Voorkennis chemie voor 1 Ba Bio-ir, Chemie, Fysica en sterrenkunde
Voorkennis chemie voor 1 Ba Bio-ir, Chemie, Fysica en sterrenkunde
Voorkennis chemie voor 1 Ba Bio-ir, Chemie, Fysica en sterrenkunde
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
Onderstaand overzicht geeft in grote lijn<strong>en</strong> weer welke k<strong>en</strong>nis er van je verwacht wordt bij aanvang<br />
van e<strong>en</strong> studie bachelor <strong>Bio</strong>-ing<strong>en</strong>ieurswet<strong>en</strong>schapp<strong>en</strong>, <strong>Chemie</strong> of <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> Sterr<strong>en</strong>kunde.<br />
Klik op e<strong>en</strong> onderdeel om e<strong>en</strong> meer gedetailleerde inhoud te krijg<strong>en</strong> van de verwachte <strong>voor</strong>k<strong>en</strong>nis,<br />
telk<strong>en</strong>s geïllustreerd met e<strong>en</strong> of meerdere <strong>voor</strong>beeldopgav<strong>en</strong>.<br />
1. Elem<strong>en</strong>ta<strong>ir</strong>e <strong>chemie</strong> <strong>en</strong> chemisch rek<strong>en</strong><strong>en</strong><br />
1.1 Groothed<strong>en</strong> <strong>en</strong> e<strong>en</strong>hed<strong>en</strong><br />
1.2 Stoff<strong>en</strong><br />
1.3 Gaswett<strong>en</strong><br />
1.4 Massawett<strong>en</strong><br />
1.5 Stofhoeveelheid<br />
1.6 Conc<strong>en</strong>tratie-uitdrukking<strong>en</strong><br />
2. Atoombouw<br />
2.1 Atoomkern<br />
2.2 Elektron<strong>en</strong>mantel<br />
2.3 Periodiek Systeem<br />
3. Chemische formules<br />
3.1 Verhoudingsformules<br />
3.2 Sam<strong>en</strong>stelling van de stof herk<strong>en</strong>n<strong>en</strong> op basis van chemische formule<br />
3.3 Classificer<strong>en</strong> van stoff<strong>en</strong> op basis van chemische formule<br />
4. Chemische binding<br />
4.1 Molecul<strong>en</strong> <strong>en</strong> ion<strong>en</strong><br />
4.2 Ionbinding<br />
4.3 Atoombinding of coval<strong>en</strong>te binding<br />
5. Chemische reacties<br />
5.1 Reactievergelijking<strong>en</strong><br />
5.2 Energetisch aspect van reacties<br />
6. Stoichiometrie<br />
6.1 Stoichiometrie van verbinding<strong>en</strong><br />
6.2 Stoichiometrie van chemische reacties<br />
6.3 Chemisch rek<strong>en</strong><strong>en</strong><br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
7. Reactiesnelheid<br />
7.1 Reactiesnelheid <strong>en</strong> effectieve botsing<strong>en</strong><br />
7.2 Factor<strong>en</strong> die de reactiesnelheid beïnvloed<strong>en</strong><br />
8. Chemisch ev<strong>en</strong>wicht<br />
8.1 Omkeerbaarheid van chemische reacties <strong>en</strong> chemisch ev<strong>en</strong>wicht<br />
8.2 Ev<strong>en</strong>wichtsconstante<br />
8.3 Verschuiving van het chemisch ev<strong>en</strong>wicht<br />
9. Oplossing<strong>en</strong> in water<br />
9.1 Dissociatie ev<strong>en</strong>wicht van water<br />
9.2 Elektrolyt<strong>en</strong><br />
9.3 Zout in oplossing<br />
9.4 Zure <strong>en</strong> basische oplossing<strong>en</strong><br />
10. Redox<br />
10.1 Oxidatietrap<br />
10.2 Halfreacties<br />
10.3 Redoxvergelijking<strong>en</strong><br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
1. Elem<strong>en</strong>ta<strong>ir</strong>e <strong>chemie</strong> <strong>en</strong> chemisch rek<strong>en</strong><strong>en</strong><br />
1.1 Groothed<strong>en</strong> <strong>en</strong> e<strong>en</strong>hed<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
SI-groothed<strong>en</strong> <strong>en</strong> -e<strong>en</strong>hed<strong>en</strong>: hoeveelheid stof (mol), l<strong>en</strong>gte (meter), massa (kilogram), tijd<br />
(seconde), temperatuur (kelvin), elektrische stroom (ampère),<br />
Prefix<strong>en</strong>: mega(10 6 ), kilo (10³), milli (10 -3 ), micro (10 -6 ), nano (10 -9 ).<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Hoeveel m³ komt overe<strong>en</strong> met 33 ml?<br />
Hoeveel kelvin komt overe<strong>en</strong> met 27 °C?<br />
1.2 Stoff<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
