Grondslagen van de Chemie: definities

energiekwantum

de minimale energie die afhangt van de frequentie van de trilling

relatieve molecuulmassa (Mr)

som van de relatieve atoommassa's (Ar) van de atomen waaruit een bepaald molecuul bestaat

enzymen

'natuurlijke' katalysatoren die in ongeveer alle biochemische reacties betrokken zijn en een erg specifieke werking hebben. Ze katalyseren enkel welbepaalde reacties voor welbepaalde substraten (reagentia) en werken volgens het sleutel-slot model, waarbij één of meerdere substraten (sleutels) passen op de actieve site van het enzyme (slot). De reactie wordt bevorderd door de reagentia in de juiste onderlinge oriëntatie bij elkaar te brengen. Vaak treedt ook een vervorming van het enzyme op na binding waardoor het breken en vormen van bindingen wordt bevorderd

LCAO-model

(Lineaire Combinatie van Atomaire Orbitalen) model dat vertrekt van de aanname dat wanneer de twee waterstofkernen bij H2+ zich op grote afstand van elkaar bevinden, de oorspronkelijke golffucnties van de individuele waterstofatomen goede oplossingen zijn. Het elektron zal zich in dit geval in een 1s orbitaal van één van beide waterstofkernen bevinden (met zekere probabiliteit voor de ene of andere kern)

VESPR-theorie

(Valence-Shell Electron-Pair Repulsion) theorie die toelaat de moleculaire geometrie te voorspellen o.b.v. de Lewisformule. Het achterliggende idee is dat men elk vrij elektronenpaar en elk ongepaard elektron beschouwt als 1 elektronenwolk, maar vermits deze negatief geladen zijn oefenen ze repulsieve Coulombkrachten op elkaar uit, waardoor ze een structuur aannemen waarvoor de afstoting wordt geminimaliseerd door zich zo ver mogelijk van elkaar te positioneren

radiale puntwaarschijnlijkheid

(gemiddelde) waarschijnlijkheid om een elektron aan te treffen in een willekeurig punt op afstand r. Bij stijgende r neemt de probabiliteit per punt snel af, maar stijgt het aantal punten snel, want deze nemen evenredig toe met 4pi r² (oppervlakte van overeenkomstige sfeer)

dipool-dipoolkrachten (synoniem)

Keesomkrachten

reductie

Reactie waarbij een atoom of molecule elektronen opneemt, waardoor het oxidatiegetal daalt

principe van Le Chatelier

Wordt van een systeem in evenwicht een parameter (temperatuur, druk of concentratie) gewijzigd, dan verzet het systeem zich tegen deze verandering door het chemisch evenwicht in die richting te verplaatsen die de opgelegde verandering tegenwerkt

postulatie

aanname zonder bewijs

molaliteit van een oplossing (m)

aantal mol opgeloste stof per kilogram oplosmiddel (+flashcard voor formule)

molariteit/molaire concentratie van een oplossing (M of [...])

aantal mol opgeloste stof per liter oplossing (+flashcard voor formule)

golflengte (lambda)

afstand tussen twee corresponderende punten van twee opeenvolgende cycli en wordt over het algemeen gemeten tussen twee toppen

oxoanionen

anionen die opgebouwd zijn uit een bepaald element en een aantal zuurstofatomen. De meeste anorganische polyatomische ionen zijn oxoanionen

isotopen

atomen met eenzelfde aantal protonen, maar een verschillend aantal neutronen en dus een verschillende atoommassa

octetregel

atomen ordenen zich zo dat ze acht elektronen rond zich verzamelen in hun valentieschil om de edelgasconfiguratie te bereiken, waterstof echter bereikt er door twee in zijn valentieschil te verzamelen. Om te controleren als dit het geval is voor een molecuul worden alle bindende en niet-bindende valentie-elektronen opgeteld

ligand

atoom of groep die gebonden is aan een centraal atoom M, bepaald door het coördinatiegetal van het centraal atoom

molecuulmassa/relatieve atoommassa

atoommassa die gemeten werd en uitgedrukt wordt relatief ten opzichte van de massa van een referentie-atoom omdat de absolute massa van atomen en moleculen niet met een gewone balans gemeten kunnen worden (waterstofatoom (H), want lichtste = 1 in begin en later isotoop van koolstofatoom)

geconjugeerd zuur

base (protonacceptor) nadat deze een proton heeft opgenomen

analiet

bepaalde oplossing met onbekende concentratie die door titratie bepaald kan worden

titrant

bepaalde reagensoplossing met gekende concentratie die via titratie gebruikt wordt om de concentratie van het analiet te bepalen. Dit wordt net zo lang toegevoegd totdat alle analiet is omgezet

principe van Avogadro

bij CONSTANTE DRUK EN TEMPERATUUR bevat eenzelfde volume gas eenzelfde aantal moleculen

atoom

kleinste karakteristieke eenheden. Het zijn de elementaire bouwstenen van de materie die verschillende chemische combinaties aangaan

basische buffer

buffer die bestaat uit een base en diens geconjugeerde zuur

grenstemperatuur

de temperatuur waarbij de reactie overgaat van een spontaan (delta G°_r < 0) naar een niet-spontaan verloop (delta G°_r > 0)

wet van Dalton

de totale druk van een gasmengsel is gelijk aan de som van de partiële drukken van de componenten van het gasmengsel

moleculariteit

som van de stoichiometrische coëfficiënten van de reagentia

ongepaard elektron

'eenzaam' elektron dat net zoals een vrij elektronenpaar niet in de binding betrokken is

zwart lichaam

'geïdealiseerd' (theoretisch volmaakt) object dat alle elektromagnetische straling die erop valt, absorbeert (en dus niet reflecteert)

atoommassa-eenheid (u of amu)

1/12 van de absolute massa van een 12 6 C-atoom

dipool-geïnduceerde dipoolkrachten (synoniem)

