Deel 1 - Hoofdstuk 2

Question 1

Geef de definitie van ‘radioactiviteit’.

Answer 1

Radioactiviteit is de uiting van een niet-stabiele atoomkern.

Question 2

Hoeveel soorten straling zijn er ?

Answer 2

3
-> Alfa-straling

-> Beta-straling

-> Gamma-straling

Question 3

Hoe is radioactiviteit ontdekt ?

Answer 3

Radioactiviteit werd in 1898 bij toeval ontdekt bij het onderzoek van een mineraal dat uranium bevatten.

Question 4

Wie heeft radioactiviteit ontdekt ?

Answer 4

De Franse natuurkundige Henri Becquerel.

Question 5

Wat is alfa-straling ?

Answer 5

Alfa-straling is een van de meest voorkomende vormen van ioniserende straling.

-> Komt vrij bij alfaverval van grotere kernen (uranium, thorium, …).
-> Alfadeeltje bestaat uit 2 protonen en uit 2 neutronen (kale kern He-atoom)
-> Massagetal van radio-isotoop vermindert met 4, atoomnummer met 2.
-> Emissie van een helium kern

Question 6

Is alfa-straling gevaarlijk ?

Answer 6

Alfadeeltjes zijn gevaarlijk als ze inwerken op weefsel.

-> Alfadeeltjes zijn makkelijk tegen te houden. (dik blad papier is genoeg)
-> Alfa-stralers zijn enkel gevaarlijk als ze worden opgenomen in het lichaam (voedsel). -> In het lichaam kunnen ze in hun directe omgeving grote schade aanrichten
(weke delen)

Question 7

Wat is beta-straling ?

Answer 7

Ioniserende straling bestaande uit elektronen en positronen

-> Ontstaat in het β-vervalproces, betaverval.
-> Atoomkern zendt een elektron (β-) of positron (β+) uit.
-> Massagetal blijft gelijk, atoomnummer neemt toe of neemt af met 1.

Question 8

Welke 2 soorten beta-straling zijn er ? Leg deze uit.

Answer 8

-> β- straling
=> In de kern : neutron -> proton
=> Elektron wordt weggeschoten
=> Massa van de kern blijft gelijk
=> Massagetal blijft gelijk, atoomnummer neemt toe met 1

-> β+ straling
=> In de kern : proton -> neutron
=> Positron en elektorn-neutrino worden weggeschoten
=> Massagetal blijft gelijk, atoomnummer neemt af met 1

Question 9

Wat is gamma-straling ?

Answer 9

Onzichtbare elektromagnetische straling met een hogere energie dan UV-licht.

-> Ontstaat door herschikking van deeltjes in de atoomkern
-> Lager ioniserend vermogen (wegslaan van elektron) dan alfa-straling
-> Extreem penetrerend (kan alleen gestopt worden door heel dense materialen)

Question 10

Voor wat staat het getal A ?

Answer 10

Het massagetal.

Question 11

Voor wat staat het getal Z ?

Answer 11

Het atoomnummer.

Question 12

Wat is het massagetal ?

Answer 12

Het massagetal geeft de som weer van het aantal neutronen en protonen.

-> Deze beide types kerndeeltjes vormen quasi de hele massa van het atoom.

Question 13

Wat is het atoomnummer ?

Answer 13

Het atoomnummer geeft weer hoeveel protonen (en dus ook het aantal elektronen) het atoom bevat.

Question 14

Wat is de lading van 1 elektron ?

Answer 14

e = 1,6022·10-19 C.

Question 15

Blijft de massaverhouding kern/elektron gelijk bij zwaardere elementen ?

Answer 15

De massaverhouding kern/elektron neemt steeds verder toe naarmate we zwaardere elementen beschouwen.

-> Het aantal neutronen neemt niet lineair toe met het atoomgetal
=> Men heeft voor zwaardere elementen meer neutronen nodig om de kern samen te houden.

Question 16

Wat zijn isotopen ?

Answer 16

Zelfde chemische elementen met hetzelfde atoomnummer maar verschillend aantal neutronen (massagetal).

Question 17

Vanaf welk atoomnummer zijn er geen stabiele isotopen meer ?

Answer 17

Alle elementen voorbij atoomnummer 83 (Bismuth) zijn onstabiel en dus radioactief.

Question 18

Wat is de stabiliteitsband ?

Answer 18

De stabiliteitsband is een band die niet lineair is waarin alle isotopen liggen die stabiel zijn en/of een vervaltijd die lang genoeg is om de isotopen te detecteren.

-> Wanneer het aantal protonen toeneemt moet het aantal neutronen met een groter aantal toenemen om de elektrostatische krachten van de protonen te stoppen.

Question 19

Welke kracht zorgt ervoor dat de atoomkernen bij elkaar blijven ?