m<strong>en</strong>gsels - zuivere stoff<strong>en</strong>; fas<strong>en</strong> <strong>en</strong> aggregatietoestand<strong>en</strong>.<br />
Voorbeeldopgave:<br />
Zet volg<strong>en</strong>de begripp<strong>en</strong> op de juiste plaats in het schema: azijn, ijzer<strong>en</strong> staaf,<br />
whisky, fruitsap met pulp, keuk<strong>en</strong>zout<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
1.3 Gaswett<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
pV = nRT (Avogadro,Gay-Lussac, Boyle-Mariotte).<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Vul bij elke onderstaande gaswet de <strong>voor</strong>waarde in waaronder deze geldig is<br />
<strong>voor</strong> e<strong>en</strong> constant aantal mol. Formuleer de gaswet <strong>en</strong> zoek de bijhor<strong>en</strong>de<br />
grafiek:<br />
gaswet <strong>voor</strong>waarde formulering grafiek<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Als je <strong>voor</strong> 1 mol van e<strong>en</strong> ideaal gas de temperatuur verdubbelt terwijl je het volume<br />
constant houdt, wat gebeurt er dan met de druk?<br />
Als je <strong>voor</strong> 1 mol van e<strong>en</strong> ideaal gas het volume halveert bij e<strong>en</strong> constante druk, wat<br />
gebeurt er dan met de temperatuur?<br />
Hoeveel mol van e<strong>en</strong> ideaal gas moet je aan 1 mol ideaal gas (met V 1 ) toevoeg<strong>en</strong> om bij<br />
constante druk <strong>en</strong> constante temperatuur e<strong>en</strong> 3 keer zo groot volume te krijg<strong>en</strong> (dus V 2 =<br />
3.V 1 )?<br />
De uitspraak: “1 mol van e<strong>en</strong> willekeurig gas neemt steeds e<strong>en</strong> volume in van 22,4 l“ is<br />
niet juist. Ga na waarom niet <strong>en</strong> corrigeer de uitspraak.<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
1.4 Massawett<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
behoud van massa (Lavoisier); elke massa staat <strong>voor</strong> e<strong>en</strong> geheel aantal deeltjes.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Stel dat 34 g ammoniakgas <strong>en</strong> 80 g zuurstofgas volledig weg reager<strong>en</strong> volg<strong>en</strong>s de reactie<br />
4 NH 3(g) + 5 O 2(g) → 4 NO (g) + 6 H 2 O (g)<br />
1) Hoeveel g H 2 O wordt er gevormd als je weet dat er bij de reactie 60 g<br />
stikstofmonoxide ontstaat?<br />
2) Als je weet dat in 60 g stikstofmonoxide 28 g N aanwezig is, hoeveel g N is er dan in<br />
34 g NH 3 aanwezig?<br />
1.5 Stofhoeveelheid []<br />
Inhoud:<br />
mol, relatieve massa, refer<strong>en</strong>tiemassa, mola<strong>ir</strong>e massa, mola<strong>ir</strong> volume van e<strong>en</strong> gas.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Hoeveel mol H 2 O is aanwezig in 18 g water?<br />
Hoeveel mol H atom<strong>en</strong> zijn aanwezig in 18 g H 2 O?<br />
Hoeveel g PCl 3 is aanwezig in 0,73 mol PCl 3 ?<br />
1.6 Conc<strong>en</strong>tratie-uitdrukking<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
molariteit, volumeproc<strong>en</strong>t, massaproc<strong>en</strong>t, massaconc<strong>en</strong>tratie.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Je maakt 1 liter NaCl-oplossing door 58,5 g NaCl in water op te loss<strong>en</strong>.<br />
1) Berek<strong>en</strong> de molariteit van NaCl.<br />
2) Berek<strong>en</strong> de massaconc<strong>en</strong>tratie van NaCl.<br />
3) Kan je de dichtheid van de oplossing berek<strong>en</strong><strong>en</strong>? Indi<strong>en</strong> niet: welk gegev<strong>en</strong> heb je<br />
nog nodig?<br />
4) Kan je het massaproc<strong>en</strong>t van de oplossing berek<strong>en</strong><strong>en</strong>? Indi<strong>en</strong> niet: welk gegev<strong>en</strong><br />
heb je nog nodig?<br />
Hoeveel bedraagt de molariteit van e<strong>en</strong> 35 massaproc<strong>en</strong>tige azijnzuuroplossing met e<strong>en</strong><br />
dichtheid van 1,0492 g/cm³? (De molecuulformule van azijnzuur is CH 3 COOH.)<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
2. Atoombouw<br />
2.1 Atoomkern []<br />
Inhoud:<br />
