h 4 stoffen en atomen 3 tl

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

programma les 1 

• herhaling verschil reacties en faseovergang
• demo proef tonic/baileys, suiker, handschoen en onzichtbaar schenken
• kenmerken van reacties en soorten reacties
• algemene notatie van  reacties

Eindelijk .......
echte scheikunde!

hst 4 nieuwe stoffen maken

• je ziet rijp (H₂O_(g)-->H₂O_(s))
• alle faseovergangen zijn natuurkundige
  verschijnselen
• dus rijpen ook
• kenmerk faseovergang:
  de stof is nog steeds (als hij weer op kamertemperatuur is)  dezelfde stof

herhaling: natuurkunde of scheikunde?

reacties herken je aan:

• blijvende verandering  stofeigenschappen
  b.v. kleur, geur, smaak, structuur
  
  
• verdwijnen oude stoffen en 

• ontstaan van: nieuwe stoffen of warmte(of kou), licht of geluid
  
• onverwachte faseovergangen (b.v. eiwit stolt bij verwarmen i.p.v. te verdampen of 2 vaste stoffen gemengd worden samen vloeistof en koud)

b.v eitje bakken, beginstof:

eigeel =vloeibaar en geel

eiwit = vloeibaar en kleurloos

eindproduct:

eigeel =vloeibaar/vast en geel

eiwit = wit + vast (=onverwachte faseovergang) 

tijd voor demoproefjes 

• tonic baileys
• onzichtbaar schenken
• handschoen bakpoeder
• suiker verhitten in buis

suiker verhitten in buisje

• eigenschap beginstof(fen):
• suiker = wit, kristallen, geurloos, ong 1 cm in buis
  
• waarnemingen tussendoor:                                 conclusie              
• suiker wordt vloeibaar en wit/kleurloos          fase overgang/smelten
  
• er ontstaat lichtbruine vloeistof met               reactie (verandering kleur)
  caramelgeur                                                    en geur
• vloeistof wordt zwart, bittere geur                  

demo: suiker verhitten in reageerbuis

waarnemingen beginstof(fen): 

• beginstof suiker = wit, kristallen, geurloos, 1 cm 
• waarnemingen tussendoor:              
• suiker wordt vloeibaar en wit/kleurloos fase 
• ontstaat condens in buis +lichtbruine vloeistof met caramelgeur 
• vloeistof wordt zwart, bittere geur            
• er ontstaat witte rook/damp 
• er ontstaat gele rook die je aan kunt steken  
• waarnemingen na afloop:
• er is een zwarte vaste stof over die een groter volume heeft dan de beginstof ong 8 cm

conclusies:

• fase overgang nl. smelten (s)->(l)
• reactie want verandering kleur, geuren ontstaan nieuwe stof
• reactie want verandering kleur, geur 
• reactie want ontstaan nieuwe stof   
• reactie ontstaan brandbaar gas/rook      
• reactie want:
  - onverwachte fase-overgang  (stollen tijdens verhitten)  
  - veranderingen kleur, geur, ontstaan condens en brandbare rook, onverwacht volume toenmae

reactieschema/ notatie fase overgang bij verhitten suiker in buisje:

suiker(s)->suiker(l)      geen reactie maar fase overgang  nl. smelten 

 suiker(l)-> bruine stof(l) + zoetegeur(g)-> zwarte stof(l)+ condens+ brandbaargas ->zwarte stof(s) 

De zwarte stof is koolstof 

Soorten reacties en notatie

Er bestaan 3 soorten reacties:

1. ontledingsreactie:
   één beginstof-> meer eindproducten  
2. verbrandingsreactie:
    beginstof + zuurstof-> eindproduct(en) (zijn oxides)
3. overige vormingsreacties:
   2 of meer beginstoffen--> 1 of meer eindproducten
   

reactieschema notatie: beginstof(fen)--> eindproduct(en)

reacties met organische stoffen
(=van plantaardige of dierlijke materialen)

• bevat altijd C(=koolstof)en H(= waterstof)atomen.
  