Answer 19

Sterke kernkrachten (enkel werkzaam op zeer kleine afstand)

Question 20

Waarom zijn er meer neutronen nodig bij zwaardere elementen ?

Answer 20

Hoe meer kerndeeltjes hoe meer de kernkrachten hun werk gaan doen. Maar er zal ook meer afstoting zijn door de elektrostatische krachten. Er zullen dus meer neutronen als buffer nodig zijn om de kern samen te houden.

->Hoe meer protonen en meer neutronen, hoe onstabieler de kern sowiseo wordt.

Question 21

Welke 3 regels zijn er om te zien of een atoomkern stabiel is ?

Answer 21

-> Van de 270 stabiele isotopen hebben er 168 een even aantal protonen en neutronen, 57 en 50 een even aantal neutronen of protonen en slechts 5 een oneven aantal neutronen en protonen

-> Atoomkernen met een aantal protonen gelijk aan 2,8,20,50,82,126 zijn veel stabieler dan andere atoomkernen

->Hoe meer protonen en meer neutronen, hoe onstabieler de kern sowiseo wordt.

Question 22

Geef de definitie van ‘radionucliden’.

Answer 22

Isotopen die radioactief zijn.

Question 23

Hoeveel bekende isotopen zijn radioactief ?

Answer 23

Ongeveer 60 van de 350 isotopen zijn radioactief.

Question 24

Geef de definitie van ‘nucleair verval’.

Answer 24

In de tijd zal de concentratie van atomen van radionucliden veranderen, die ervoor zorgt dat de stralingsintensiteit zal dalen.

Question 25

Hoe vervalt een radioactief isotoop ?

Answer 25

Een radioactief isotoop zal niet noodzakelijk direct vervallen tot een stabiel isotoop. Meestal gaat dit via een aantal andere onstabiele tussenstations.
=> radioactieve desintegratie serie

Question 26

Geef de definitie van de ‘radioactieve desintegratie serie’.

Answer 26

De serie van radioactieve reacties dat een bepaald radioactief isotoop aflegt tot zijn stabiele eindvorm.

Question 27

Geef de definitie van ‘halfwaardetijd’.

Answer 27

De tijd die nodig is om verval te hebben van de initiële hoeveelheid radioactief isotoop tot de helft van de oorspronkelijke concentratie.

Question 28

Hoeveel isotopen komen er natuurlijk voor ?

Answer 28

Er zijn 287 natuurlijk voorkomende isotopen.

Question 29

Wat kan je zeggen over het chemisch en fysische gedrag van isotopen ?

Answer 29

-> Isotopen met hetzelfde atoomnummer gedragen zich chemisch identiek.

-> Door het verschil in massagetal vertonen ze verschillen in fysische eigenschappen.

Question 30

Geef de definitie van ‘geonormale samenstelling’.

Answer 30

De verhouding van isotopen binnen een element is constant op aarde.

-> Deze verhouding wordt ook gebruikt om de (relatieve) massa te berekenen die bij een element staat in de tabel van Mendeljev.

Question 31

Geef de definitie van een ‘massapectrometer’.

Answer 31

Een weegschaal voor de bepaling van de atomaire massa van deeltjes.

Question 32

Hoe werkt een massapectrometer ?

Answer 32

-> De te onderzoeken stof wordt in dampvorm gebracht in hoog vacuum
-> De stof wordt beschoten met versnelde elektronen (electron gun)
-> Een valentie elektron wordt uit de stof geschoten
=> Geïoniseerde stof en dus positief geladen ionen

-> Ionen worden versneld in een elektrisch veld volgens een vast potentiaalverschil.
-> Deeltjes met verschillende massa’s krijgen verschillende snelheden
-> De deeltjes komen terecht op een magnetisch veld
=> Lorentzkracht begint te spelen (grootte hangt af van de snelheid)
=> Er ontstaat een afbuiging (impulsfilter)

-> Een detector meet het aantal deeltjes op bepaalde punten.
-> De geonormale samenstelling en het gewogen gemiddelde worden gevonden

Question 33

Geef de definitie van ‘atomaire massa-eeneheid (u)’.

Answer 33

1/12 deel van de absolute massa van een atoom van het referentie-isotoop 12^6C.

-> 1 a.m.e. = 1 Dalton = 1 u

Question 34

Aan wat is 1 dalton gelijk ?

Answer 34

Aan 1 a.m.e of 1 u

Question 35

Geef de definitie van ‘relatieve deeltjesmassa’.

Answer 35

Onbenoemde verhouding massa van een deeltje tot de atomaire massa-eenheid.

-> Verhouding van de absolute massa van een deeltje t.o.v. de atomaire massa-eenheid
-> R(x) (x = elementair deeltje, atoom, ion, molecule)

Question 36

Geef de definitie van de ‘relatieve massa van een element’.

Answer 36

Het gewogen gemiddelde van de relatieve massa’s van de constituerende isotopen, gewogen met de percentages van de geonormale samenstelling.