Debye-krachten

omgekeerde kwadratenwet

kracht die omgekeerd evenredig verloopt met het kwadraat van de afstand tussen twee ladingen (bv. zwaartekracht en Coulombkracht)

rendement van een reactie (R)

verhouding van de reële opbrengst aan product tot de maximale hoeveelheid product dat kan gevormd worden op basis van de reactievergelijking

Van 't Hoff vergelijking

bij een temperatuursverandering is de verschuiving van het evenwicht een gevolg van een verandering van de waarde van de evenwichtsconstante en is dus m.a.w. een speciaal geval van het principe van Le Chatelier

derde hoofdwet van de thermodynamica

bij het absolute nulpunt (0K) is de entropie in perfect geordende kristallen gelijk aan 0

covalente binding

binding die gevormd wordt tussen twee atomen door het gemeenschappelijk stellen van elektronen tussen de atoomkernen t.g.v. de natuurlijke neiging van interagerende ladingen om de configuratie met de laagst mogelijke energie aan te nemen en komt tot stand wanneer de attractieve Coulomb-interacties tussen de kernen en de gemeenschappelijk gestelde elektronen de overhand nemen op de repulsieve interacties tussen de elektronen en kernen onderling. Bij een zuiver covalente binding hebben beide bindingspartners dezelfde elektronegativiteit, zoniet dan spreken we van een polaire covalente binding

ionbinding

binding die ontstaat door elektrostatische aantrekking tussen een negatief en een positief geladen ion en voorkomt tussen metalen en niet-metalen met een groot verschil in elektronegativiteit

pi-binding

binding loodrecht op de bindingsas tussen twee atomen met niet-gehybridiseerde orbitalen die wegens de longitudinale overlap met elkaar een zwakkere covalente binding hebben dan de sigma-binding

metaalbinding

binding tussen metaalatomen die zich organiseren in uitgestrekte metaalroosters. De metaalatomen zijn zwak elektronegatief en staan bijgevolg hun valentie-elektronen makkelijk af om de elektronenconfiguratie van het vorige edelgas te bereiken, waardoor de valentie-elektronen vrij bewegen in het metaal

zure buffer

buffer die bestaat uit een zuur en diens geconjugeerde base

equimolaire buffer

buffer waarbij het zuur/base dezelfde concentratie heeft als diens geconjugeerde base/zuur

molecuul

chemische combinatie van atomen

thermochemische vergelijking

chemische reactievergelijking waarbij de bijhorende reactie-enthalpie is aangegeven

katalysator

chemische substantie die de reactiesnelheid van een chemische reactie kan wijzigen zonder zelf verbruikt te worden. Het berust

pseudo-edelgasconfiguratie

configuratie vanaf de vierde periode waarbij de (n-1)d^10 nevenschil van de elementen volledig opgevuld eis en die dus afwijkt van de elektronenconfiguratie van deze van het edelgas uit de voorgaande periode. Bij deze configuratie zijn de buitenste s-, p- en d-nevenschil volledig opgevuld

zuiver covalente binding

covalente binding waarbij beide bindingspartners dezelfde elektronegativiteit hebben, waardoor de bindende elektronen in dezelfde mate gedeeld worden tussen de twee atoomkernen zodat de elektronenwolk van deze moleculen perfect symmetrisch is

polaire covalente binding

covalente binding waarbij de bindingspartners verschillende elektronegativiteit hebben, waardoor de bindende elektronen in ongelijke mate verdeeld worden tussen de twee atoomkernen, die eerder naar het meest elektronegatieve atoom trekken, waardoor de elektronenwolk van deze moleculen niet perfect symmetrisch is

wet van Gay-Lussac

de druk van een gas varieert lineair met de temperatuur bij CONSTANT VOLUME

ionisatie-energie (IE)

de energie die nodig is om een elektron dat zich in de grondtoestand bevindt volledig los te maken uit een gasvormig neutraal atoom of ion. Deze is altijd positief, gezien er steeds energie moet worden TOEGEVOEGD om een elektron te onttrekken. Deze stijgt binnen een periode van links naar rechts en neemt geleidelijk af in een groep van boven naar onder

roosterenergie

de energie die nodig is voor de overgang van een vast kristalrooster naar ionen in de gasfase

resonantie-enthalpie

de enthalpie die verkregen wordt na de experimenteel bekomen reactie-enthalpie min de berekende reactie-enthalpie te doen. Deze is gelijk aan de resonantie-/stabilisatie-energie en is steeds negatief, gezien het leidt tot een stabielere molecule

bindingsenthalpie (delta H_b)

de enthalpieverandering die gepaard gaat met het doorbreken van een chemische binding in de gasfase (en is dus analoog met de roosterenthalpie, waar een vaste ionische i.p.v. een gasvormige covalente binding werd verbroken ter vorming van losse gasionen)

standaard verbrandingsenthalpie (delta H°_c)

de enthalpieverandering in standaardomstandigheden bij de volledige verbranding van één mol van deze stof

standaard vormingsenthalpie (delta H°_f)

de enthalpieverandering van de reactie waarin een stof wordt gesynthetiseerd uit de enkelvoudige stoffen in hun referentietoestand bij een specifieke temperatuur

wet van Hess

de enthalpieverandering van een globaal proces is gelijk aan de som van de enthalpieveranderingen van de verschillende stappen waarin men de reacties kan opdelen zelfs als het zuiver theoretische stappen betreft (TIP: verbrandingsenthalpieën worden makkelijkst gevonden)

covalente atoomstraal (r_c)

de helft van de afstand tussen de kernen van twee atomen die een covalente binding aangaan. Deze is voor praktisch alle elementen gekend