• Bij thermolyse (=ontleden met warmte)
   organische stof--> koolstof(s)+water(l)+witte rook(g)
• Bij volledig verbranden:(zie plaatje)
  organische stof +zuurstof(g)--> koolstofdioxide(g)+water(g)
  
• Bij onvolledige verbranding:
  organische stof +zuurstof(g)--> koolstof + koolstofmono-oxide(g)+water(g
  

programma les 3

• voor vakantie par 4.1  afgemaakt -> bespreken moeilijke vragen, vooral opstellen van reactieschema
• zelfstandig lezen  4.2 en maken 1 t/m 8
• start uitleg 4.2 

les 2: atomen en moleculen

• start met demo proef water ontleden 
  
• uitleg par 2. 
  
• bespreken hw /zelf aan het werk ? 

- uitleg par 2 inclusief aant overnemen

- hw afmaken 4.1 en maken 4.2 t/m 6(bij 4.3 krijg je minder hw per keer)

- afsluitende vraag

     4.2 Aanpassing deeltjesmodel

     STOF-> MOLECULEN-> ATOMEN

     4.2 Aanpassing deeltjesmodel

     STOF-> MOLECULEN-> ATOMEN

4.2 moleculen bestaan uit atomen 

•  Er zijn 118 atoomsoorten (= elementen), daarmee kun je miljoenen moleculen bouwen
  
  
• Elke atoomsoort eigen afkorting (=in elke taal hetzelfde),(Binas tabel 33)
   
• Afkorting begint met  Hoofdletter, soms gevolgd
  door een 2e letter b.v. H = waterstof en He=helium

Bijvoorbeeld:

het watermolecuul bestaat uit:

2 waterstof(=H) atomen  en 1 zuurstof(=O) atoom

Notatie: H2O

les 3: atomen en moleculen

vervolg uitleg par 2. 

• elementen, verbinding en moleculaire stof
• bespreken hw par 1/verder met nieuw werk
• hw: par 4.2 leren en afmaken 6, 8, 11 t/m 16 en 18 en goed lezen 4.3

Moleculen: kleinste deeltjes van een stof dat nog alle eigenschappen van deze stof heeft

• je kunt stoffen noteren in een molecuulformule (=internationaal)
  
• moleculen die uit één atoomsoort bestaan noemen we óók elementen. Bijvoorbeeld:  O2(=zuurstof), H2 (=waterstof) en Fe (=ijzer)
• moleculen met meerdere atoomsoorten (maar géén metaalatomen bevatten) zijn verbindingen bv. H₂O (=water) en CO₂ (= koolstofdioxide)
• atoombindingen zijn  sterk maar worden verbroken bij een chemische reactie

programma les 4

• mondeling overhoren tabel 1 (31 maart so telt 2x zonder binas)
• vervolg uitleg 4.2 en aantekening Brenda regel
• zelfstandig lezen  4.2 en afmaken 9 t/m 17

het molecuul water H₂O: opgebouwd uit 2  atoomsoorten 

• Namelijk twee H atomen (= waterstof van hydrogen)
• Dat zie je aan de index 2 (noteer je klein en laag) achter H, 
  
• En 1 zuurstof atoom (van oxygen)
  (achter de O staat niks -> index = 1,)
  

De stof water bestaat uit moleculen met formule H₂O

Water: smeltpunt= 0 °C, kookpunt= 100 °C, dichtheid 1,0 g/cm3  

kenmerk van ontledingsreacties:     1 beginstof --> meer eindproducten 

notatie ontleden water:

reactie schema:(in woorden)
water --> waterstof + zuurstof 
reactievergelijking: (met formules)

2 H2O(l)--> 2H2(g) + O2(g)

Verbindingen bestaan uit meerdere atoomsoorten -> je kunt ze ontleden

• bij reacties worden de moleculen van de beginstof  afgebroken en nieuwe moleculen gevormd
  
  
• moleculen van de eindproducten bevatten dezelfde atoomsoorten als de beginstof maar anders verdeeld
  
  
• hiernaast het ontleden van water
  
  
• moleculen die metalen bevatten horen niet bij de moleculaire stoffen en noem je zouten 

Uit het hoofd leren! tabel 1 en 2 (=Brenda regel)

Brenda (Br_2(l)= Broom)    Houdt (H_2(g)=Waterstof)
  Naakt (N_2(g)=Stikstof)    Feesten (F_2(g)= Fluor)   In (I_2(s)=Jood) Ons (O_2(g)=Zuurstof)     Clubhuis (Cl_2(g)=Chloor) 

(dus alleen broom is vloeibaar, Jood is vast, de rest gasvormig)

De stoffen uit de Brenda regel vormen moleculen met twee dezelfde atomen en zijn dus niet-ontleedbaar .