Question 37

Geef de definitie van ‘mol’.

Answer 37

Aantal, gedefinieerd als het aantal atomen 12^6C in exact 12,0 gram van referentie-istoop 12^6C.

Question 38

Wat is het getal van Avogadro ?

Answer 38

Nav = 6.0221*10^23
-> deeltjes per mol

Question 39

Geef de definitie van ‘molaire massa’.

Answer 39

Massa van juist een mol van die deeltjes (g/mol).

-> M(x)

Question 40

Aan wat is 1 Faraday (F) gelijk ?

Answer 40

Aan de lading van 1 mol elektronen = 96485 C/mol elektronen.

Question 41

Wat kan je zeggen over de molmassa en de relatieve deeltjesmassa ?

Answer 41

De molmassa is numeriek gelijk aan de relatieve deeltjesmassa maar heeft dimensies (g/mol).

Question 42

Geef de definitie van ‘massadefect’.

Answer 42

Bij het vormen van kernen uit de samenstellende deeltjes gaat er massa verloren. De massa van alle samenstellende deeltjes is dus groter dan de massa van de kern.

-> Deeltjes kunnen omgezet worden in energie (warmte)
=> E=mc2

Question 43

Geef de definitie van ‘bindingsenergie’.

Answer 43

De energie die vrij komt wanneer de sterke kernkrachten kleine deeltjes samenbinden tot een kern.

-> Ook de energie die nodig is om de kern terug te ontbinden.

-> Maat voor de stabiliteit van de kern
=> Als de bindingsenergie groot is, moeten we heel veel energie aanwenden om die kern te splijten en is de kern dus stabiel.

Question 44

Wat kan je zeggen over een grafiek van bindingsenergie ?

Answer 44

-> In het begin zal de grafiek zeer hard stijgen
=> Meer kerndeeltjes = sterkere kernkrachten

-> De grafiek bereikt een maximum voor Fe-56 (stabielste atoomkern)
=> Verwachten dat deze vaak voorkomt
=> Aardkern bestaat grotendeels uit ijzer, nikkel en cobalt (langs elkaar in pse)

-> Daarna begint de grafiek weer rustig te dalen
=> Nog meer kerndeeltjes (protonen) = meer repulsie tussen de protonen

Question 45

Welke 2 soorten kernenergieën hebben we besproken ?

Answer 45

Kernsplijting (kernfissie) en kernfusie

Question 46

Hoe werkt kernsplijting ?

Answer 46

Enrico Fermi ontdekte in het begin van 1930 dat als hij een neutron richtte op een uranium doelwit, dat hij hiermee lichtere kernen kon produceren.

-> Uranium-235 (U-235) + Neutron (n) -> Uranium-236 (U-236) -> Krypton-92 (Kr-92) + Barium-141 (Ba-141) + 3 Neutronen + Energie
=> Splijting 1kg U-235 = 8*10^13 J

-> Boven een kritische massa (50kg) wordt de reactie ongecontroleerd en zal een quasi instantane splijting van de materie gebeuren (atoombom)
=> Regelstaven gebruiken (uit cadmium, boor, …) in kernreactoren om de reactie te controleren.

Question 47

Hoe werkt een kerncentrale ?

Answer 47

-> In de kernreactor :
=> Uraniumoxide (2,4% met U-235) in afgesloten metalen staven (brandstof)
=> Regelstaven
=> Geen gevaar voor atoombom-achtige explosie (85% U-235 nodig)

-> Warmte (kernsplijtingsenergie) afvoeren met koelwater
=> Te hoge warmte gevaarlijk (recombinatiereactie van water (Fukushima))

-> Water in een secundaire kring verdampt en wordt via turbines omgezet in stroom

-> Water wordt terug afgekoeld door een derde circuit van water

Question 48

Wat kan je zeggen over radio-actief afval ?

Answer 48

Gassen, vloeistoffen en vaste stoffen.

-> Gassen
=> radionucleonen van krypton en xenon (korte halveringstijden behalve krypton)
=> Tijdens verval opgeslagen in metalen containers.

-> Jodium-131
=> Gevaarlijk voor de schildklier
=> Jodium-tabletten ter bescherming (kans opname Jodium-131 verkleinen)

-> Cesium-137
=> Zou op dezelfde plaats als natrium terecht komen
=> Belangrijk voor de uitwisseling van stoffen

-> Strontium-90
=> Kan calcium vervangen in beenweefsel
=> Straling kan in het beenmerg terecht komen

Question 49

Hoe werkt kernfusie ?

