Hoofdstuk 1: Atoombouw en periodiek systeem Flashcards
Is de elektronenwolk groter of kleiner dan de kern en in wat voor orde van grote?
De elektronenwolk is groter dan de kern. Deze is wel 10.000 tot 100.000 keer zo groot als de kern.
Hoe noemen we de banen waarin elektronen zich bewegen?
Orbitalen.
Wat bepaalt de chemische eigenschappen van een atoom?
Het aantal elektronen en de verdeling van deze over de orbitalen (elektronen configuratie) bepalen de chemische eigenschappen van een atoom.
Waarom moet er aangenomen worden dat er een positieve lading in een atoom aanwezig is. (tip: denk aan het elektron)
Om de negatieve lading van het elektron te compenseren en zo een neutrale lading te verkrijgen voor het (stabiele) atoom.
Door α-deeltjes op metaalfolier te schieten kwam Rutherford erachter dat niet alle α-deeltjes door het metaal heen kwamen, sommige werden afgebogen of kwamen er zelfs helemaal niet doorheen. Wat toonde Rutherford aan met zijn experiment?
Hij concludeerde hieruit dat de massa van het atoom geconcetreerd moet zijn in een klein volume binnen het atoom. Atomen zijn dus praktisch ‘leeg’.
Wat is de diameter van de atoom-kern?
En die van de elektronen wolk (het gehele atoom)?
De kern is 10-15m. Bestaande uit protonen en neutronen.
De diameter van het gehele atoom is 10-10m (dus 100.000x groter)
Wat is de totale negatieve lading van één elektron?
En de massa?
1,6 x 10-19 C (coulomb)
De massa bedraagt 9,11 x 10-31 kg
Hoe noemen we protonen, neutronen en elektronen gezamenlijk?
Dit zijn subatomaire deeltjes.
Wat is de lading van één proton?
1,6 x 10-19 C (coulomb)
Wat beschrijven we met het massagetal? En welk symbool is hieraan verbonden?
Het totaal aan protonen en neutronen is het massagetal aangegeven met de letter A.
Wat is een element?
Dat is een stof die die alleen bestaat uit atomen waarvan de kernen hetzelfde aantal protonen bezit.
Wat zijn isotopen?
Atomen van eenzelfde element die een verschillend aantal neutronen in de atoomkern bezitten. (protonen blijven gelijk!)
Hoe kan men met metingen onderscheid maken tussen natuurlijke en antropogene zwavel in de atmosfeer?
Door de verhouding 34S/32S te meten. De zwavel van antropogene bronnen bevat namelijk veel minder 34S dan die van mariene biogene bron.
Hoe bouwde Bohr zijn atoommodel op? Baseer dit op zijn twee kwantumpostulanten.
Als cirkelvormige banen die zich om de kern bevinden met de waarde n = 1,2,3,…
Het is ook toegestaan dat het elektron van de ene naar de andere baan overgaat.
Hoe noemen we de energiepakketjes die worden opgenomen of geasbsorbeerd in een atoom?
Foton (of energiekwant).
Wanneer bevindt een elektron zich inde grondtoestand?
Als deze zich in de K-schil bevindt. n=1 het elektron bevindt ich dan in de baan die het dichtste bij de kern is.
Bij hogere temperaturen zenden stoffen licht uit. Hoe noemen we?
Dit zijn de emissiespectra van stoffen en deze lopen sterk uiteen. Elk atoom of ion heeft een karkateristiek emissiespectra.
Waarmee berekenen we de energie van straling?
Met de relatie van Planck.
Wat gebeurt er met een elektron als deze zich in de baan bevindt n=∞
Dan is deze geheel los van de kern, het atoom is dan geioniseerd.
Hebben elektronen deeltjes of is het een golkarakter volgens de kwantum-mechanica?
Ze zijn het allebei.
Wat is een orbitaal volgens het kwantum mechanisch model?
Het gebied rondt de kern waar de elektron de grootste waarschijnlijkheid heeft om voor te komen. Deze waarschijnlijkheid is berekenbaar.
Een orbitaal heeft geen scherpe grenzen en dus ook geen afmeting, hoe kunnen we dan toch een afmeting eraan ‘‘plakken’’?
We gaan uit van een begrenzing van 90% waarchijnlijkheid. Of te wel het gebied waar er 90% kans bestaat om het elektron tegen te komen.
Een orbitaal wordt opgebouwd uit 3 kwantumgetallen, welke?
n, het hoofdkwantumgetal
l, het nevenkwantumgetal
ml, magnetisch (baan)kwantumgetal
ms, spinkwantumgetal
Als een elektron zich in excitatie bevindt, wat is er dan meegebeurt?
Dan is er energie aan het elektron toegevoerd, bijvoorbeeld in de vorm van straling. Het atoom verkeert dan in een aangeslagen toestand.
In atomen met meer dan één elektron speelt er nog een andere kracht dan alleen de Coulom-aantrekkingskracht tussen de positieve kern en het elketron, welke?
Een Coulomb-afstoting van de elektronen onderling.
Hierdoor hebben atomen met meer dan een elektron in hetzelfde orbitaal niet meer dezelfde energie!
Hoeveel elektronen kunnen zich maximaal in een orbitaal bevinden?
Twee elektronen met tegengestelde spin. (ms +½ of -½)
Wat proberen we te beschrijven met het Aufbau-principe?
Het aufbau-principe geeft een volgorde aan waarin de energieniveaus zijn gevuld met elektronen.
