Hoofdstuk 1: De atoomstructuur van de materie

1. Atomen en moleculen

• Moleculen: Kleinste onderdeel van een zuivere stof met dezelfde constante samenstelling.

  • Zuivere stof: Bevat één soort moleculen.

  • Mengsel: Bevat verschillende moleculen.

• Atomen: Onderdeel van een molecuul; kleinste chemisch materiedeeltje dat zijn identiteit behoudt in reacties.

• Element: Soort atoom.

• Enkelvoudige stof: Bevat één soort atomen in moleculen.

• Samengestelde stof: Bevat meerdere soorten atomen in moleculen (bijvoorbeeld H2O, SF6).

2. De chemische elementen

• Symbool X: Voorbeeld: C (Koolstof), Ca (Calcium), Cl (Chloor), Cu (Koper).

• Atoomnummer Z: Totaal aantal protonen in een kern; vertegenwoordigt ook aantal elektronen in een neutraal atoom.

• Massagetal A: Totaal van protonen en neutronen in de kern.

• Voorbeeld: Cl: [^{17}_{35}Cl] -> 17 protonen en 18 neutronen.

3. Atoommodellen

• Rutherford: Atomen bestaan uit een centrale zware kern omgeven door een elektronenwolk.

  • Observatie: Grootste deel van atoom is leeg.

• Bohr: Elektronen bewegen in vaste banen (schillen) rond de kern.

  • Verandering van energie door emissie of absorptie van fotonen.

• Schrödinger: Golfmechanisch model.

  • Onzekerheidsprincipe; als men de plaats van een elektron kent, weet men niet de energie, en vice versa.

  • Orbitalen: Ruimtes waar de kans het grootst is om een elektron aan te treffen.

4. De elektronenstructuur van de atomen

• Elektronenconfiguratie: Verdeling van elektronen over energieniveaus.

• Opbouwprincipe: Elektronen worden één voor één toegevoegd aan het laagst beschikbare energieniveau.

• Ionen kunnen groter of kleiner zijn dan hun neutrale atomen afhankelijk van het aantal protonen vs. elektronen in de kern.

  • Kationen: Positief geladen, bevatten minder elektronen dan protonen.

  • Anionen: Negatief geladen, bevatten meer elektronen dan protonen.

5. Relatieve atoommassa

• Relatieve atoommassa verschilt van hele getallen door:

  1. Massa van protonen en neutronen is niet gelijk.

  2. Elektronmassa is veel kleiner dan die van protonen en neutronen.

  3. Massadefect door vorming van de atoomkern van protonen en neutronen.

6. De mol en molaire massa

• Mol: Hoeveelheid die (6,02215 ∗ 10^{23}) entiteiten bevat (Avogadrogetal).

• Molaire massa: Massa van 1 mol atomen in g/mol.

  • MMX = NAmX = NAAXu in g/mol.

7. Ionen

• Definitie: Geladen atomen of atoomgroepen; soorten zijn kationen en anionen.

• Molaire massa van ionen: Relatieve ionmassa in g/mol.

8. Atoommodellen en experimenten

• Rutherford: Goudfolie-experiment dat de positieve kern en de ruimte rondom toonde.

• Bohr: Gedefinieerde banen waar elektronen rond de kern kunnen bewegen.

• Golfmechanisch model: Schrödinger's theorie over elektronen als golfdeeltjes.

9. Elektronenstructuur en het periodiek systeem

• Periodiciteit: Chemische eigenschappen van elementen correlateren met elektronenconfiguratie.

• Hoofdgroepen: Elementen in dezelfde groep hebben gelijkaardige valentie-electronen.

10. Opgaven en oefeningen

• Opgaven zoals het identificeren van isotopen en het berekenen van isotopische samenstellingen en massa's van elementen, evenals het bepalen van elektronenconfiguraties zijn belangrijk voor begrip.