Answer 49

-> Als 2 lichtere kernen fuseren zal dit leiden tot een verhoging van de bindingsenergie en een overeenkomstig afgeven van energie (waterstofbom)

-> Veel grotere energie-hoeveelheid dan bij kernsplijting

-> Deuterium (2H) + Tritium (3H) -> Helium-4 (4He) + Neutron (n) + Energie
=> 2 isotopen van water
=> Deuterium : natuurlijk aanwezig (0,015%)
=> Tritium : moet aangemaakt worden

-> Grootste uitdaging : atoomkernen voldoende dicht bij elkaar brengen om repulsiekrachten te overwinnen dankzij de sterke kernkrachten die alleen werken op kleine afstanden.
=> Voldoende kernen nodig + voldoende kinetische energie van de kernen
=> Hoge temperatuur (10^6 C) -> onstaan plasma (plasmatechnologie)
=> Hoge druk nodig (botsingskansen hoger maken)

=> speciale tokamak reactoren gebruiken

Question 50

Geef de definitie van ‘plasma’.

Answer 50

Een aggregatietoestand waarbij de temperatuur zo hoog is dat de elektronen en de kern vrij rondzweven in een gasachtig mengsel.

Question 51

Geef de definitie van ‘tokamak reactor’.

Answer 51

Torusvormig apparaat waarin plasma beheerst kan worden met behulp van magnetische velden.

Question 52

Geef 2 voorbeelden van tokamak reactoren.

Answer 52

-> JET (Joint European Torus) in Engeland

-> ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) in Frankrijk.

Question 53

Welke eigenschappen zullen elementen onder elkaar vertonen in de tabel van Mendeljev ?

Answer 53

Atomen die onder elkaar staan (verticale verwantschap) zullen gelijkaardige chemische eigenschappen vertonen.
-> Hebben dezelfde elektronenconfiguratie in hun buitenste elektronenschil.

-> Alkali-metalen
=> Zeer reactieven metalen (grote atoomstraal en lage ionisatie-energie)
=> Reageren met water tot waterstofgas en een hydroxide
=> Hoe lager men gaat in de kolom, hoe groter de reactiviteit

Question 54

Wie is de uitvinder van de tabel van Mendeljev ?

Answer 54

Dimitri Ivanovitsch Mendeljev (1834 - 1907)

Question 55

Hoe noemde het eerste pse ?

Answer 55

De teluurische helix.

Question 56

Wie merkte in 1817 op dat strontium, calcium en barium vergelijkbare eigenschappen hadden ?

Answer 56

Johann Dobereiner.

-> Atoommassa van strontium lag tussen die van calcium en barium.

Question 57

Wat was het concept achter de wet van de triaden?

Answer 57

Elementen werden gegroepeerd in sets van drie, waarbij het middelste element eigenschappen had die gemiddeld waren tussen de andere twee.

Question 58

Welke andere sets van elementen werden opgenomen in de wet van de triaden?

Answer 58

De halogenen (chloor, broom, jodium) en alkalimetalen (lithium, natrium, kalium) werden ook opgenomen in dit patroon.

Question 59

Wat was de rangschikking die Alexandre Emile Béguyer de Chancourtois in 1862 voorstelde?

Answer 59

Hij rangschikte elementen in een cilindrische vorm op basis van atoommassa, waarbij elementen met vergelijkbare eigenschappen verticaal werden geplaatst.

-> Tellurische helix

Question 60

Wat was de basis voor de wet van de octaven van John Alexander Reina Newlands in 1863?

Answer 60

-> Wet van de octaven (1863): John Alexander Reina Newlands classificeerde 56 elementen in 11 groepen op basis van overeenkomstige eigenschappen. Hij merkte op dat eigenschappen van elementen zich op regelmatige basis herhaalden, met intervallen van acht elementen, vergelijkbaar met muzikale octaven.

Question 61

Geef een korte samenvatting van het ontstaan en de geschiedenis van het pse.

Answer 61

-> Jaar 1817: Johann Dobereiner merkte op dat strontium, calcium en barium vergelijkbare eigenschappen hadden en dat hun atoommassa’s een patroon volgden.

-> Wet van de triaden: Johann Dobereiner’s ontdekking leidde tot de wet van de triaden, waarbij elementen werden gegroepeerd in sets van drie, waarbij het middelste element eigenschappen had die gemiddeld waren tussen de andere twee.

-> Uitbreiding van de triaden: In de jaren 1829-1858 werden meer van dit soort drievoudige patronen ontdekt, waaronder de halogenen (chloor, broom, jodium) en alkalimetalen (lithium, natrium, kalium).

-> Tellurische helix (1862): De Franse geoloog Alexandre Emile Béguyer de Chancourtois rangschikte elementen op een cilindrische vorm op basis van atoommassa, waarbij elementen met vergelijkbare eigenschappen verticaal werden geplaatst.

-> Wet van de octaven (1863): John Alexander Reina Newlands classificeerde 56 elementen in 11 groepen op basis van overeenkomstige eigenschappen. Hij merkte op dat eigenschappen van elementen zich op regelmatige basis herhaalden, met intervallen van acht elementen, vergelijkbaar met muzikale octaven.