Vanderwaalsstraal (r_vdW)

de helft van de afstand tussen de kernen van twee naburige atomen die geen chemische binding aangaan. Omwille van de Vanderwaalskrachten trekken deze atomen elkaar toch aan. De Vanderwaalsstraal wordt gemeten in de kristallijne toestand

amplitude van een golf (A)

de helft van de afstand tussen de top en het dal van een golf

bindingsorde

de helft van het verschil tussen het aantal elektronen in bindende molecuulorbitalen en het aantal elektronen in antibindende molecuulorbitalen

enthalpieverandering (delta H)

de hoeveelheid warmte die door het systeem opgenomen (positief) of afgegeven (negatief) wordt wanneer een reactie wordt uitgevoerd bij CONSTANTE DRUK

vrije energie G

de maximale energie die 'vrij' is om niet-PV arbeid te verrichten

sterisch getal (SG)

de som van alle elektronenwolken die zich rond een centraal atoom (aangeduid als A) verzamelen. Hiervoor maken we de som van alle bindingspartners (aangeduid als X) en de vrije elektronen/elektronenparen (aangeduid als E)

eerste hoofdwet van de thermodynamica

de totale energie van een geïsoleerd systeem is constant

elektronenaffiniteit (EA)

de verandering in energie bij toevoeging van een elektron aan een atoom in de gasfase. Wanneer er dus energie moet worden toegevoegd is EA positief en wanneer energie vrijkomt is EA negatief. Het neemt toe (wordt meer negatief) in een periode van links naar rechts en neemt geleidelijk af in een groep van boven naar onder

roosterenthalpie (delta H_rooster)

de verandering van enthalpie die optreedt wanneer één mol van een vaste ionische verbinding wordt omgezet tot losse ionen in de gastoestand (en is dus analoog met de bindingsenthalpie, waar een gasvormige covalente i.p.v. een vaste ionische binding werd verbroken ter vorming van losse gasionen)

omzettingsgraad (alfa)

de verhouding van de weggereageerde hoeveelheid van een bepaald reagens bij evenwicht tot de weggereageerde hoeveelheid ervan bij volledige omzetting. Bij alfa = 0 vindt geen dissociatie plaats, bij alfa = 1 vindt volledige ontbinding plaats en bij alfa tussen 0 en 1 spreken we van evenwicht

angulaire component van de golffunctie (Y(theta , phi))

deel van de golffunctie die de typische vorm en oriëntatie van het orbitaal, waarin het elektron zich bevindt, bepaalt en enkel afhangt van kwantumgetallen l en m. Voor de s-orbitalen bestaat de golffunctie niet uit een angulair deel, gezien s-orbitalen altijd bolsymmetrisch zijn en dus niet afhangen van theta en/of phi

radiale component van de golffunctie (R(r))

deel van de golffunctie die de variatie met de afstand van het elektron tot de kern beschrijft en enkel afhangt van kwantumgetallen n en l

nodale/knoopvlakken

denkbeeldige vlakken, die vlak door de kern gaan, het orbitaal in 2 symmetrische lobben verdeelt en waarvoor de waarschijnlijkheid om er een elektron aan te treffen 0 is. Het is steeds gelijk aan het hoofdkwantumgetal n - 1

stabiliteitsconstante (Kst)

dissociatieconstante voor complexe ionvorming, die de ligging van het complexactie-evenwicht bepaalt

koningswater/aqua regia

een mengsel van 65% geconcentreerd salpeterzuur met 35% geconcentreerd chloorzuur waarin goud en platinum wel kunnen oplossen, gezien ze dit niet kunnen in selpeterzuur door hun laag reducerend vermogen (dat toch niet oxiderend is)

calorie (cal)

eenheid voor warmte-energie, waarbij één de hoeveelheid warmte is die nodig is om de temperatuur van 1 gram zuiver water met 1 graad Celsius te laten stijgen

amfiprotisch

eigenschap van verbindingen die zowel als protondonor (zuur) en als protonacceptor (base) kunnen optreden (bv. water)

thermische straling

elektromagnetische straling die een object uitzendt als gevolg van de temperatuur van het object. Het ontstaat wanneer geladen deeltjes van een zwart lichaam beginnen te trillen, waardoor ze net als antennes straling uitzenden bij dezelfde trillingsfrequentie. Afhankelijk van de frequentie van deze trilling, neemt de straling dus verschillende golflengtes aan

tweede hoofdwet van de thermodynamica

elk spontaan proces gaat gepaard met een toename van de entropie van het universum

intensiteit van een golf

energie die per seconde per oppervlak wordt overgedragen en afhangt van de amplitude van de golf in het kwadraat

bindingsenergie

energie die vrijkomt bij de vorming van een binding tussen twee atomen en dus de minimale energie die nodig is om diezelfde binding te breken

hydratatie-enthalpie

enthalpieverandering die tot stand komt bij het toevoegen van water aan een bepaalde chemische stof in een zekere aggregatietoestand en komt bij de oplossingsenthalpie overeen met delta 2 (doorbreken interacties oplosmiddel-oplosmiddel) + delta 3 (vorming interacties opgeloste stof-oplosmiddel)

standaard molaire entropie (S°_m)

entropie van één mol van een stof in de standaardtoestand en bij een bepaalde temperatuur

Madelungconstante (M_i)

experimenteel te bepalen constante waarmee we de interactie-energie van een kristal (ionbinding) kunnen berekenen voor een overgang van ionen in de gasfase naar een vast kristalrooster

formele lading (FL)

fictieve lading die aan een atoom in een molecule wordt toegekend ervan uitgaande dat in de Lewisformule de bindende elektronenparen gelijkwaardig onder beide bindingspartners worden verdeeld, ongeacht hun oorsprong of de elektronegativiteit van de atomen

oxidatiegetal/oxidatietrap

fictieve lading die het atoom in kwestie zou verkrijgen indien alle bindingen met atomen van een andere elementsoort 100% ionair zouden zijn. Voor mono-atomische ionen komt dit overeen met de werkelijke lading van het ion

concentratiecel

galvanische cel bestaande uit twee dezelfde elektrodecompartimenten (zelfde stoffen), waarbij de concentraties van de twee elektrolytoplossingen van elkaar verschillen