(relatieve) massa <strong>en</strong> (relatieve) lading van proton<strong>en</strong> <strong>en</strong> neutron<strong>en</strong>; betek<strong>en</strong>is proton<strong>en</strong>getal,<br />
neutron<strong>en</strong>getal <strong>en</strong> massagetal; atoomnummer; elem<strong>en</strong>t <strong>en</strong> isotop<strong>en</strong>.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Geef atoomnummer, massagetal, aantal neutron<strong>en</strong> <strong>en</strong> aantal elektron<strong>en</strong> van .<br />
Welke van de volg<strong>en</strong>de stoff<strong>en</strong> zijn isotop<strong>en</strong> van elkaar?<br />
2.2 Elektron<strong>en</strong>mantel []<br />
Inhoud:<br />
(relatieve) massa <strong>en</strong> (relatieve) lading van elektron<strong>en</strong>; atoommodel Rutherford, atoommodel<br />
Bohr; elektron<strong>en</strong>mantel, elektron<strong>en</strong>schil, elektron<strong>en</strong>paar, e<strong>en</strong>zaam elektron, atoomorbital<strong>en</strong>,<br />
kwantumgetall<strong>en</strong>, regels van Hund <strong>en</strong> Pauli, val<strong>en</strong>tie-elektron<strong>en</strong>.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Schrijf de elektron<strong>en</strong>configuratie van Se (atoomnummer 34) voluit in volgorde van<br />
stijg<strong>en</strong>de <strong>en</strong>ergie van de orbital<strong>en</strong>.<br />
Hoeveel elektron<strong>en</strong> kunn<strong>en</strong> per schil maximaal plaatsnem<strong>en</strong> in s-, p-, d-, <strong>en</strong> f-orbital<strong>en</strong>?<br />
Welke opvulling van orbital<strong>en</strong> is niet mogelijk op basis van<br />
● uitsluitingsprincipe van Pauli?<br />
● de regel van Hund ?<br />
1)<br />
1s 2s 2p<br />
↑↓ ↑↓ ↑↓<br />
2)<br />
1s 2s 2p<br />
↑↓ ↑↓ ↑ ↑<br />
3)<br />
1s 2s 2p<br />
↑↓ ↑↓ ↑↑<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
2.3 Periodiek Systeem []<br />
Inhoud:<br />
opbouw van het periodiek systeem begrijp<strong>en</strong> (atoomnummer, elektron<strong>en</strong>configuratie, groep<strong>en</strong><br />
<strong>en</strong> period<strong>en</strong>, hoofd- <strong>en</strong> nev<strong>en</strong>groep<strong>en</strong>) <strong>en</strong> elem<strong>en</strong>t<strong>en</strong> kunn<strong>en</strong> plaats<strong>en</strong> (metal<strong>en</strong>/nietmetal<strong>en</strong>/edelgass<strong>en</strong>/…);<br />
uit het aantal elektron<strong>en</strong> in de buit<strong>en</strong>ste schil de plaats in het PS van e<strong>en</strong> elem<strong>en</strong>t uit e<strong>en</strong> van<br />
de hoofdgroep<strong>en</strong> kunn<strong>en</strong> afleid<strong>en</strong>.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Gegev<strong>en</strong> de elektron<strong>en</strong>configuratie: 1s² 2s² 2p 6 3s² 3p 6 4s² 3d 10 4p 5<br />
Hoeveel val<strong>en</strong>tie-elektron<strong>en</strong> heeft e<strong>en</strong> atoom met deze elektron<strong>en</strong>configuratie?<br />
Tot welke groep behoort dit elem<strong>en</strong>t?<br />
Is dit e<strong>en</strong> metaal?<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
3. Chemische formules<br />
3.1 Verhoudingsformules []<br />
Inhoud:<br />
atoommodel van Dalton; molecul<strong>en</strong> zijn opgebouwd uit e<strong>en</strong> geheel aantal atom<strong>en</strong> in e<strong>en</strong><br />
verhouding <strong>voor</strong>gesteld door indices.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Geef de verhoudingsformule van waterstofperoxide (molecuulformule H 2 O 2 ) <strong>en</strong> van<br />
glucose (molecuulformule C 6 H 12 O 6 ).<br />
Stel de juiste verhoudingsformule op <strong>voor</strong> de ionverbinding<strong>en</strong> opgebouwd uit de volg<strong>en</strong>de<br />
ion<strong>en</strong>:<br />
1)<br />
2) &<br />
3)<br />
3.2 Sam<strong>en</strong>stelling van de stof herk<strong>en</strong>n<strong>en</strong> op basis van chemische formule []<br />
Inhoud:<br />
kleinste e<strong>en</strong>heid herk<strong>en</strong>n<strong>en</strong> als molecuul of formule-e<strong>en</strong>heid; aan de hand van e<strong>en</strong> chemische<br />