-> Dimitri Mendeljev (1869): De Russische scheikundige Dimitri Mendeljev publiceerde in 1869 een periodieke tabel waarin de elementen niet alleen op atoommassa maar ook op eigenschappen waren gerangschikt. Mendeljev baseerde zijn werk op experimenteel waargenomen periodiciteit in de chemische eigenschappen, waaronder de studie van de stoechiometrie van de oxiden. Hij liet ook plaatsen open voor niet-ontdekte elementen maar kon nauwkeurige voorspellingen doen van hun eigenschappen.

Question 62

Wat publiceerde Dimitri Mendeljev in 1869 met betrekking tot het periodiek systeem?

Answer 62

Dimitri Mendeljev publiceerde een periodieke tabel waarin elementen werden gerangschikt op basis van hun atoommassa en chemische eigenschappen.

Question 63

Wie ontwikwikkelde onafhankelijk van Mendeljev een tabel die vergelijkbaar was met de tabel van Mendeljev?

Answer 63

De Duitse chemicus Lothar Meyer ontwikkelde gelijktijdig een tabel die veel overeenkomsten vertoonde met de tabel van Mendeljev.

Question 64

Wat was het cruciale verschil tussen Mendeljev en Meyer in termen van erkenning voor hun werk?

Answer 64

Hoewel beide wetenschappers vergelijkbare tabellen hadden ontwikkeld, kreeg Mendeljev meer erkenning omdat hij zijn werk eerder publiceerde.

Question 65

Op welke experimentele waarnemingen was Mendeljev’s periodieke tabel gebaseerd?

Answer 65

Mendeljev’s tabel was gebaseerd op experimenteel waargenomen periodiciteit in chemische eigenschappen, waaronder de studie van de stoechiometrie van oxiden.

Question 66

Wat was opvallend aan Mendeljev’s tabel in termen van ontbrekende elementen?

Answer 66

Mendeljev liet lege posities open in zijn tabel voor elementen die op dat moment nog niet waren ontdekt. Ondanks dat, was hij in staat om zeer nauwkeurige voorspellingen te doen over de eigenschappen van deze toekomstige elementen.

Question 67

Hoe worden de elementen gesorteerd in de moderne tabel van Mendeljev ?

Answer 67

Volgens stijgend atoomnummer.

Question 68

Hoe noemen we de rijen in de tabel van Mendeljev ?

Answer 68

Perioden

Question 69

Hoe noemen we de kolommen in de tabel van Mendeljev ?

Answer 69

Groepen

Question 70

Uit hoeveel kolommen bestaat groep VIIIB en waarom ?

Answer 70

Groep VIIIB bestaat eigenlijk uit 3 kolommen (Fe, Co en Ni-groep (de triaden))

-> Deze elementen hebben de stabielste kernen
-> Ze zijn onderling sterk verwant

Question 71

Wat is een andere naam voor groep IA ?

Answer 71

De alkalimetalen

-> Zijn allemaal metalen
-> Reageren met water

-> Representatieve elementen
=> S- of p-subschil nog niet volledig opgevuld
=> Deze elementen hebben de duidelijkste chemie (s- en p-elektronen liggen aan de buitenkant van de elektronenwolk)

Question 72

Wat is een andere naam voor groep IIA ?

Answer 72

De aardalkalimetalen

-> Meestal niet oplosbaar in water
-> Meestal als gesteente gevonden

-> Representatieve elementen
=> S- of p-subschil nog niet volledig opgevuld
=> Deze elementen hebben de duidelijkste chemie (s- en p-elektronen liggen aan de buitenkant van de elektronenwolk)

Question 73

Wat is een andere naam voor groep IIIA ?

Answer 73

De boorgroep

-> Representatieve elementen
=> S- of p-subschil nog niet volledig opgevuld
=> Deze elementen hebben de duidelijkste chemie (s- en p-elektronen liggen aan de buitenkant van de elektronenwolk)

Question 74

Wat is een andere naam voor groep IVA ?

Answer 74

De koolstofgroep

-> Representatieve elementen
=> S- of p-subschil nog niet volledig opgevuld
=> Deze elementen hebben de duidelijkste chemie (s- en p-elektronen liggen aan de buitenkant van de elektronenwolk)

Question 75

Wat is een andere naam voor groep VA ?

Answer 75

De stikstofgroep

-> Representatieve elementen
=> S- of p-subschil nog niet volledig opgevuld
=> Deze elementen hebben de duidelijkste chemie (s- en p-elektronen liggen aan de buitenkant van de elektronenwolk)

Question 76

Wat is een andere naam voor groep VIA ?

Answer 76

De zuurstofgroep (chalcogenen)

-> Representatieve elementen
=> S- of p-subschil nog niet volledig opgevuld
=> Deze elementen hebben de duidelijkste chemie (s- en p-elektronen liggen aan de buitenkant van de elektronenwolk)

Question 77

Wat is een andere naam voor groep VIIA ?