Aan de slag: 

• Afmaken 4.2 (inclusief verbeteren nakijkboek staat in classroom bij jaarmateriaal)
• goed lezen 4.3 en maken 1 t/m 5
• goed leren tabel 1 op blz 19 (linksom en rechtsom) en tabel 1 op blz 27 (31 maart so hierover, telt 2 x mee en zonder binas)

programma 10 maart

- vragen hw van 4.2?

- start kloppend maken 4.3 

- hw Leren 4.1 en 4.2 incl tabellen (31 maart so!!) en van 4.3 maken goed lezen 4.3 en maken 6 t/m 10

par 3:
reactievergelijking opstellen en kloppend maken

• van reactieschema (in woorden) naar reactievergelijking RV (in symbolen en kloppend)
  
• kloppend maken reactievergelijking makkelijker dan vaak gedacht
• voor en na reactie 
  van elke atoomsoort evenveel
• als je netjes onder elkaar werkt komt 
  het wel goed

Reactievergelijking opstellen:

Wet van behoud van massa= wet van Lavoisier toepassen (massa gaat nooit verloren)

1.  reactieschema (= de reactie in woorden) 
2. reactievergelijking (= reactie in molecuulformules ) incl toestand 
3. Hierin kun je met de coëfficiënt  (staat vóór een molecuul) aangeven hoeveel moleculen er van elke soort zijn. 
4. Gebruik de wet van Lavoisier (voor en na de reactie van elke atoomsoort evenveel) dit noem je kloppend maken. 
5. tip: moleculen met 1 atoomsoort (=vaak O2) als laatste en begin met het element dat  het meest aanwezig is.

B.v: Geef reactievergelijking van de ontleding van water
 waarbij zuurstof en waterstof ontstaan.

1. reactieschema: ontleden (= 1 beginstof), de stof die ontleedt wordt = water dus:                water(l)--> zuurstof(g)+waterstof(g)
   
   
2. de molecuulformules:    H2O(l)--> O2(g) + H2(g)
   
3. kloppend maken: voor de reactie is er maar 1xO dus moet het hele molecuul voor de reactie 2 x aanwezig zijn. Daardoor krijg je ook 2x H2    dus:               2H2O(l)--> O2(g) + 2 H2(g)

ontleding water in een plaatje

Aan de slag: 

• hw Leren 4.1 en 4.2 incl tabellen (31 maart so!!)
  en goed lezen 4.3 en maken 6 t/m 10

Heb je moeite met opdr 8 t/m 10 ? neem je de reactievergelijking over in je schrift en maak je daaronder kolommen waarin je kunt tellen hoeveel van elke atoomsoort je voor en na de reactie hebt

Controle vragen: 

• wat is de molecuulformule van water ?
•  is water een verbinding of een element?

programma 16 maart

- vragen par 4.3 hw (t/m 10)?

-  demo proef water ontleden en vervolg  4.3 

- hw goed lezen 4.3 en maken 12 t/m 16 b leren tabel 1 op blz 19 (linksom en rechtsom) en tabel 1 op blz 27 (op 31 maart so hierover telt 2x en is zonder binas)

- morgen mondeling overhoren tabellen

leren tabel 1 op blz 19 (linksom en rechtsom) en tabel 1 op blz 27 (op 31 maart so hierover)

programma 17 maart

- demo proef water ontleden en vervolg  4.3 

- vragen par 4.3 hw (t/m 16 b)?