formule e<strong>en</strong> stof b<strong>en</strong>oem<strong>en</strong> als <strong>en</strong>kelvoudig of sam<strong>en</strong>gesteld, molecule of ionverbinding.<br />
Voorbeeldopgave:<br />
Bepaal van volg<strong>en</strong>de stoff<strong>en</strong> of ze <strong>en</strong>kelvoudige of sam<strong>en</strong>gestelde stoff<strong>en</strong> zijn <strong>en</strong> geef aan<br />
of ze word<strong>en</strong> <strong>voor</strong>gesteld door e<strong>en</strong> molecuulformule of e<strong>en</strong> formule-e<strong>en</strong>heid: KMnO 4 , Br 2 ,<br />
MgCl 2 , HCl, HClO 3 , O 3 .<br />
<strong>en</strong>kelvoudig<br />
sam<strong>en</strong>gesteld<br />
molecuulformule<br />
formule-e<strong>en</strong>heid<br />
3.3 Classificer<strong>en</strong> van stoff<strong>en</strong> op basis van chemische formule []<br />
Inhoud:<br />
aan de hand van e<strong>en</strong> chemische formule e<strong>en</strong> stof herk<strong>en</strong>n<strong>en</strong> als zout, zuur, base, hydroxide,<br />
oxide, edelgas, metaal of niet-metaal.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Id<strong>en</strong>tificeer volg<strong>en</strong>de stoff<strong>en</strong> op basis van hun chemische formule als e<strong>en</strong> zout, zuur, base,<br />
hydroxide, oxide, edelgas, metaal of niet-metaal: K, Xe, C, H 3 PO 4 , NH 4 ClO 4 , NaBr, NH 3 ,<br />
CaO, CH 3 COOH <strong>en</strong> Fe(OH) 3 .<br />
Geef e<strong>en</strong> <strong>voor</strong>beeld van e<strong>en</strong><br />
Kation<br />
Zout<br />
Anion<br />
<strong>Ba</strong>se<br />
Molecuul<br />
Zuur<br />
Bina<strong>ir</strong>e verbinding<br />
Elem<strong>en</strong>t<br />
Formule-e<strong>en</strong>heid<br />
Niet-metaal<br />
Homoge<strong>en</strong> m<strong>en</strong>gsel<br />
Enkelvoudige stof<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
4. Chemische binding<br />
4.1 Molecul<strong>en</strong> <strong>en</strong> ion<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
opbouw van stoff<strong>en</strong>: atom<strong>en</strong>, molecul<strong>en</strong>, metal<strong>en</strong>, kation<strong>en</strong> <strong>en</strong> anion<strong>en</strong>; edelgasconfiguratie.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Leg uit waarom Cl - het meest stabiele ion van 17 Cl is.<br />
Welke van de volg<strong>en</strong>de stoff<strong>en</strong> is e<strong>en</strong> metaal? Zijn de overige stoff<strong>en</strong> opgebouwd uit<br />
atom<strong>en</strong>, molecul<strong>en</strong> of ion<strong>en</strong> (kation<strong>en</strong> <strong>en</strong> anion<strong>en</strong>)? NaCl, Cu, SCl 2 <strong>en</strong> C<br />
Geef van de volg<strong>en</strong>de verbinding<strong>en</strong> de formule (molecuulformule of formule-e<strong>en</strong>heid) <strong>en</strong><br />
geef aan of deze stof opgebouwd is uit molecul<strong>en</strong> of ion<strong>en</strong>. Voor elke iona<strong>ir</strong>e verbinding,<br />
geef je ook de formules van de ion<strong>en</strong> waaruit deze stof is opgebouwd.<br />
Verbinding<br />
Formule<br />
Molecul<strong>en</strong><br />
Sam<strong>en</strong>stelling<br />
Ion<strong>en</strong><br />
Welke ion<strong>en</strong>?<br />
Calciumhydroxide<br />
Ammoniumchloride<br />
Kaliumsulfide<br />
<strong>Ba</strong>riumnitraat<br />
Koolstofmono-oxide<br />
4.2 Ionbinding []<br />
Inhoud:<br />
wet<strong>en</strong> hoe ion<strong>en</strong> gevormd word<strong>en</strong>; verband tuss<strong>en</strong> bindingstype <strong>en</strong> elektrisch geleid<strong>en</strong>d<br />
vermog<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> stof, definitie ionbinding, ionrooster, zout, verhoudingsformules, formulee<strong>en</strong>heid<br />
kunn<strong>en</strong> opstell<strong>en</strong> op basis van lading <strong>en</strong> formule van ion<strong>en</strong>.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Geef de formule-e<strong>en</strong>heid van de stof opgebouwd uit Al 3+ <strong>en</strong> SO 2- 4 ion<strong>en</strong>.<br />
Is water elektrisch geleidbaar?<br />