Answer 77

De halogenen

-> Representatieve elementen
=> S- of p-subschil nog niet volledig opgevuld
=> Deze elementen hebben de duidelijkste chemie (s- en p-elektronen liggen aan de buitenkant van de elektronenwolk)

Question 78

Wat is een andere naam voor groep VIIIA ?

Answer 78

De edelgassen

-> 8 elektronen in de buitenste schil (behalve helium) (octetstructuur)
-> Kunnen geen chemische binding
-> Mono-atomische gassen vormen

Question 79

Wat zijn representatieve elementen ?

Answer 79

-> Representatieve elementen (A-groep)
=> S- of p-subschil nog niet volledig opgevuld
=> Deze elementen hebben de duidelijkste chemie (s- en p-elektronen liggen aan de buitenkant van de elektronenwolk)

Question 80

Wat zijn overgangselementen ?

Answer 80

-> Overgangselementen (B-groep)
=> De d-elektronen worden onderhuids bijgeplaatst
=> Chemische eigenschappen zullen niet drastisch veranderen

Question 81

Wat zijn inwendige overgangselementen ?

Answer 81

-> Inwendige overgangselementen (Lanthaniden en actiniden)
=> De f-elektronen worden onderhuids bijgeplaatst
=> Chemische eigenschappen veranderen nog minder drastisch

Question 82

Wat is eka-aluminium ?

Answer 82

Gallium

Question 83

Wat is eka-silicium ?

Answer 83

Germanium

Question 84

Wie kwam met de sleutel tot het periodiek systeem ?

Answer 84

Schrödinger
-> Statische probaliteit om een elektron op een bepaalde plaats te vinden
=> Golffuncties of orbitalen

Question 85

Leg het hoofdquantumgetal uit.

Answer 85

Hoofdquantum getal (n)
-> Hoe ver een elektron van de kern verwijderd is
-> Hoe groter n, hoe verder van de kern en hoe meer energie
-> Duid de hoofdschil aan
-> Verschil in energie-niveau

Question 86

Leg het secundair quantumgetal uit.

Answer 86

Secundair quantumgetal (l)
-> Deelt de hoofdschil in subschillen
-> L = 0 –> n-1
-> S,p,d,f subschillen
-> S (sharp), p (principal, d (diffuse), f (fundamental)
-> Verschil in energie-niveau

Question 87

Leg het derde quantumgetal (magnetisch quantumgetal) uit.

Answer 87

Magnetisch quantumgetal (m)
-> Verdeelt subschillen in orbitalen
-> m = -l -> +l
-> Alle orbitalen binnen zelfde subschil hebben zelfde energie-niveau
-> Bij toenemende energie zal afstand tussen opeenvolgende subschillen dalen
-> Overlap van schillen met verschillende hoofdquantumgetallen
=> 4s lager energie-niveau dan 3d

Question 88

Leg het vierde quantumgetal uit.

Answer 88

Vierde quantumgetal (spingetal)
-> twee mogelijke waarden : +1/2 of -1/2
-> Uitsluitingsprincipe van Pauli
=> Er kunnen geen twee elektronen in een atoom aanwezig zijn die gelijke waarden hebben voor de 4 quantumgetallen.

Question 89

Wat zegt het uitsluitingsprincipe van Pauli ?

Answer 89

Er kunnen geen twee elektronen in een atoom aanwezig zijn die gelijke waarden hebben voor de 4 quantumgetallen.

Question 90

Hoe zien de orbitalen er ruimtelijk uit ?

Answer 90

-> 90% van de elektronendensiteit zit in deze oppervlakken

-> S-orbitaal
=> Sferisch oppervlak

-> P-orbitaal
=> Haltervorm

-> D- en f-orbitaal
=> Veel complexere vormen

Question 91

Hoe gebeurt de opvulling van de orbitalen ?

Answer 91

-> Volgens de diagonaal regel
1s²
2s² 2p⁶
3s² 3p⁶ 3d¹⁰
4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴
5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 5f¹⁴
6s² 6p⁶ 6d¹⁰ 6f¹⁴
7s² 7p⁶ 7d¹⁰ 7f¹⁴

-> Volgens de regel van Hund
=> Als elektronen geplaatst worden in een set van orbitalen van gelijke energie worden ze zo veel mogelijk verspreid.

Question 92

Wat zegt de regel van Hund ?

Answer 92

Als elektronen geplaatst worden in een set van orbitalen van gelijke energie worden ze zo veel mogelijk verspreid.

Question 93

Volgen alle elementen altijd mooi de diagonaal regel ?

Answer 93

Nee
-> Elementen uit de d-blok en f-blok wijken soms van deze regel af

-> Chroom
=> 4s²3d⁴ -> 4s¹3d⁵
=> Wegens stabiliteitsregels
=> Gaan we niet verder op in in deze cursus

Question 94

Welke 3 groten klassen zijn er in de tabel van Mendeljev ?