Daniell-cel

galvanische cel die gebasseerd is op de chemische oxidatiereactie van zink door koper

elektrolyse

gedwongen ontbinding van een verbinding onder invloed van een aangelegde tegenspanning

valentie/bindingsvermogen van een atoom

getal dat aangeeft hoeveel andere atomen aan dit eerste atoom kunnen gebonden worden. Het is steeds gelijk aan het aantal enkelvoudige covalente bindingen dat een bepaald atoom met andere atomen zal aangaan

interferentie

golfverschijnsel waarbij verschillende golven met elkaar interageren in tijd en ruimte waarbij ze elkaar lokaal versterken of verzwakken afhankelijk van hun relatieve amplitude, fase en frequentie. Het is de basis van het tweespletenexperiment

hydrogenatie

redoxreactie waarbij de onverzadigde bindingen worden omgezet in verzadigde bindingen door additie van waterstofgas (hierdoor kunnen plantaardige oliën 'gehard' worden)

elektromagnetische golven

golven opgewekt door periodiek bewegende elektrische ladingen door trillingen van het elektrisch en magnetisch veld die zich voortplanten in de ruimte en dus geen medium nodig heeft om zich voort te bewegen (i.t.t. bv. watergolf), waardoor overdracht van een deel van de zonne-energie naar de aarde mogelijk wordt gemaakt

evenwichtsconstante (K)

grootheid die toelaat om de samenstelling van elk evenwichtsmengsel te berekenen ongeacht de beginsamenstelling

toestandsfunctie

grootheid waarbij de waarde enkel afhangt van de huidige toestand van het systeem en onafhankelijk is van de manier of het pad dat tot de huidige toestand heeft geleid (bv. inwendige energie U, druk P, volume V, temperatuur T, potentiële energie E_pot, kinetische energie E_kin, enthalpie H en entropie S). In de thermodynamica worden toestandsfuncties weergegeven in hoofdletters en andere functies in kleine letters (bv. warmte q en arbeid w)

ionstraal

het aandeel van een bepaaald ion in de totale afstand tussen naburige atomen in een ionisch kristal, analoog met de covalente straal. De overgang van een neutraal atoom naar een geladen ion heeft een significante volumeverandering van het deeltje tot gevolg

frequentie van een golf (nu)

het aantal golftoppen dat per tijdseenheid een bepaald punt passeert en wordt aangeduid in hertz (Hz)

gemeenschappelijk ion-effect

het beïnvloeden van het evenwicht bij het oplossen van zouten door één van de ionen, die in het evenwicht voorkomen, toe te voegen

polariseerbaarheid (alfa)

het gemak waarmee de elektronenwolk kan worden vervormd (gepolariseerd). Algemeen geldt hoe meer elektronen een molecule heeft (of hoe groter), des te groter de polariseerbaarheid

atmosfeerdruk

het gewicht uitgeoefend door een kwikkolom van 760 mm per vierkante centimeter

hybridisatie

het mengen of fuseren van atomaire orbitalen tot een gelijk aantal nieuwe identieke 'hybride' orbitalen. Dit concept is nodig om de geometrie en bindingseigenschappen van hetero-atomaire bindingen met verschillende bindingspartners te verklaren

hydrateren

het opnemen van watermoleculen in de chemische structuur

wet van Boyle

het product van de druk en het volume van een gegeven hoeveelheid gas is bij CONSTANTE TEMPERATUUR een constante

onzekerheidsrelatie van Heisenberg

het product van de onzekerheid op de positie van een subatomair partikeltje (delta x) en de onzekerheid van zijn impuls (delta mv) minstens even groot is als de constante van Planck gedeeld door 4pi

periodiciteit

het regelmatig optreden van bepaalde kenmerken

tweevoudige/dubbele binding

het samengaan van een sigma- en een pi-binding

drievoudige binding

het samengaan van een sigma- en twee pi-bindingen

emissiespectrum

het spectrum die de uitgezonden straling ten gevolge van emissie weergeeft in functie van golflengte of frequentie. Bij aangeslagen gassen zijn dit enkel discrete golflengtes en dan spreekt men van een lijnenspectrum en verschilt het dus per atoomsoort

stabilisatie-/resonantie-energie

het verschil in energie tussen de werkelijke elektronenverdeling en die van de resonantievorm met de laagste energie. Het is verantwoordelijk voor de relatieve stabiliteit van zogenaamde aromatische verbindingen. Deze energie stijgt naarmate er meer grensstructuren te vinden zijn d.m.v. meer delokalisatie

wet van Charles

het volume van een gegeven hoeveelheid gas is recht evenredig met de temperatuur bij CONSTANTE DRUK

warmtecapaciteit (C)

hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van dit systeem met 1K of 1°C te doen toenemen

sublimatie-enthalpie (delta H_subl.)