- mondeling overh tabel 1, blz 19 en tabel 1 op blz 27 (31 maart so  2x)

- keuze tussen nu oefenen voor so of alvast beginnen aan hw

-so oefenen kan met digiboek (via flitskaarten en/of extra materiaal kloppend maken) of in stilte leren vanuit classroom

- hw 4.4 goed lezen en maken 1 t/m 6c

toets hst 4 op dinsdag 14 april

leren tabel 1 op blz 19 (linksom en rechtsom) en tabel 1 op blz 27 (op 31 maart so hierover)

4.3 ontleden kost altijd energie 
3 soorten ontledingsreacties

1. met warmte: Thermolyse
2. met licht: Fotolyse
3. met elektriciteit: Elektrolyse
4. + kant gas opvangen gloeiend voorwerp
   erbij ->  feller gloeien-> zuurstofgas  O2
5. - kant gas opvangen en verbranden (dus zuurstof nodig)
    -> blaffend geluid -> waterstofgas =H₂ bewezen 
6. Er ontstaat weer water want: 2 H2 + O2--> 2 H2O

+

-

https:

programma 20 maart Cl25

- vragen par 4.2: 10b, 11, 12 b, 13 en 19c bespreken, nog anderen?

-  mondeling overhoren tabel 1 op blz 19 en tabel 1 op blz 27 (binnenkort so hierover)

- antwoorden  1 t/m 5 van par 4.3 op bord (5 min voor in stilte nakijken/verbeteren als je dat al gedaan had werk je verder, maar NIET verder dan t/m vraag 8

- bespreken opg 8 

programma 3 april  Cl25

• mondeling overhoren tabel 1 op blz 19 en tabel 1 op blz 27
• (op 17 april so hierover telt 2x mee, totale lesstof staat in classroom)
•  vragen 4.3 hw? (* maken 6 t/m 10)
• bespreken opg 8 = uitleg kloppend maken
•  zie volgende slides voor moeilijkere verbranding opdr en uitwerking
  
• hw goed lezen 4.3 en maken 12 t/m 16 b met behulp "boekhoudmethode" (opg 11 dus niet!!)

1. reactieschema: volledige verbranding van koolwaterstof dus zuurstof nodig en ontstaan  van koolstofdioxide en water
2. reactievergelijking: molecuulformules
3. kloppend maken: halve moleculen bestaan niet dus eventueel  verdubbelen + controleren!
4. altijd zo klein mogelijk kloppend

boekhoudmethode: = kloppend maken b.v. geef de reactie-vergelijking van de volledige verbranding van ethaan C2H6(g)

uitwerking verbranding ethaan

Als je nog veel moeite hebt met het opstellen en kloppend maken van reactievergelijkingen bekijk dan de video op de volgende slide

https:

programma 7/8 april  

• Hw was: goed lezen 4.3 en maken 12 t/m 16 b
  vragen over deze opdrachten?
• uitleg 4.4
• verder werken aan hw Leren 4.4 en maken 1 t/m 9 of meedoen met bespreken gevraagde opdrachten.

paragraaf 4:  ontleden 

• vragen hw?
• start demo ontleden suiker 
  
• verschil ontleden en scheiden
• soorten ontledingsreacties

• scheiden = (nask1) met behulp van verschil van stofeigenschap twee stoffen sorteren er ontstaan géén nieuwe stoffen
  
  
• ontleden=(nask2) reactie:
  1 beginstof -->meerdere nieuwe eindproducten

4.3: verschil scheiden en ontleden

reacties: verschil verbranden en thermolyse

• bij verbranden komt de brandstof tot ontbrandingstemperatuur en is er zuurstof aanwezig.
  beginstof + zuurstof --> eindproduct(en)
• bij ontleden is er altijd 1 beginstof en zijn er 2 of meer eindproducten.
  beginstof--> eindproducten
• ontleden met hitte heet thermolyse; in dat geval komt de stof niet in aanraking met zuurstof en zijn er geen vuurverschijnselen

