MATERIE EN GRONDSTOFFEN Flashcards

1
Q

materie

A

alles wat in de kosmos een massa en volume heeft. het kan voorkomen in drie fysische toestanden: vast, vloebaar en gasvorm

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

atoom

A

de kleinste hoeveelheid waaruit stoffen zijn opgebouwd, in het geheel neutraal geladen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

organische stoffen

A

zijn afgeleid uit levende organismen, bevatten koolstof (=koolstofchemie)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

anorganische stoffen

A

zijn niet aan levende organisme ontleed (bevat geen koolstof)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

elementaire stoffen

A

Op dit ogenblik zijn er ongeveer 109 elementen gekend, waarvan er 90 in de natuur te vinden zijn.
Elementen of elementaire stoffen zijn stoffen die noch via chemische, noch via elektrische weg kunnen ontbonden worden.
Elementen worden geordend in het periodiek systeem der elementen.
Elk element wordt gekenmerkt door een welbepaald aantal protonen (= aantal elektronen) en een welbepaald aantal neutronen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

heterogeen

A

fasegrenzen zichtbaar

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

homogeen

A

fasegrenzen niet zichtbaar

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

protonen

A

positief geladen deeltjes

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

neutronen

A

neutrale deeltjes

geen lading, wel een massa

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

elektronen

A

negatief geladen deeltjes
heeft een verwaarloze massa
Bewegen zich in de banen rondom de kern
Protonen & elektronen trekken elkaar aan → elektronen blijven bij de kern.
Elektronen bepalen het chemisch bindingsgedrag.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

nucleonen

A

protonen en neutronen samen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

massadefect

A

het massagetal van een atoom komt niet altijd overeen met zijn werkelijke massa.
Dit komt omdat er energie wordt vrijgegeven bij de banden die gevormd worden tussen elektronen, protonen en neutronen, namelijk de intra-atomaire banden (E= mc²)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

atoomnr Z

A

het aantal protonen = het aantal elektronen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

atoommassa (massagetal A)

A

het aantal protonen + neutronen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

isotopen

A

atomen met een gelijke kernlading en verschillend aantal neutronen. deze hebben identieke chemische, maar verschillende fysische eigenschappen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

de 2 modellen om het gedrag van atomen te verklaren

A
  1. het atoommodel van Bohr

2. kwantummechanica (schrödinger)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

korte uitleg model van Bohr

A

Er zweven precies evenveel elektronen rond de kern als er proto nen in de kern zitten. De elektronen kunnen niet te dicht bij elkaar zitten, omdat ze elkaar afstoten; volgens dit model gaan ze in verschillende concentrische bolschillen rond de kern zitten. Deze schillen zijn niet scherp begrensd. Ze worden genummerd met het schilnummer n.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

eigenschappen bij model van Bohr

A
  1. hoger schilnummer: verder van de kern
  2. de n-de schil kan max. 2n² elektronen bevatten
  3. de buitenste schil kan nooit meer dan 8 elektronen bevatten (8 elektronen= octetstructuur of edelgasconfiguratie: stabiele situatie edelgassen +He ,die er slechts 2 heeft)
  4. de buitenste schil bepaalte de chemische eigenshappen
  5. op de buitenste schil: valentie-elektr.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

uitleg kwantummechanica (schrödinger)

A

elektronen vertonen niet alleen de eigenschap van de deeltjes maar ook van golven

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

golfvergelijking van schrödinger

A

bewegen van de elektronen in termen van energie (niet exact op te lossen, de beste oplossingen geven de waarschijnlijkheid aan waar een elektron met bep energie kan worden aangetroffen)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

orbitaal (schrödinger)

A

de ruimte waar een elektron met een bepaalde energie het meest waarschijnlijk (90%) kan worden aangetroffen. een elektron kan zich in verschillende orbitalen bevinden afhankelijk van de energie

max aantal elektronen/ energieniveau: 2n²
De groepen van orbitalen volgens hun energieniveaus zijn vergelijkbaar met de
elektronenschillen van het model van Bohr.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

hoofdkwantumgetal n (schrödinger)

A

bepaalt het specifiek energieverschil van het energieniveau van de orbitalen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

1s-orbitaal

A

bolvormig orbitaal

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

2s-orbitaal

A

nodus, nodale zone: plaats waar geen elektronen zijn, straal van de bol is groter dan bij een 1s-orbitaal