hoeveelheid warmte die nodig is om één mol van een vaste stof te sublimeren bij een bepaalde temperatuur en steeds gelijk is aan H_damp - H_vast

smeltenthalpie (delta H_smelt)

hoeveelheid warmte die nodig is om één mol van een vaste stof te verdampen bij een bepaalde temperatuur en steeds gelijk is aan H_vloeistof - H_vast

verdampingsenthalpie (delta H_verd)

hoeveelheid warmte die nodig is om één mol van een vloeistof te verdampen bij een bepaalde temperatuur en steeds gelijk is aan H_damp - H_vloeistof

oplossing

homogeen mengsel van twee of meer bestanddelen. In waterige oplossingen is water het oplosmiddel en de stof die oplost in water de opgeloste stof

geactiveerd complex

hoogenergetische overgangstoestand tussen reagentia en producten waarbij bestaande bindingen reeds gedeeltelijk verbroken zijn en nieuwe bindingen gedeeltelijk gevormd

ideaal gas

hypothetisch gas dat als model dient om het gedrag van reële gassen op eenvoudige wijze kwantitatief te beschrijven en wordt gekenmerkt door drie eigenschappen (volume van de gasmoleculen wordt gelijkgesteld aan 0, ze bewegen in constante rechtlijnige beweging en botsingen zijn perfect elastisch en er zijn geen intermoleculaire krachten tussen de moleculen)

uitsluitingsprincipe van Pauli

in eenzelfde atoom kunnen nooit twee elektronen met dezelfde waarde voor de vier kwantumgetallen n, l, m en s voorkomen

dispersiekrachten

intermoleculaire krachten die voorkomen tussen alle polariseerbare (dus ook strikt apolaire) moleculen, doordat de elektronenverdeling in een molecule fluctueert (ze kennen namelijk geen vaste positie, maar een probabiliteitsverdeling) en dus op een bepaald moment in de tijd asymmetrisch is, wat een tijdelijke dipool in het molecule induceert

titratie

klassieke methode uit de scheikunde die gebruikt wordt om de concentratie van een bepaalde stof (analiet) te bepalen door net zoveel titrant toe te voegen tot alle analiet is omgezet via een neutralisatiereactie (bij zuur-baseneutralisatiereacties is het noodzakelijk dat ofwel het analiet ofwel het titrant sterk is om een aflopende reactie te garanderen en dan bereiken we het equivalentiepunt in een pH-sprong)

cohesiekrachten/intermoleculaire krachten

krachten tussen moleculen die de moleculen onderling samenhouden. Ze zijn (net als intramoleculaire krachten) het gevolg van elektrostatische interacties tussen ladingen die permanent aanwezig zijn in ionen en polaire moleculen en bijgevolg aanleiding geven tot ion-dipool en dipool-dipool interacties. Hoe sterker deze krachten, des te groter de samenhang tussen moleculen onderling en hoe meer een verbinding geneigd zal zijn om in de gecondenseerde toestand, vloeibaar of vast voor te komen

stoichiometrie

leer van de verhoudingen volgens dewelke chemische verbindingen met elkaar reageren. Deze leer komt voort uit de wet van Dalton, die met zijn wet aantoonde dat chemische reacties niet willekeurig optreden, maar dat reagentia in welbepaalde verhoudingen reageren om welbepaalde hoeveelheden reactieproduct te vormen

dualiteit van elektromagnetische straling

licht heeft een deeltjes- (foto-elektrisch effect) en golfkarakter (klassieke fysica). Deze zijn klassiek gezien onverzoenbaar wegens de verschillende eigenschappen (ene exacte locatie terwijl andere zich over heel gebied uitstrekt)

buffercapaciteit/bufferend vermogen

maat voor de capaciteit van een bufferoplossing om pH-veranderingen tegen te gaan wanneer een sterk zuur of sterke base wordt toegevoegd en deze komt overeen met het aantal mol éénwaardig sterk zuur of sterke base die aan 1 liter van een buffermengsel moet worden toegevoegd om de pH met één eenheid te doen veranderen

elektronegativiteit (EN)

maat voor de neiging van een atoom om elektronen in een chemische binding naar zich toe te trekken. Het stijgt in een periode van links naar rechts en daalt in een groep van boven naar onder

entropie (S)

maat voor wanorde (elk spontaan proces leidt tot een toename van de entropie van het universum). Het beschrijft een hoeveelheid mogelijke configuraties die overeenkomen met een systeem in een bepaalde toestand (microscopische definitie). Deze mogelijke configuraties worden ook wel microtoestanden genoemd

dichtheid/densiteit van een stof (rho)

massa van een stof per eenheid van volume met als S.I.-eenheid kg/m³ (+flashcard voor formule)

massaprocent van een bestanddeel in een oplossing (m%)

massafractie van het bestanddeel maal 100 (+flashcard voor formule)

golffunctie

mathematische functie die elk punt in de ruimte in verband brengt met de amplitude van de golf

oplosbaarheid (S)

maximale hoeveelheid van een verbinding die men bij een bepaalde temperatuur kan oplossen in een zekere hoeveelheid oplosmiddel (in mol of g per L)

potentiometer

meetinstrument om de bronspanning van een galvanische cel exact te meten (zonder verlies door warmte of verandering van concentraties) door een tegenspanning aan te leggen die de bronspanning exact compenseert waardoor de stroom 0 wordt. De bronspanning is dan steeds gelijk en tegengesteld aan de aangelegde spanning

heterogeen mengsel

mengsel waarbij de eigenschappen niet overal gelijk zijn en waarbij dus grensvlakken voorkomen tussen domeinen met verschillende eigenschappen

homogeen mengsel

mengsel waarbij de verdeling van de zuivere stoffen zo fijn is dat deze zelfs op moleculaire schaal niet onderscheidbaar zijn van elkaar en waarbij de eigenschappen dus overal gelijk zijn

complex ion

metaalion dat wordt omgeven door liganden, moleculen of ionen die een vrij elektronenpaar ter beschikking hebben

stralingsenergie

microscopische vorm van kinetische energie dat zich manifesteert op fotonen (elementaire deeltjes van licht en EM straling)

thermische/warmte-energie

microscopische vorm van kinetische energie die zich verspreid in alle richtingen

activeringsenergie (Ea)

minimale energie die nodig is om deze wederzijdse afstoting te overwinnen en vervolgens bindingen te verbreken

ionisatiepotentiaal (IP)

