml gedemineraliseerd water

Werkwijze

thermometer

3 Doe de inhoud van tien hosties

maatbeker

1 Doe 100 ml gedemineraliseerd water in de maatbeker.

2 Meet de temperatuur van het water. in een droge maatbeker van 100 ml.

4 Voeg het poeder aan het water toe en roer.

5 Kijk wat er met de temperatuur gebeurt en noteer.

21,0

gedemineraliseerd water

inhoud van 10 zure hosties

6 Verwerk het afval correct.

Waarnemingen

Schrap wat niet past.

De temperatuur daalt / stijgt.

LABO

ONDERZOEK 12

285

LABO Naam:

klas:

nummer:

Verwerking a

Waarom gebruik je best een digitale thermometer die tot op 0,1 °C nauwkeurig meet?

Welk energiediagram past bij je waarnemingen? Omcirkel het juiste antwoord.

E (J)

EP reactieenergie

reactieenergie

ΔE < 0

Besluit

De uitvoering van de proef verliep vlot / niet vlot (schrap wat niet past), omdat:

Vergelijk je hypothese met je besluit.

Reflectie

286

LABO

ER t (s)

ONDERZOEK 12

ΔE > 0

t (s)

LABO Naam:

Tijdens dit labo heb ik alle veiligheidsvoorschriften gerespecteerd (niet proeven!). Gedreven

Goed op weg

De leerkracht moet

anderen in gevaar

anderen (en mezelf) in

omdat ik anderen

gevaar breng.

breng.

Ik zal anderen ook

aansporen om veilig te

me af en toe tot de

nemen waardoor ik

orde roepen omdat ik gevaar breng.

Ik kan de risico’s soms moeilijk inschatten.

werken.

Ik kan risico’s goed inschatten.

Tijdens dit labo heb ik een goed werktempo aangehouden. Gedreven

In ontwikkeling

Mijn werktempo is goed.

aan om sneller te

Het werk is meestal

Ik houd de beschikbare tijd altijd in de gaten.

Ik heb regelmatig

aansporing nodig om

tijdig klaar.

door te werken.

werken.

beschikbare tijd zinvol.

Ik spoor anderen vaak

Ik gebruik de

Mijn werk is ruim op tijd klaar.

de orde roepen

(en mezelf) in gevaar breng.

Ik kan de risico’s

moeilijk inschatten.

Onvoldoende

Ik verpruts mijn tijd met praten over

andere dingen en wegdromen.

Kortom: mijn

werktempo ligt te laag.

verlopen:

Deze tip geef ik mee aan mezelf om in de volgende labo’s toe te passen en ze zo vlotter te laten

Goed op weg

me regelmatig tot

Ik zal nooit risico’s

waardoor ik anderen in

Onvoldoende

Ik ga veilig te werk.

werk en zal nooit risico’s nemen

In ontwikkeling

Ik ga altijd veilig te

nummer:

klas:

LABO

ONDERZOEK 12

287

LABO Naam:

klas:

nummer:

Notities

288

LABO

ONDERZOEK 12

THEMA 02

THEMA 04

THEMA 05

THEMA 03

THEMA 06

THEMA 01

WOORDENLIJSTEN

289

Notities

290

291

292