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

2p-orbitaal

A

bestaat uit drie 2p-orbitalen (2 peervormige lobben): weinig hogere energie, bevinden zich symmetrisch rond de assen die loodrecht op elkaar staan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

elektronenverdeling

A
  1. Aufbauprincipe
  2. regel van Hund
  3. Pauli-principe
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

aufbauprincipe

A

eerst moeten de orbitalen met de laagste energie gevuld worden

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

regel van Hund

A

wanneer een aantal orbitalen in energie gelijk zijn, dan worden de orbitalen zodanig gevuld dat elk orbitaal er eerst 1 krijgt voor het een 2de krijgt

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Pauli-principe

A

elk orbitaal kan max. 2 elektronen bevatten + deze moeten in tegengestelde zin draaien, omwille van magnetisme

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

Het aantal valentie-e- bepaalt in grote mate:

A

de chemische eigenschappen, in het bijzonder de bindingsmogelijkheden die o.a. verantwoordelijk zijn voor de sterkte-eigenschappen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

edelgassen

A
  • atoomsoorten met volledig gevulde buitenste elektronenschillen
  • chemisch inalert/inactief
32
Q

edelgasconfiguratie/octetstructuur

A

alle atoomsoorten streven hiernaar door een binding aan te gaan met 1 of meerdere atomen. zo onstaan er moleculen: door het opnemen of afstaan van valentie-elektronen

  • Metaal: Elektronen afstaan
  • Niet-metallische elementen: Elektronen opnemen
  • Metalloïden / Semi-metalen: Eigenschappen van metalen & niet-metalen
33
Q

de 3 soorten primaire bindingen tussen atomen (=intratomaire binding/intramoleculaire binding)

A
  1. ionbinding
  2. covalente binding
  3. metaal binding
34
Q

ionbinding

A
  1. Komt tot stand door de onderlinge aantrekkingskracht van positief en negatief geladen ionen
  2. Iemand geeft een elektron af en de andere neemt de elektron op
  3. Typisch voor anorganische stoffen (=metaal+niet-metaal)
  4. Door de elektrostatische aantrekkingskracht onstaat er een binding tussen verschillend geladen ionen
35
Q

metaalbinding

A

binding waarbij de gmeenschappelijke valentie-elektronen behoren tot het gehele kristal

  • makkelijk vervormbaar, moeilijk breekbaar
  • Elke binding heeft zijn eigen karakteristieke bindingslengte en –energie.
36
Q

metaalkristal (metaalbinding)

A

stapeling van positief geladen ionen, waarin valentie-elektronen zich vrij kunnen bewegen => geleidend

37
Q

elektronengas (metaalbinding)

A

verzorgt de binding, de overige elektronen blijven gelokaliseerd aan de positief geladen ionen

38
Q

bindingslengte

A

optimale afstand tussen 2 ionen om een binding te vormen, niet te dicht (anders afstoten) en niet te ver (anders afname aantrekkingskracht)

39
Q

interatomaire bindingsenergie

A

maximale energiewinst die optreedt bij vormen van een binding
=energie nodig om de betreffende binding te verbreken

40
Q

internucleaire afstand

A

lengte tussen 2 kernen

41
Q

elektronegativiteit

A

de relatieve aantrekkingskracht die de kern van een atoom uitoefent op de elektronen van een covalente binding -> hoe sterker, hoe elektronegatiever

42
Q

permanente dipool

A

bij een binding tussen 2 atomen met verschillende elektronegativiteit

43
Q

apolair

A

symmetrische moleculen

44
Q

geïnduceerd dipool

A

gebieden waar de lading niet evenredig is verdeeld door beweging van de elektronen

45
Q

intermoleculaire krachten

A

krachten acief tussen moleculen onderling of moleculen & ionen

46
Q

Van Der Waals krachten/ secundaire bindingen

A

fysische aantrekkingskrachten tussen de permanente of geïnduceerde polen
-> zijn zwakker dan primaire chemische bindingen, maar bepalen wel veel fysische eigenschappen (smelt-kookpunt, meng-oplosbaarheid, stijfheid v vaste stoffen)

47
Q

keesom-krachten

A

dipool-dipool
- belangrijke is die met H2O moleculen, de krachten tussen 2 H2O moleculen: waterstofbruggen die voor een heel sterke intermoleculaire aantrekkinskracht zorgen (=relatief hoog kookpunt)

48
Q

debye-krachten

A

dipool- geïnduceerde dipool

49
Q

London-krachten

A

geïnduceerde dipool-geïnduceerde dipool

50
Q

2 onderliggende factoren van de Van Der Waalskrachten

A
  1. poliseerbaarheid

2. grootte van het contact oppervlak tussen naburige moleculen

51
Q

poliseerbaarheid

A

Mate waarin een verstoring van de elektronenverdeling in de molecule kan veroorzaakt worden door een andere molecule. Moleculen met een grote, diffuse elektronenwolk hebben een g rote polariseerbaarheid, omdat de elektronen niet zo sterk rond atoomkernen worden gebonden.