minimumwaarde van energie die nodig is om elektronen van een metaal aan het metaaloppervlak van de kernen los te slaan (geëxciteerde elektronen), die doorgegeven wordt van invallende fotonen op de elektronen en afhangt van de bindingsenergie die de elektronen ervaren in het metaal (drempelfrequentie)

valentiebindingsmodel

model dat ervan uitgaat dat covalente chemische bindingen in een molecule tot stand komen door het delen van valentie-elektronen tussen twee bindingspartners, waarbij de elektronen gelokaliseerd zijn tussen de bindingspartners

botsingstheorie/theorie van het geactiveerd complex

model die reacties tussen moleculen in de gasfase beschouwt en veronderstelt dat een chemische reactie tussen reagentia enkel kan voorkomen tijdens een botsing, indien deze effectief is. Enkel botsingen met een minimale energie, waarbij de onderlinge oriëntatie bovendien ook juist is, zal leiden tot een reactie. De factoren van deze theorie zijn dus strikt genomen in de gasfase de botsingsfrequentie, minimale botsingsenergie (afhankelijk van temperatuur), oriëntatie en katalysator

elektrische dipool

molecuul waarbij de positieve en negatieve ladingscentra niet samenvallen ten gevolge van ionbindingen, polaire covalente bindingen en/of ruimtelijke structuur. De vector van de elektrische dipool wordt het dipoolmoment genoemd en wordt voorgesteld door een vector die wijst van de positieve naar de negatieve pool, waarbij de grootte van die vector gelijk is aan het product van de absolute waarde van de hoeveelheid lading op elk atoom en de afstand waarover de ladingen gescheiden zijn

effectieve kernlading (Z_eff)

netto positieve lading van de atoomkern die de elektronen in de buitenste schillen ervaren na correctie voor de afscherming door elektronen in lager gelegen schillen (afschermingseffecten)

rendement (èta)

omzettingsgraad vermenigvuldigd met 100%

oxidatie

oorspronkelijk een reactie met zuurstof, ondertussen een reactie waarbij het oxidatiegetal van het reagens stijgt door het afstaan van elektronen aan de andere stof in verbinding

sigma-binding

rotatie-symmetrische binding langs de bindingsas tussen twee atomen met gehybridiseerde orbitalen die wegens de gunstige axiale overlap het sterkste type covalente binding vormt

potentiële energie

opgeslagen energie m.a.w. energie die beschikbaar blijft tot op het moment dat ze omgezet wordt en dat zijn energie verwerft omwille van zijn relatieve positie t.o.v. een ander object (of deeltje), waarbij het een kracht ondervindt die het object wil bewegen naar een locatie met lagere potentiële energie en deze kracht is een resultante van een krachtveld-gravitationeel, -elektrostatisch of -magnetisch

atoomorbitalen

oplossingen van de kwantummechanische behandeling van atomen

molecuulorbitalen

oplossingen van de kwantummechanische behandeling van moleculen. Het zijn golffuncties die toelaten om het gedrag van elektronen in een molecule te beschrijven, waarmee een bepaalde energiewaarde en een ruimtelijke verdeeldheid wordt geassocieerd

reductiepotentiaal

oxiderend vermogen van een redoxkoppel (neiging van een oxidans om elektronen op te nemen) in E(volt). Onder standaardomstandigheden spreken we van standaard ... en die zijn wanneer de concentraties van alle opgeloste stoffen die in de halfreactie (bij conventie steeds als reductie genoteerd) voorkomen gelijk zijn aan 1M en de partiële drukken van alle gassen die in de halfreactie voorkomen 1 atm bedragen en de temperatuur 25°C bedraagt

vrij elektronenpaar

paar valentie-elektronen dat niet in het tot stand komen van de binding betrokken is

percentage ionisch karakter

percentage die weergeeft hoe ionisch een molecuul is o.b.v. het totale dipoolmoment dat berekend wordt door het gemeten dipoolmoment van het molecuul te delen door het berekende dipoolmoment in de veronderstelling dat de binding volledig ionisch is

proton

positief geladen deeltje waarvan de massa identiek is aan de massa van een waterstofatoom dat geconcentreerd zit in een uiterst klein volume waarrond een wolk van elektronen heen cirkelt en waarvan de diameter 10-100 duizend keer kleiner is dan de diameter van het hele atoom zelf. Het bezit een elektrische lading: de elementaire lading

celpotentiaal/bronspanning

potentiaalverschil tussen beide elektrodes in een galvanische cel

Aufbauprincipe

principe dat beschrijft hoe de opbouw van de elektronenwolk van een atoom in de grondtoestand kan voorgesteld worden o.b.v. het atoomnummer en enkele eenvoudige regels (volgorde opvullen orbitalen + spin-up en spin-down)

UV-catastrofe

probleem in de 20e eeuw waarin de theorie stelde dat de intensiteit van thermische straling continu toeneemt bij dalende golflengte (stijgende frequentie), terwijl experimenteel bekomen werd dat stralingsspectra een maximum aan intensiteit bekomen dat daarna weer afneemt. De vooropgestelde theorie was dus fout en in eerste instantie al onfysisch gezien het impliceerde dat er oneindig veel energie zou worden uitgestraald als de golflengte nul nadert

reversibel/omkeerbaar proces

proces dat in beide richtingen kan optreden. In de thermodynamica betekent dit indien een infinitesimale verandering van een variabele van richting kan veranderen

irriversibel proces

proces waarbij een infinitesimale verandering een niet-infinitesimale verandering niet meer kan omkeren

exotherme reactie

proces waarbij warmte wordt afgegeven aan de omgeving

endotherme reactie

proces waarbij warmte wordt opgenomen uit de omgeving

reactiequotiënt (Qsp)

product van de concentraties van de ionen zoals ze voorkomen in de al dan niet verzadigde oplossingen. Bij vergelijking met het oplosbaarheidsproduct (Ksp) kan vervolgens bepaald worden als de oplossing onverzadigd, oververzadigd of exact verzadigd is