Stijgt of daalt de elektrische geleidbaarheid als je e<strong>en</strong> zout toevoegt aan water?<br />
4.3 Atoombinding of coval<strong>en</strong>te binding []<br />
Inhoud:<br />
definitie atoombinding, atoombinding <strong>voor</strong>stell<strong>en</strong> als geme<strong>en</strong>schappelijke elektron<strong>en</strong>par<strong>en</strong> in<br />
molecul<strong>en</strong>; definitie molecule & molecuulformule; Lewisformules <strong>en</strong> Lewisstructur<strong>en</strong>; uit de<br />
ruimtelijke structuur <strong>en</strong> het verschil in elektronegatieve waarde kunn<strong>en</strong> afleid<strong>en</strong> of e<strong>en</strong><br />
e<strong>en</strong>voudige molecule pola<strong>ir</strong> of apola<strong>ir</strong> is.<br />
Voorbeeldopgave:<br />
Ga aan de hand van de Lewisstructur<strong>en</strong> van CO 2 <strong>en</strong> van H 2 O na of deze stoff<strong>en</strong> pola<strong>ir</strong> of<br />
apola<strong>ir</strong> zijn.<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
5. Chemische reacties<br />
5.1 Reactievergelijking<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
chemische reactie, uitgangsstoff<strong>en</strong> of reag<strong>en</strong>tia, reactieproduct<strong>en</strong>;<br />
Lavoisier: wet van behoud van massa; wet van behoud van (aantal <strong>en</strong> aard van) atom<strong>en</strong><br />
toepass<strong>en</strong> op chemische process<strong>en</strong>.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Op basis van de reactie 2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O kan je besluit<strong>en</strong> dat<br />
1 mol H 2 reageert met ... mol O 2 waarbij ... mol H 2 O ontstaat.<br />
2 g H 2 reageert met ... g O 2 waarbij ... g H 2 O ontstaat.<br />
5.2 Energetisch aspect van reacties []<br />
Inhoud:<br />
Wet van behoud van <strong>en</strong>ergie; <strong>en</strong>dotherme reactie; exotherme reactie; activerings<strong>en</strong>ergie<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Is de reactie 2H (g) → H 2(g) met ΔH = - 436 kJ/mol <strong>en</strong>do- of exotherm? Is de omgekeerde<br />
reactie dan <strong>en</strong>do- of exotherm?<br />
Gaat elke exotherme reactie spontaan door?<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
6. Stoichiometrie<br />
6.1 Stoichiometrie van verbinding<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
uit molecuulformule of formule-e<strong>en</strong>heid de sam<strong>en</strong>stelling van de kleinste e<strong>en</strong>heid van de stof<br />
kunn<strong>en</strong> beschrijv<strong>en</strong> in aantal <strong>en</strong> aard van atom<strong>en</strong>.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Hoeveel atom<strong>en</strong> zijn aanwezig in<br />
1) 1 formule-e<strong>en</strong>heid MgCl 2 ?<br />
2) 1 formule-e<strong>en</strong>heid Ca 3 (PO 4 ) 2 ?<br />
3) 1 molecule H 2 SO 3 ?<br />
Is in MgCl 2 het aantal mol Cl twee keer zo groot als het aantal mol Mg? En is in MgCl 2 het<br />
aantal gram Cl twee keer zo groot als het aantal gram Mg?<br />
6.2 Stoichiometrie van chemische reacties []<br />
Inhoud:<br />
steun<strong>en</strong>d op de wet van behoud van atom<strong>en</strong> de coëfficiënt<strong>en</strong> van stoff<strong>en</strong> in e<strong>en</strong> reactie vind<strong>en</strong><br />
als formules gegev<strong>en</strong> zijn;<br />
e<strong>en</strong> reactie door e<strong>en</strong> reactievergelijking kunn<strong>en</strong> <strong>voor</strong>stell<strong>en</strong> <strong>en</strong> interpreter<strong>en</strong> in aantal deeltjes<br />
<strong>en</strong> in mol;<br />
e<strong>en</strong>voudige stoichiometrische vraagstukk<strong>en</strong> oploss<strong>en</strong>, omzett<strong>en</strong> van massa in mol <strong>en</strong><br />
omgekeerd.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Pas de wet van behoud van massa (Lavoisier) toe op de reactie<br />
C 6 H 12 O 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O<br />
door de stoichiometrische coëfficiënt<strong>en</strong> aan te pass<strong>en</strong> (met andere woord<strong>en</strong>: br<strong>en</strong>g de<br />