Wat wordt bedoelt met het minimale energie-prinipe?
Dat elektronen zodanig over de energieniveaus worden verdeeld dat de totale energie van het atoom zo laag mogelijk is.
Wat stelt de regel van Hundt op basis van de spinrichting van elektronen?
De energie minimaal is als van deze elektronen een zo groot mogelijk aantal dezelfde spinrichting heeft. De elektronen zijn dan verder van elkaar verwijderd en hebben zo de minst ongunstige invloed op de totale energie van het atoom.
Wat zegt het Pauli-principe over de kwantum toestand van een elektron?
Twee elektronen in één atoom kunnen nooit in een toestand voorkomen met alle vier hun kwantumgetallen gelijk, dit dwingt af dat elk elektron in een atoom een unieke kwantumtoestand heeft.
Wat is er zo bijzonder aan een edelgas en hoe kunnen we dit gebruiken voor het schrijven van andere configuraties?
Als er een vooledige vulling is van de energieniveaus, die horen bij een bepaalde periode spreken we van een edelgas. Dit kan gebruikt worden voor het verkorten van hierop volgende elementen.
Welke edelgassen zijn er en welke reacties gaan ze aan?
De edelgassen zijn inert en geven hierdoor nauwelijks mogelijkheid tot het aangaan van reacties met andere stoffen.
Wat is het verschil tussen diamagnetisch en paramagnetisch?
Wat zijn de verticalen en horizontalen rangschikkingen van het periodiek systeem?
Verticaal staan de groepen.
Elementen die in dezelfde groep staan hebben overeenkomstige eigenschappen.
Horizontaal staan de perioden.
Wat is de ionisatie energie? (IE)
De energie die nodig is om een elektron uit een atoom te verwijderen.
Elke periode in het periodiek systeem eindigt met een … Hierbij zijn alle orbitalen in het hoogste niveau bezet, dit is altijd een …-niveau, behalve bij helium.
Elke periode in het periodiek systeem eindigt met een edelgas Hierbij zijn alle orbitalen in het hoogste niveau bezet, dit is altijd een p-niveau, behalve bij helium.
Wat is de eerste inonisatie-energie? En de tweede?
De kleinste inonisatie energie die afkomstig is van het zwakst gebonden elektron. Deze bevindt zich in het hoogst gebonden energie niveau. De tweede ionisatie-energie is de energie die nodig is om een volgend elektron uit een éénwaardig positief ion te verwijderen.
Wat is de elektronenaffiniteit ? (EA)
De energie die vrijkomt of nodig is bij de vorming van een eenwaardig negatief ion uit een atoom.
Waarom neemt de atoomstraal af van links naar rechts in een periode?
Dit komt door de toenemende kernlading waardoor de elektronen dichter naar de kern worden getrokken.
Wat is het verschil tussen de atoomstraal en de ionstraal?
Door de extra positieve of negatieve lading in een ion veranderd de straal.
Wat zijn de valentie-elektronen?
De elektronen die behoren tot de nog niet vol gemaakte energieniveau’s.
Kunnen metalen juist makkelijk of moeilijk positieve-ionen vormen?
Makkelijk, door hun relatief lage ionisatie-energie.
Waardoor neemt het metaalachtige karakte van elementen van links naar rechts in het periodiek systeem toe?
De grootte van het atoom neemt van links naa rechts toe en hierdoor volgt een toename van de kernlading.
Hoe noemen we de elementen die zowel metaalachtig als niet-metaalachtig gedrag vertonen?
Metalloiden.
Wat gebeurt er bij een kernreactie?
Dit is een reactie waarbij de kern van een atoom veranderd.
Wat gebeurt er bij α-straling?
Hierbij wordt er een heliumkern 42He (het α-deeltje). Hierdoor ontstaat een kern met een atoomnummer dat twee lager is dan het atoomnummer en een massagetal dat vier kleiner is.
Wat si het verschil tussen β−- en β+ straling?
Bij β−-straling blijft het proton in de kern en neemt het atoomnummer dus een toe.
Bij β+-straling gaat het atoomnummer een omlaag, hierbij wordt een neutron omgezet in een proton en positron,
Wat gebeurt er bij β-straling?
Om een elektron uit de kern vrij te maken wordt er in de kern een neutron omgezet in een proton en een elektron (of positron).
Wat gebeurt er bij γ-straling?
γ-straling kan worden opgevat als een stroom fotonen met erg hoge energie, die worden uitgezonden door een kern die in een hoge energietoestand verkeert.
Hoe definieren we de tijd van een kernreactie?
Als de halfwaarde-tijd, dit is de tijd waarin een hoeveelheid van de stof voor de helft is vervallen.
Hoe worden elementen gevormd die zwaarden zijn dan H en He?
Door middel van kernfusie processen, hierbij worden uit twee kernen, zwaardeere kernen gevormd. Dit blijkt energetisch gunstiger te zijn.
Tot welk element is de nucleaure bindings energie het hoogst? Wat kunnen we hieruit concluderen?
Tot ijzer (Fe). Dit betekent dat na ijzer kernfusie tot zwaardere elementen, geen energiewinst meer oplevert.
Hoe kunnen er toch elementen ontstaan hoger dan ijzer (Fe)?
Door een proces van neutronen invangst, hierbij wordt door een kern neuronen ingevangen, net zo lang tot de kern niet meer stabiel is en een vervalreactie ondergaat.
Wat is het zwaarste stabiele element?
Lood, alle elementen zwaarder dan dit zijn radioactief.