Bekijk deze video

screencast-o-matic.com

ontleden kost altijd energie 
3 soorten ontledingsreacties

1. met warmte: Thermolyse
2. met licht: Fotolyse
3. met elektricteit: Elektrolyse
   hiernaast elektrolyse water
   H₂=waterstofgas--> blaffend geluid
   O₂= zuurstofgas--> gloeiend voorwerp feller gloeien

verschil tussen themolyse suiker en   verbranden suiker

- 1 beginstof 

- meer eindproducten

- de suiker komt niet rechtstreeks in de vlammen maar zit in een reageerbuisje

- de suiker verbrandt niet (gaat niet branden=geen vlammen) maar bij de ontleding ontstaat wel een brandbaar gas

suiker(s)--> koolstof(s)+ water(l)+ brandbare rook(g)

- twee beginstoffen(suiker en zuurstof)

- meer eindproducten

- suiker gaat even branden( je ziet vlammen om het klontje)

- deze verbranding is onvolledig (= gele vlam en roet over)

suiker+zuurstof--> koolstof(s) + water(l) + koolstofmonoxide(g)  

Aan de slag: 

• Hw: Leren 4.4 en maken 1 t/m 9 en
  Afsluitende vragen: 
• wat is de molecuulformule van water ?
• is water een verbinding of een element?
• welke elementen ontstaan er bij het ontleden van water?
• wat is de molecuulformule van de stof chloor? (incl toestand)

programma 14/15 april

• hw was: Afmaken 4.4.Lezen 4.5 blz 47 productie van aluminium maken blz 48 opg 4,13 en 15
• vragen?
• n.a.v. practicum herhaling en misconcept bij bio van herkennen verbrandingsreactie aan reactieschema: 
  iets + zuurstof-> oxides (= verbindingen met zuurstof)
• hw: SO telt 2x mee dus je mag de rest van de les in stilte leren en elkaar de laatste 10 minuten overhoren. 

herhaling:verschil verbranden/ontleden organische stof

zie filmpje op volgende slide

par 5: Toepassingen van ontledingsreacties

par 5: Toepassingen van ontledingsreacties

• vragen hw?
• uitleg belangrijke toepassingen ontledingsreacties
• werken/ hw bespreken
• so hst 4.1 t/m 4.4 voor Cl 2 op 12 april en Cl 4 op 14 april
  (lesstof zie classroom hst 4 en som, telt 2x) 
• toets 10 mei

5.1 Alfred Nobel: onbedoeld "handelaar in de dood"

• Zweedse natuurkundige/uitvinder, met name van explosieven
•  na overlijden broer veilige vorm  bewaren nitroglycerine(C3H5N3O9(l)) 
• deze stof ontleed al bij het kleinste schokje
• bewegingsenergie start ontleding --> snelle explosie--> gevaar!!
• bedacht dynamiet: soort klei waarin de nitroglycerine wordt opgezogen
• 4 C3H5N3O9(l)--> 12 CO2(g) + 10 H2O(g) +6 N2(g) + O2(g)
• de snelle vorming van zoveel gassen veroorzaakt schade
• Nobelprijs ingesteld vanwege onbedoelde toepassingen 
  van zijn uitvindingen 

Rijden op Waterstof (H₂)

• Brandbaar,
•  Schoon (geen uitstoot schadelijke gassen), makkelijk te produceren uit water (zie par 3).
• Daardoor bijzonder geschikt 
  

als brandstof voor auto's, bussen,
raketten enz.

aluminium uit aluminiumerts(=bauxiet)

• Aluminium kleine dichtheid en toch redelijk sterk --> veel toegepast
• Bauxiet bevat +_ 50 % aluminiumoxide Al2O3 (is dus een zout) 
• Dat laat je smelten zodat het via elektrolyse kan ontleden en vloeibaar aluminium wordt afgetapt (zie plaatje)
• 2 Al2O3(l)--> 4 Al(l) + 3 O2(g)

zelf werktijd

programma 

vragen hw?(par 4.4: 10 t/m 12? nog bespreken)

• overhoren lesstof voor so volgende les
• filmpjes van ontleden en vormen van natriumchloride = keukenzout (NaCl (s)
• toets 10 mei 

welke uitspraak over de stof zuurstof is juist

1. zuurstof is een ontleedbare stof
2. zuurstof is een niet ontleedbare stof
3. de juiste molecuulnotatie is O
4. de juiste atoomnotatie is O2

Wat verandert er bij reacties?