reactie in balans)<br />
Hoeveel g CH 3 COONa wordt gevormd vertrekk<strong>en</strong>d van 100 ml van e<strong>en</strong> 3 M CH 3 COOH<br />
oplossing waarin 5 g NaOH werd opgelost (veronderstel dat het volume constant blijft)?<br />
Reactievergelijking: CH 3 COOH + NaOH → CH 3 COONa + H 2 O<br />
6.3 Chemisch rek<strong>en</strong><strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
omzett<strong>en</strong> van conc<strong>en</strong>tratie-uitdrukking<strong>en</strong> in mol <strong>en</strong> omgekeerd.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
<br />
Berek<strong>en</strong> het aantal mol zwavelzuur in 1 liter van e<strong>en</strong> waterige oplossing van zwavelzuur<br />
die 98,0 massa% zwavelzuur bevat.<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
7. Reactiesnelheid<br />
7.1 Reactiesnelheid <strong>en</strong> effectieve botsing<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
definitie reactiesnelheid; inzi<strong>en</strong> dat chemische reacties slechts optred<strong>en</strong> als deeltjes van<br />
uitgangsstoff<strong>en</strong> bots<strong>en</strong> met elkaar; inzi<strong>en</strong> dat in chemische reacties binding<strong>en</strong> meestal<br />
gebrok<strong>en</strong> word<strong>en</strong> <strong>en</strong> er vervolg<strong>en</strong>s nieuwe binding<strong>en</strong> word<strong>en</strong> gevormd.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
In welke e<strong>en</strong>heid wordt reactiesnelheid uitgedrukt?<br />
In e<strong>en</strong> m<strong>en</strong>gsel van de gass<strong>en</strong> H 2 <strong>en</strong> O 2 (knalgas g<strong>en</strong>oemd) kan water gevormd word<strong>en</strong><br />
volg<strong>en</strong>s de reactie 2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O. Waarom moet<strong>en</strong> molecul<strong>en</strong> H 2 <strong>en</strong> O 2 bots<strong>en</strong> om<br />
water te kunn<strong>en</strong> vorm<strong>en</strong>?<br />
7.2 Factor<strong>en</strong> die de reactiesnelheid beïnvloed<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
belang van E act bij effectieve botsing<strong>en</strong>; effect van katalyse, temperatuur, conc<strong>en</strong>tratie op<br />
reactiesnelheid.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
De hevige reactie van de gass<strong>en</strong> H 2 <strong>en</strong> O 2 met vorming van H 2 O wordt door e<strong>en</strong> vonk<br />
geactiveerd.<br />
1) Welke rol speelt e<strong>en</strong> vonk in deze reactie?<br />
2) Zou hetzelfde effect ook kunn<strong>en</strong> bereikt word<strong>en</strong> door deze reactie met dezelfde<br />
hoeveelhed<strong>en</strong> van gass<strong>en</strong> in e<strong>en</strong> kleiner vat te lat<strong>en</strong> doorgaan?<br />
Komt in onderstaand E,t-diagram de activerings<strong>en</strong>ergie in de reactie 2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O<br />
overe<strong>en</strong> met overgang 1, 2 of 3?<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
8. Chemisch ev<strong>en</strong>wicht<br />
8.1 Omkeerbaarheid van chemische reacties <strong>en</strong> chemisch ev<strong>en</strong>wicht []<br />
Inhoud:<br />
<strong>voor</strong>beeld<strong>en</strong> kunn<strong>en</strong> gev<strong>en</strong> van omkeerbare reacties; inzi<strong>en</strong> dat chemisch ev<strong>en</strong>wicht e<strong>en</strong><br />
toestand met constant blijv<strong>en</strong>de conc<strong>en</strong>traties is.<br />
Voorbeeldopgave:<br />
Tred<strong>en</strong> er reacties op in e<strong>en</strong> systeem dat zich in chemisch ev<strong>en</strong>wicht bevindt? Hoe br<strong>en</strong>g<br />
je dit in verband met de conc<strong>en</strong>traties van de reager<strong>en</strong>de stoff<strong>en</strong>?<br />
8.2 Ev<strong>en</strong>wichtsconstante []<br />
Inhoud:<br />
ev<strong>en</strong>wichtsconstante K c ; verband tuss<strong>en</strong> ev<strong>en</strong>wichtsconc<strong>en</strong>traties <strong>en</strong> K c<br />
Voorbeeldopgave:<br />