oplosbaarheidsproduct (Ksp)

product van de concentraties van de ionen zoals ze voorkomen in een verzadigde oplossingen, elk verheven tot de macht die ze in de stoichiometrische dissociatievergelijking als voorgetal bezitten

radiale bolschilwaarschijnlijkheid

radiale puntwaarschijnlijkheid vermenigvuldigd met de oppervlakte van de sfeer voor die waarde van r (4pi r²). Dit geeft dus de waarschijnlijkheid weer om een elektron aan te treffen op eender welke plaats op het boloppervlak met straal r en deze is maximaal op de Bohr-radius (0,0529 nm) en komt bij Schrödinger overeen met de meest waarschijnlijke afstand voor een elektron zich te bevinden en bij het Bohr-model overeen met de straal van de eerste schil

homogene katalyse

reactie die versneld wordt door een katalysator waarbij de katalysator en de reagentia zich in dezelfde fase bevinden

heterogene katalyse

reactie die versneld wordt door een katalysator waarbij de katalysator en de reagentia zich in een verschillende fase bevinden

homogene reactie

reactie waarbij alle componenten zich in dezelfde fysische fase bevinden

zuur-baseneutralisatiereacties

reactie waarbij een zuur en base in water met elkaar reageren. Bij een Arrheniuszuur en een Arrheniusbase wordt dan water en een zout gevormd. De standaard enthalpieverandering van deze reactie voor een sterk zuur en een sterke base is altijd 55,90 kJ/mol. Dit is een indicatie dat steeds dezelfde reactie plaatsvindt en dit leidt tot de vorming van de essentiële reactievergelijking

redoxreactie

reactie waarbij elektronenoverdracht plaatsvindt en het ene atoom of molecule elektronen afstaat (elektrondonor: oxidatie/reductor) die de andere stof dan opneemt (elektronacceptor: reductie/oxidator)

protontransferreactie

reactie waarin een protondonor en een protonacceptor met elkaar reageren

standaard reactie-enthalpie

reactie-enthalpie bij een druk van 1 bar en 25 °C (100.000 Pa en 298,15 K) m.a.w. de standaard-omstandigheden

heterogene reacties

reacties waarbij twee of meer reagentia zich in verschillende fysische fasen bevinden

oxidator/oxidans

reagens dat het andere reagens oxideert en daarbij zelf reductie ondergaat (en worden dan zelf een geconjugeerd reductor/reductans)

reductor/reductans

reagens dat het andere reagens reduceert en daarbij zelf oxidatie ondergaat (en worden dan zelf een geconjugeerd oxidator/oxidans)

waterstofbruggen

speciale gevallen van dipool-dipoolkrachten die optreden tussen een waterstofatoom van een molecule dat gebonden is aan een sterk elektronegatief atoom (N, O of F) (H-brug donor) en een elektronegatief atoom (ook N, O of F) van een molecule met minstens één vrij elektronenpaar (H-brug acceptor). Hoe hoger de elektronegativiteit van deze acceptor, des te hoger de kracht per waterstofbrug

stralingsspectrum

spectrum dat de uitgestraalde intensiteit (energie per oppervlakte per seconde) weergeeft in functie van de golflengte. Naarmate de temperatuur van het object stijgt, verschuift het stralingsspectrum in de richting van het UV-gebied

standaard vrije vormingsenergie (delta G°_f)

standaard reactievrije energie van de reactie waarin één mol van die stof gevormd wordt uit de samenstellende elementen in hun meest stabiele toestand

mol

standaard voor de massa van een stof die overeenkomt met een welbepaald aantal atomen of moleculen (getal van Avogadro NA; 6.02 x 10^23)

zuivere stof

stof die welbepaalde fysische en chemische eigenschappen bevat en niet kan gescheiden worden door fysische scheidingstechnieken. Ze zijn enkelvoudig of samengesteld (verbinding)

zuurbase-indicator/pH-indicator

stof waarvan de kleur verandert afhankelijk van de pH van de oplossing. Ze zijn meestal zwakke organische zuren met zure en basische vormen in karakteristieke kleuren en worden steeds in kleine mate (2 à 3 druppels) aan een oplossing toegevoegd (gezien het ook zuurbase-eigenschappen bezit). Ze zijn dan ook erg sterke kleurstoffen

hydraten

stoffen die gevormd worden door het hydrateren van chemische structuren, waardoor een aantal watermoleculen chemisch binden aan de kristalstructuur

grensstructuren/resonantieformules

structuren/Lewisformules voor een bepaald molecuul die beide correct zijn. De reële structuur is dan het gewogen gemiddelde van al deze mogelijke grensstructuren (dit geldt ook voor bindingslengte en lading). Enkel tweevoudige en drievoudige binden, vrije elektronenparen en ongepaarde elektronen kunnen

base volgens Arrhenius

substantie die bij oplossen in water de concentratie aan hydroxide-ionen (OH-) doet toenemen

zuur volgens Arrhenius

substantie die bij oplossen in water dissocieert en protonen (H+) vormt, maar vervolgens gehydrateerd worden tot H3O+-ionen en dus de concentratie aan hydronium-ionen (H3O+) doet toenemen

valentiebindingstheorie

theorie die ervan uitgaat dat elektronen gelokaliseerd zijn op of tussen individuele atomen

halfwaardetijd

tijd die nodig is om de concentratie van een stof tot de helft terug te brengen

'stabielere' toestand

toestand met lagere potentiële energie waarnaar chemische systemen de natuurlijke neiging hebben toe te evolueren (reden voor interatomaire afstand, bindingshoeken en neutraal zijn van moleculen wat deze gevolgen veroorzaakt)

grondtoestand

toestand van het atoom die het meest stabiel is (en dus geen aangeslagen elektronen bezit)