1. de kleur is na de reactie anders
2. de massa is na de reactie anders
3. de fase is na de reactie anders
4. de stofeigenschappen van de begin en eindstoffen zijn anders

Welke van de volgende reacties is een ontledingsreactie?

1. Water --> Waterstof + Zuurstof
2. koolstof + zuurstof --> koolstofdioxide
3. Koper + Zuurstof --> Koperoxide
4. Zwaveldioxide+ water --> Zwavelzuur

2 C6H14 + 13 O2--> 12 CO + 14 H2O
Wat voor soort reactie is dit?

1. Verbranding
2. Ontleding
3. Vorming
4. Thermolyse

Bij de elektrolyse van water ontstaat waterstofgas. Welke uitspraak daarover is waar?

1. waterstofgas is zeer explosief en maakt een "blaffend geluid"
2. waterstofgas is heel brandbaar en laat een gloeiende spaander branden
3. als je waterstofgas afkoelt ontstaat er waterdamp
4. waterstofgas wordt ook wel knalgas genoemd

de juiste symbolen van de atoomsoorten zink, calcium en broom zijn:

1. Zn, Ca, B
2. Zn, C, B
3. Zn, C, Br
4. Zn, Ca, Br

In de volgende reactievergelijking
2 Ca + 1 O2 --> 2 CaO
is het cijfer 2 (eigenlijk klein!) dat achter de O staat:

1. de coëfficiënt
2. het element
3. de index
4. de verbinding

bij het verhitten van suiker in een reageerbuis ontstaan koolstof, water en witte rook. Deze reactie was:

1. elektrolyse van suiker
2. thermolyse van suiker
3. verbranding van suiker
4. een vormingsreactie

Metaalbrand moeilijk te blussen!

• Brand blus je door een van de verbrandingsvoorwaarden weg te halen. 
• Metaalbranden zijn echter moeilijk te blussen. Denk maar aan de vuurwerkramp in Enschede
• Bekijk de volgende filmpjes daarover en noteer de
  bijbehorende reactievergelijkingen 
  

geef de reactievergelijking van het blussen van magnesium met water 

Als je een magnesium brand wilt blussen met water ontstaat er een wit poeder (magnesiumoxide) en een explosief gas

1. geef het reactieschema (= in woorden ) 
2. noteer daaronder de juiste molecuulformules
3. bekijk welke atoomsoort er na de reactie nog niet staat--> formule voor het explosieve gas
4. maak kloppend incl toestandsaanduiding

uitwerking magnesium met water blussen:

1. woorden: magnesium + water--> magnesiumoxide + explosief gas
2. in symbolen (dan weet je waarschijnlijk welk gas het was)
    Mg(s)+H₂O(l)->  MgO(s) + H₂(g)
   magnesium reageert met zuurstof uit het water--> H  atomen blijven over, denk aan Brenda regel dus H₂,  dat is  explosief  ( elektrolyse water)
   
3. kloppend maken: Mg(s)+H₂O(l)->  MgO(s) + H₂(g)  (klopt al)

Als je brandend magnesium  wilt blussen met koolstofdioxide ontstaat het witte poeder magnesiumoxide (MgO(s)) en een zwarte vaste stof.

1. Noteer deze reactievergelijking in woorden
2. Noteer de vergelijking in symbolen (ook toestandsaanduidingen!)
3. Maak de reactievergelijking kloppend
4. Wat was de vaste zwarte stof?

uitwerking magnesium met koolstofdioxide blussen:

1. magnesium + koolstofdioxide--> wit poeder + zwarte stof
2. in symbolen 
   Mg(s)+CO₂(s)->  MgO(s) + C(s)  (de zwarte vaste stof weet je niet maar volgens wet van behoud van massa moet dat wel C zijn)     
   (Mg pakt het zuurstof uit de CO₂ --> C blijft over)
   
3. kloppend maken:
   2 Mg(s)+ CO₂(s)->  2 MgO(s) + C(s)
4. de zwarte stof was koolstof