Answer 94

-> Metalen
-> Niet-metalen
-> Metalloïden

Question 95

Wat is een andere naam voor de lanthaniden ?

Answer 95

Zeldzame aardmetalen
-> Dachten dat deze elementen zeldzaam waren, uiteindelijk niet echt het geval

Question 96

Welke 3 soorten verwantschappen zijn er in de tabel van Mendeljev ?

Answer 96

-> Verticale verwantschappen
=> Vooral bij alkalimetalen, aardalkalimetalen, chalcogenen, halogenen, en de edelgassen

-> Horizontale verwantschappen
=> Fe-Co-Ni groep (grote gelijkenis qua stabiliteit)

-> Diagonale verwantschappen
=> Li, Mg en Be, Al en B, Si liggen op diagonalen van quasi constante EN
=> Vertonen gelijkenissen in chemische eigenschappen
=> Ook de band van halfgeleiders en semi-metalen loopt diagonaal
(B-Si-Ge-As-Sb-Te-Po)

Question 97

Waarom valt H uit de boot in de tabel van Mendeljev ?

Answer 97

-> groep IA
=> Waterstof is geen metaal
=> Wel 1 valentie-elektron

-> Halogenen
=> Waterstof heeft geen hoge ENW
=> Wel nog 1 elektron nodig voor edelgasconfiguratie
=> Wel diatomisch binden

Question 98

Geef de formule voor de Coulomb aantrekkingskracht tussen kern en valentie-elektronen.

Answer 98

F = (1 / (4πε₀)) * (Zeff * q₂|) / r²

-> ε₀ = elektrische veldconstante
-> Zeff = effectief atoomnummer
=> Kernlading gecorrigeerd voor afscherming door andere eleketronen

Question 99

Welke zaken beïnvloeden de Coulomb aantrekkingskracht ?

Answer 99

-> Fc groter naarmate Atoomnummer stijgt
=> Atoomstraal wordt kleiner
=> Valentie-elektronen sterker gebonden

-> Rat wordt bepaald door hoofdquantumgetal
=> Stijgende n -> stijgende atoomstraaal (kleinere Fc)
=> Stijgende n -> minder gebonden Valentie-elektronen

-> Fc wordt afgezwakt door elektronen in d- en f-subschillen
=> Stijgende kernlading en meer e-e-repulsies geven tegengesteld effect
=> Merkbaar bij (inwendige) overgangselementen

Question 100

Welke tendensen nemen we waar over atoomstralen ?

Answer 100

-> Voor representatieve elementen
=> in een periode stijgt de atoomstraal van rechts naar links
=> In een groep stijgt de atoomstraal van boven naar onder

-> Voor overgangselementen
=> Afschermend effect van onderliggende schillen
=> Korte stijging in atoomstraal ter hoogte van de triaden

-> Voor inwendige overgangselementen
=> Sterker afschermend effect
=> daling atoomstraal zeer zwak en onregelmatig (lanthanidecontractie)
=> Veel grotere aantrekkingskracht van de kern.
=> minder effectieve afscherming door f-elektronen

Question 101

Waarom is de straal kleiner dan verwacht bij elementen vanaf lanthaan ?

Answer 101

Lanthanidecontractie
-> Niet veel elektronenrepulsie meer (2 schillen lager)
-> Kernlading en dus aantrekkingskracht stijgt wel
=> kleinere straal dan verwacht

Question 102

Welke verschillende blokken zijn er in de tabel van Mendeljev ?

Answer 102

S-blok, p-blok, d-blok en f-blok

Question 103

Geef de definitie van een ‘ion’.

Answer 103

Een atoom of groep atomen, waarbij door onevenwicht van aantal protonen en elektronen een lading ontstaat.

-> Enkelvoudige en polyatomische ionen (en complexe ionen)

Question 104

Geef een andere naam voor een positief ion.

Answer 104

Kation

Question 105

Geef een andere naam voor een negatief ion.

Answer 105

Anion

Question 106

Wat streven Representatieve elementen na ?

Answer 106

Representatieve elementen streven de edelgasconfiguratie na.

-> Elektropositieve (metalen uit de linker en benedenhelft van de tabel) elementen kationen vormen door juist zoveel elektronen af te staan als nodig om terug te vallen op de configuratie van het edelgas in de vorige periode.

-> Eleketronegatieve (niet-metalen uit rechter- en bovenhelft van de tabel) elementen zullen negatieve ionen vormen door juist zoveel elektronen op te nemen als nodig is om de configuratie van het volgende edelgas te bereiken.

Question 107

Wat streven overganselementen en inwendige overgangselementen na ?

Answer 107

Overgangselementen en inwendige overganselementen kunnen de edegasconfiguratie niet meer bereiken en vertonen meer onregelmatige positieve ladingen, die echter zelden hoger zullen zijn dan 2+ of 3+.