Schrijf de uitdrukking van K c <strong>voor</strong> de volg<strong>en</strong>de reactie: 2 CO + O 2 2 CO 2<br />
8.3 Verschuiving van het chemisch ev<strong>en</strong>wicht []<br />
Inhoud:<br />
onderscheid tuss<strong>en</strong> e<strong>en</strong> aflop<strong>en</strong>de <strong>en</strong> e<strong>en</strong> ev<strong>en</strong>wichtsreactie kunn<strong>en</strong> mak<strong>en</strong>;<br />
evolutie van ev<strong>en</strong>wicht <strong>voor</strong>spell<strong>en</strong> na verandering van volume, druk of conc<strong>en</strong>tratie (principe<br />
van Le Chatelier toepass<strong>en</strong>);<br />
inzi<strong>en</strong> dat K c steeds constant blijft <strong>voor</strong> e<strong>en</strong> ev<strong>en</strong>wicht bij constante temperatuur.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Wat is het verschil tuss<strong>en</strong> e<strong>en</strong> aflop<strong>en</strong>de <strong>en</strong> e<strong>en</strong> omkeerbare reactie?<br />
Verschuift het ev<strong>en</strong>wicht van de reactie N 2(g) + 3 H 2(g) 2 NH 3(g) in e<strong>en</strong> geslot<strong>en</strong><br />
container naar links of rechts als je<br />
1) ammoniakgas aan het ev<strong>en</strong>wichtsm<strong>en</strong>gsel toevoegt?<br />
2) waterstofstofgas aan het ev<strong>en</strong>wichtsm<strong>en</strong>gsel toevoegt?<br />
3) de container tot de helft sam<strong>en</strong>drukt?<br />
Verschuift het ev<strong>en</strong>wicht van de reactie C (v) + O 2(g) CO 2(g) in e<strong>en</strong> geslot<strong>en</strong> container<br />
naar links of rechts als je<br />
1) koolstofdioxidegas aan het ev<strong>en</strong>wichtsm<strong>en</strong>gsel toevoegt?<br />
2) zuurstofgas aan het ev<strong>en</strong>wichtsm<strong>en</strong>gsel toevoegt?<br />
3) vast koolstof aan het ev<strong>en</strong>wichtsm<strong>en</strong>gsel toevoegt bij constant gasvolume?<br />
4) de container tot de helft sam<strong>en</strong>drukt?<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
9. Oplossing<strong>en</strong> in water<br />
9.1 Dissociatie ev<strong>en</strong>wicht van water []<br />
Inhoud:<br />
dissociatie ev<strong>en</strong>wicht in H 2 O; wet<strong>en</strong> dat water elektrisch neutraal is; K w kunn<strong>en</strong> definiër<strong>en</strong>.<br />
Voorbeeldopgave:<br />
Geef de ev<strong>en</strong>wichtsreactie in zuiver water. Hoe br<strong>en</strong>g je dit in verband met de pH van<br />
zuiver water bij 25 °C als je weet dat <strong>voor</strong> deze ev<strong>en</strong>wichtsreactie K w = 10 -14 ?<br />
9.2 Elektrolyt<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
elektrolyt herk<strong>en</strong>n<strong>en</strong>; op basis van het elektrisch geleid<strong>en</strong>d vermog<strong>en</strong> stoff<strong>en</strong> kunn<strong>en</strong> indel<strong>en</strong> in<br />
elektrolyt<strong>en</strong> (zout<strong>en</strong>, zur<strong>en</strong>, bas<strong>en</strong>, oxid<strong>en</strong>) <strong>en</strong> niet-elektrolyt<strong>en</strong> (<strong>en</strong>kelvoudige stoff<strong>en</strong>, apola<strong>ir</strong>e<br />
sam<strong>en</strong>gestelde stoff<strong>en</strong>); het elektrisch geleidingsvermog<strong>en</strong> van elektrolytoplossing<strong>en</strong> door<br />
aanwezigheid van vrije ion<strong>en</strong> kunn<strong>en</strong> uitlegg<strong>en</strong>, onderscheid tuss<strong>en</strong> sterk <strong>en</strong> zwak elektrolyt<br />
mak<strong>en</strong>.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Wat is e<strong>en</strong> elektrolyt?<br />
Welke van de volg<strong>en</strong>de stoff<strong>en</strong> zijn elektrolyt<strong>en</strong> <strong>en</strong> waarom/waarom niet?<br />
1) O 2(g)<br />
2) NaCl oplossing<br />
3) water<br />
4) ijzer<br />
5) gesmolt<strong>en</strong> suiker<br />
Leg uit waarom CH 3 COOH e<strong>en</strong> zwak elektrolyt is.<br />
9.3 Zout in oplossing []<br />
Inhoud:<br />
wet<strong>en</strong> dat zout<strong>en</strong> iona<strong>ir</strong>e verbinding<strong>en</strong> zijn die in waterige oplossing splits<strong>en</strong> in ion<strong>en</strong>; wet<strong>en</strong> dat<br />