52
Q

grootte van het contact oppervlak tussen naburige moleculen

A

Grote moleculen hebben daardoor een hoger kookpunt & moleculen met een lange
rechte keten beschikken over een groter contactoppervlak waardoor ze makkelijk contact hebben + sterische hinder (verhoogt het kookpunt)

53
Q

aggregatietoestand

A

het macroscopisch fysisch voorkomen van een stof, naargelang hun druk en temperatuur vormen zij vaste, vloeibare of gasvormige stof

54
Q

kinetische energie (aggregatietoestand)

A

alle moleculen bevatten een bepaalde ~ =inwendige energie

55
Q

kenetische energie (optelsom van?)

A
  1. translatie (: rechtlijnige beweging in het 3D-stelsel – molecuul verschuift in zijn geheel)
  2. elektronisatie (gepaard met de beweging van de elektronen in de orbitalen rond de kern)
  3. rotatie (molecule kan draaien rond een vast punt)
  4. vibratie (atomen hangen samen in chemische bindingen en kunnen trillen)
56
Q

eigenschappen van een gas

A
  1. Sterk samendrukbaar
  2. Zet zich thermisch veel sterker uit dan een vloeistof en een vaste stof
  3. lage viscositeit
  4. kleine dichtheid (meestal)
  5. onderling oneindig mengbaar
    → Omdat de moleculen onderling verder van elkaar verwijderd zijn & i n snelle beweging
    Hoeveelheid gas: druk (p), volume (V), temperatuur (T), aantal mol (n)
57
Q

ideale gassen: ideale gaswet

A
  • p * V = n * R * T (R = ideale gasconstante = 8,314 𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1. 𝐾−1)
  • onder normale omstandigheden gedragen vele gassen zich ideaal
58
Q

vloeistof (uitleg + eigenschappen)

A

De intermoleculaire krachten houden de stof in een vast volume, maar de Ekin is net nog groot genoeg om beperkte translatie en rotatie mogelijk te maken.

  1. samendrukbaarheid: de moleculen zitten veel dichter opeen dan in een gas, maar toch kunnen ze onder uitwendige druk nog verder open gedrongen worden
  2. diffusie: 2 mengbare vloeistoffen kunnen in mekaar diffunderen tot een homogene oplossing
  3. viscositeit: wanneer een vloeistof vloeit, glijden de moleculen rond en over elkaar  de mate waarin de intermoleculaire
59
Q

vaste stof

A

= wanneer bij een bepaalde temperatuur de Ekin zo laag is geworden dat de intermoleculaire aantrekkingskrachten domineren en rotatie en translate wegvallen.

  1. door de krachten die spelen vormen de moleculen en gebonden atomen vaak een ordelijk ruimtelijk patroon, gekenmerkt door symmetrie en regelmatigheid
  2. kristalijne structuur
  3. amorfe stof
60
Q

kristalijne structuur (uitleg + word bepaald door?)

A

als de atomen gerangschikt zijn in een 3D basispatroon dat zichzelf voortduren herhaalt
o de basispatroon wordt een eenheidscel genoemd = de eenvoudigste verzameling van roosterpunten die bij herhaling in de 3D dimensies het volledige kristalrooster oplevert
o bepaald door:
1. kristalstructuur
2. grootte van de kristallen
3. uniformiteit (=spreiding) in afmetingen van de kristallen
4. sterkte van de bindingen tussen de atomen
5. fouten in het kristalrooster
o de structuur wordt bepaald door de samenstelling, temperatuur en de druk

61
Q

amorfe stof (met als vb. diamant vs graniet)

A

(meestal organische stoffen): als de atomen of moleculen geen herhalen 3D patroon vertonen
We kijken even naar diamant en grafiet:

Grafiet aan de andere kant is zwart, zacht en een goede geleider. Deze stof is eveneens opgebouwd uit koolstoffen, maar bevindt zich in sp2 toestand waardoor er 3 σ-bindingen zijn en 1 π-binding. De laagjes liggen verder uit mekaar, en worden gebonden door een
zwakkere aantrekkingskracht. Zoals we al hebben gezien is een binding veel sterker dan een kracht, en dit verklaart dus waarom diamant sterker is.
Diamant is hard, transparant en een isolator. Het is een extreem sterke stof vanwege zijn tetraëder structuur, waardoor hij 4 σ-bindingen heeft

62
Q

exotherm

A

gas -> vloeistof -> vast

energie onder de vorm van warmte uitgestoten

63
Q

endotherm

A

vast -> vloeibaar -> gas

energie moet worden opgenomen

64
Q

primaire grondstoffen

A

Alle elementaire stoffen, verbindingen of mengsels die uit de natuur kunnen gehaald worden om er iets mee te produceren.

65
Q

waaruit komen de primaire grondstoffen (en wat juist?)

A
  • Uit atmosfeer → Gassen (Zuurstof, helium, …)
  • Uit hydrosfeer (Drinkwater, oppervlaktewater, …)
  • Hernieuwbare, natuurlijke E flow (Zonne-energie, windenergie, …)
  • Biomassa uit landbouw (Hybrom, biodiesel, …)
  • Delfstoffen, uit aardkorst
    ° Gas of vloeibaar: Aardgas
    ° vast: Heterogene mengsels → Homogene delen (Mineralen)
    → Los (grondsoort): Zand, turf, zandsteen, …
    → Verhard
66
Q

moedermateriaal

A

het los materiaal waaruit de bodem bestaat

67
Q

de aardkorst bestaat vooral uit:

A
  1. zuurstof
  2. silicium
  3. aluminium
68
Q

3 hoofdgroepen van gesteenten

A
  1. magmatische/ stollingsgesteenten
  2. sedimentaire of afzettingsgesteenten
  3. metamorfe gesteenten
69
Q

magmatische gesteenten

A

Gevormd door stolling van zeer vloeibare magma dat aan het aardoppervlak komt en afkoelt bv: graniet, basalt

70
Q

sedimentaire gesteenten

A

Ontstaan: sedimentatie = afzetting aan of vlak onder het aardoppervlak
Sedimentatie: processen waarbij deeltjes bezinken of mineralen neerslaan uit water of een andere oplossing (deeltjes = sedimenten) Tot rust komen en ophoping: gesteentevorming – afkomstig van elders: losgemaakt door verwering en erosie en daarna vervoerd door water, wind en ijs naar een andere plaats Gelaagdheid of stratificatie; losse sedimenten door compactie op vrij grote diepte
verharden = diagenese: mineralen worden uit het poriënwater afgezet, de korrels klitten aan elkaar Bv. Zandsteen, kleisteen

71
Q

metamorfe gesteenten

A
Ontstaan uit andere gesteenten die hervormd zijn onder invloed van hoge druk of temperatuur =herkristaliseren
 Mineralen:
Te onthouden:
- kwarts: grondstof glasindustrie
- veldspaat
- rutieel: TiO2: wit pigment in verven
- korund: Al2O3: schuurpapier
- haliet: voedingsindustrie
- grafiet: zwart pigment
72
Q

mijnbouw

A

Het aan de aarde onttrekken van delfstoffen in vaste, vloeibare of gasvormige toestand met de daartoe gespecialiseerde apparatuur.

73
Q

dagbouw (mijnbouw)

A

Delfstoffen winnen aan de oppervlakte. De schaalgrootte varieert naarmate de open ruimte.

74
Q

schachtbouw (mijnbouw)

A

Verticale schachten en/of tunnels. De diepte hangt o.a. af van de temperatuur.

75
Q

aanboren (mijnbouw)

A

Vervolgens vloeibaar of in gasvorm naar de oppervlakte brengen.

76
Q

ertsmineralen (relevantie van delstoffen)

A

Ertsmineralen (verbindingen): Mineralen die een waardevol metaal bevatten, komen voor in ertsen. Bv. Galentiet (Pbs, looderts), sfalerier (ZnS, zinkerts), hematiet (Fe2O3, ijzererts), …

77
Q

industriele mineralen (relevantie van delstoffen)

A

Mineralen die voor andere doeleinden worden gebruikt.
– Kwarts als grondstof voor glasindustrie
– Kaoliniet in de porseleinindustrie
– Talk als talkpoeders
– Mineralen met hoge hardheid als edelstenen
– Calciet voor de bereiding van kalk en cement