Question 108

Hoe zijn de atoomstralen van kationen en anionen t.o.v. de normale atoomstraal ?

Answer 108

-> Een negatief ion (anion) is altijd groter dan de het overeenkomstig neutraal atoom.
=> Elektron toevoegen = grotere eleketronenrepulsies

-> Een positief ion (kation) is altijd kleiner dan het overeenkomstig neutraal atoom
=> Elektron weghalen = kleinere elektronenrepulsies

-> Voor de rest volgen ionen de normale atoomstraal regels
=> Stijgende ionenstraal van rechts naar links (in een periode)
=> Stijgende ionenstraal van boven naar onder (in een groep)

Question 109

Geef de definitie van ‘ionisatie-energie (IE) (ionisatie-potentieel)’.

Answer 109

De energie die nodig is voor het onttrekken van een elektron ter vorming van een kation.

-> Eerste ionisatie-energie, tweede ionisatie-energie, …

Question 110

Geef de definitie van ‘elektronvolt’.

Answer 110

De elektronvolt (eV) is de energieverandering die een vrij deeltje met een lading e (1.602 * 10^(-19)) ondervindt wanneer het in een elektrisch veld een weg aflegt tussen twee punten die een onderling potentiaalverschil van 1 volt hebben (E = q * v)
-> 1 eV = 1.602 * 10^(-19) J

Question 111

Hoe kan je de ionisatie-energie aflezen in de tabel van Mendeljev ?

Answer 111

Representatieve elementen :
-> Binnen een periode stijgt de IE van links naar rechts

-> Binnen een periode stijgt de IE van onder naar boven

Overgangselementen :
-> Afvlakking van de stijgende trend in een periode
=> De competitie door extra d-elektronen die een verhoogde repulsie veroorzaken enerzijds en de verhoogde atoomkernladinng die meer attractie veroorzaken, anderzijds.

=> De IE is het omgekeerde van de atoomstraal.
=> Wanneer de atoomstraal daalt zal de IE stijgen

Question 112

Hoe kan men de onregematigheden in de periodische trends verklaren van IE ?

Answer 112

Dit komt door bepaalde stabiele elektronconfiguraties
-> Edelgasconfiguratie
=> Volledige s- en p-orbitaal

-> Half of kleine edelgasconfiguratie
=> Vol s-orbitaal en leeg p-orbitaal
=> Vol s-orbitaal en halfvol p- of d-orbitaal

Question 113

Geef de definitie van ‘Affiniteitsenergie (AE) (elektronaffiniteit)’.

Answer 113

De energie die vrijkomt of nodig is voor de vorming van negatieve ionen (anionen) door toevoegen van extra elektronen.

-> Eerste affiniteitsenergie, tweede affiniteitsenergie, …
-> Positief als we energie moeten toevoegen
-> Negatief als er energie vrijkomt

Question 114

Hoe kan je de affiniteitsenergie aflezen in de tabel van Mendeljev ?

Answer 114

-> De affiniteit van een atoom voor een elektron is moeilijk te bepalen zodat er zeer onvolledige tabellen met veel inconsistensies bestaan.

-> Voor de elementen die redelijk stabiele anionen vormen is het toevoegen van een extra elektron exotherm (komt energie vrij, negatieve waarden)
=> Grootte elektronenzuigers (rechtsboven in de tabel van Mendeljev)

=> De AE (negatieve waarden) is gelijk aan de IE
=> Wanneer de IE stijgt zal de AE (negatieve waarden) stijgen

Question 115

Hoe kan men de onregematigheden in de periodische trends verklaren van AE ?

Answer 115

De sprongen in affiniteitsenergie binnenin een periode en tussen de periodes zijn weerom te verklaren door het streven naar lege, halfvolle of volle subschillen.

Question 116

Geef de definitie van ‘elektronegativiteit’.

Answer 116

Onbenoemde positief getal tussen 0.7 (Cs) en 4.0 (F) dat een maat is voor de neiging van een atoom om in verbindingen elektronen naar zich toe te trekken.

-> Verschillende schalen : Mulliken, Pauling, …

Question 117

Hoe kan je de elektrongegativiteit aflezen in de tabel van Mendeljev ?

Answer 117

-> Stijgende waarde van links naar rechts in een periode
-> Stijgende waarde van onder naar boven in een groep

-> Hoe groter IE1, hoe groter EN
-> Hoe negatiever AE1, hoe groter EN
-> Makkelijke reeks voor eerste periode
=> 0,5 -> 4,0
=> H = 2,1 (mensen willen H boven C zetten in de tabel van Mendeljev)

Question 118

Waarom willen mensen H boven C plaatsen in de tabel van Mendeljev ?

Answer 118

-> H en C hebben ongeveer dezelfde EN

-> H en C komen zeer veel samen voor in organische verbindingen