e<strong>en</strong> zout in oplossing e<strong>en</strong> sterk elektrolyt is.<br />
Voorbeeldopgave:<br />
Wat gebeurt er met e<strong>en</strong> zout als je het in water oplost? Hoe br<strong>en</strong>g je dit in verband met het<br />
elektrisch geleid<strong>en</strong>d vermog<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> zout in oplossing?<br />
9.4 Zure <strong>en</strong> basische oplossing<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
zur<strong>en</strong> zijn stoff<strong>en</strong> die in water H + afstaan (protondonor), bas<strong>en</strong> zijn stoff<strong>en</strong> die in water OH -<br />
afstaan of H + opnem<strong>en</strong> (protonacceptor); definitie pH; verband tuss<strong>en</strong> pH < 7 (pH > 7) in zure<br />
(basische) oplossing<strong>en</strong> <strong>en</strong> e<strong>en</strong> conc<strong>en</strong>tratie van H + /OH - ion<strong>en</strong> die groter/kleiner (kleiner/groter)<br />
is dan in zuiver water; onderscheid sterke <strong>en</strong> zwakke zur<strong>en</strong> (bas<strong>en</strong>); geconjugeerd zuur-base<br />
paar; zuur-basereacties; ionisatie-ev<strong>en</strong>wicht van zwakke zur<strong>en</strong>/bas<strong>en</strong> in water; pH berek<strong>en</strong>ing<br />
van sterke zur<strong>en</strong> <strong>en</strong> bas<strong>en</strong> in water; zuur-base indicator<strong>en</strong>; bufferoplossing.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Welke van de volg<strong>en</strong>de verbinding<strong>en</strong> is e<strong>en</strong> base : HCOOH, CH 3 CHO, CH 3 OH, CH 3 NH 2 ,<br />
NH 3 ?<br />
Daalt of stijgt de pH van water als je er e<strong>en</strong> zuur aan toevoegt? Hoe br<strong>en</strong>g je dit in verband<br />
met de definitie van pH?<br />
Wat is het verschil tuss<strong>en</strong> e<strong>en</strong> sterk <strong>en</strong> e<strong>en</strong> zwak zuur? Geef e<strong>en</strong> <strong>voor</strong>beeld van elk.<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be
<strong>Voork<strong>en</strong>nis</strong> <strong>chemie</strong> <strong>voor</strong> 1 <strong>Ba</strong> <strong>Bio</strong>-<strong>ir</strong>, <strong>Chemie</strong>, <strong>Fysica</strong> <strong>en</strong> sterr<strong>en</strong>kunde<br />
10. Redox<br />
10.1 Oxidatietrap []<br />
Inhoud:<br />
oxidatietrap kunn<strong>en</strong> bepal<strong>en</strong>; inzi<strong>en</strong> dat wijziging van oxidatietrap van atom<strong>en</strong> duidt op e<strong>en</strong><br />
redoxreactie; uit stijging/daling van oxidatietrap van e<strong>en</strong> atoom besluit<strong>en</strong> dat het atoom<br />
geoxideerd/gereduceerd wordt.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Bepaal de oxidatietrap van de vetgedrukte atom<strong>en</strong> in volg<strong>en</strong>de verbinding<strong>en</strong>:<br />
O 2 , H 2 SO 4 , Cr 2 O 2- 7 , Na, Al 3+ , H 2 O 2 , NaBH 4<br />
10.2 Halfreacties []<br />
Inhoud:<br />
oxidatie <strong>en</strong> reductie = halfreacties in e<strong>en</strong> redoxreactie; oxidator <strong>en</strong> reductor herk<strong>en</strong>n<strong>en</strong> op basis<br />
van elektron<strong>en</strong>overdracht.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
In welke van onderstaande redoxkoppels wordt S geoxideerd? Leg uit aan de hand van de<br />
oxidatietrap van S.<br />
S / H 2 S<br />
S / H 2 SO 4<br />
Duid in de volg<strong>en</strong>de halfreacties de oxidator <strong>en</strong> de reductor aan:<br />
1) Cu + + e - → Cu<br />
2) Cu 2+ + e - → Cu +<br />
10.3 Redoxvergelijking<strong>en</strong> []<br />
Inhoud:<br />
opstell<strong>en</strong> van redoxvergelijking<strong>en</strong>.<br />
Voorbeeldopgav<strong>en</strong>:<br />
Welke van onderstaande reacties is e<strong>en</strong> redoxreactie? Leg uit waarom.<br />
<br />
Pas de coëfficiënt<strong>en</strong> in onderstaande redoxreacties aan uitgaande van de correcte<br />
halfreacties, zodanig dat de redoxreactie in balans is:<br />
1)<br />
2)<br />
Voor meer informatie: contacteer csb.etterbeek@vub.ac.be