aangeslagen toestand

toestand van het atoom waarbij een elektron een hogere energie-inhoud heeft dan in de grondtoestand ten gevolge van promotie naar een hoger energieniveau door absorptie van een foton en dus minder stabiel is dan de grondtoestand van dit atoom

metastabiel

toestandsvorm waarbij een stof nog niet in de meest energetisch gunstige toestandsvorm is, maar daar niet kan geraken door bepaalde factoren, zoals te hoge activeringsenergie (bv. diamant zet zich niet om naar stabielere grafiet)

inwendige energie (U)

totale energie van het systeem of m.a.w. de som van alle mogelijke vormen van potentiële en kinetische energie. Het komt overeen met de capaciteit van het systeem om arbeid te verrichten of warmte uit te wisselen

nulpuntstrilling

trilling die een atoom uitvoert wanneer het het absolute nulpunt (0K) bereikt, gezien de thermodynamische 3e hoofdwet stelt dat de entropie S=0 en W=1, maar dit is in strijd met onzekerheidsprincipe van Heisenberg en dus bevinden alle atomen zich bij 0K in de grondtoestand, maar de onzekerheid op impuls neemt oneindig toe

auto-redoxreactie/disproportioneringsreactie/dismutatie

type reactie waarbij hetzelfde reagens zowel als oxidans als reductans optreedt

emissie

uitzenden van straling door gasatomen doordat verwarmde atomen een deel van de opgenomen warmte-energie opnieuw uitstralen in de vorm van licht. Het is m.a.w. het proces waarbij een atoom uit de aangeslagen toestand terugkeert naar zijn grondtoestand waarbij energie vrijgesteld wordt onder de vorm van een foton. Het omgekeerde proces heet absorptie

dipoolmoment

vector van de elektrische dipool die wijst van de positieve naar de negatieve pool, waarbij de grootte van die vector gelijk is aan het product van de absolute waarde van de hoeveelheid lading op elk atoom en de afstand waarover de ladingen gescheiden zijn. Ook de grootte van het verschil in elektronegativiteit speelt een rol in de grootte van deze vector en wordt vaak uitgedrukt in Debye (1D = 3,34.10^-30 C.m)

zuur volgens Bronsted-Lowry

verbinding (molecule of ion) die een proton kan afstaan (protondonor) aan een andere substantie

base volgens Bronsted-Lowry

verbinding (molecule of ion) die een proton kan opnemen (protonacceptor) van een andere substantie

molaire warmtecapaciteit (Cm)

verhouding tussen de warmtecapaciteit en de hoeveelheid mol, gezien de waarde van de warmtecapaciteit afhangt van de hoeveelheid materiaal in het systeem

specifieke warmtecapaciteit (Cs)

verhouding tussen de warmtecapaciteit en de massa, gezien de waarde van de warmtecapaciteit afhangt van de hoeveelheid materiaal in het systeem

soortelijk gewicht van een stof

verhouding van de dichtheid van de stof tot de dichtheid van water bij 4.0°C (dimensieloos) (+flashcard voor formule)

massafractie van een bestanddeel i van een oplossing (Yi)

verhouding van de massa van het bestanddeel (mi) tot de totale massa (m) van alle bestanddelen aanwezig in het mengsel. De som van de massafracties van alle bestanddelen in een mengsel is gelijk aan 1 (+flashcard voor formule)

molfractie van een bestanddeel i van een oplossing (chi i)

verhouding van het aantal mol van het bestanddeel (ni) tot de som van het aantal mol (n) van alle bestanddelen aanwezig in het mengsel. De som van de molfracties van alle bestanddelen in een mengsel is gelijk aan 1 (+flashcard voor formule)

dissociatiegraad van een zuur

verhouding van het aantal moleculen zuur dat is gedissocieerd tot het totaal aantal moleculen zuur dat in de oplossing werd gebracht

mengsel

vermenging van twee of meer zuivere stoffen in verschillende verhoudingen en die dus geen constante samenstelling heeft en gescheiden kan worden door scheidingstechnieken. Ze zijn heterogeen of homogeen

nivellerend effect

verschijnsel bij sterke zuren (volledige omzetting tot H3O+-ionen) en sterke basen (volledige omzetting tot OH--ionen) waarbij het niet uitmaakt welk sterk zuur of welke sterke base gehanteerd wordt, gezien ze allen resulteren in volledige ionisatie en dus behoren tot hetzelfde 'niveau' in eenzelfde solvent (in een ander solvent kan bv wel een onderscheid worden gemaakt dewelke sterker is)

diagonaalrelaties

verschijnsel binnen het PSE waarbij het niet-metaalkarakter samenhangt met grote ionisatie-energie, grote elektronenaffiniteit en grote elektronegativiteit (omgekeerd bij metaalkarakter) en waarbij het stijgend metaalkarakter samenhangt met stijgende atoomstraal. Gezien metaal- en niet-metaalkarakter diagonaal stijgen binnen het PSE van links onder naar rechts boven, kunnen we spreken van relaties

mesomerie/resonantie

verschijnsel waarbij een bepaald molecuul meerdere grensstructuren/resonantieformules kan aannemen

promotie

verschijnsel waarbij een elektronen over verschillende beschikbare orbitalen worden verdeeld, maar gezien deze orbitalen een hogere energie-inhoud hebben, leidt dit tot een destabilisatie van het systeem en bevindt het atoom zich in een hogere energietoestand dan de grondtoestand. Deze stap is noodzakelijk voor het atoom om aan hybridisatie te kunnen doen

hydratatie

verschijnsel waarbij ionische stoffen omgeven worden met (polaire) watermoleculen. Deze ionen worden dan gehydrateerde ionen genoemd en wegens het verlagen van de energie komt bij dit proces hydratatiewarmte vrij

golf

verstoring of trilling die zich op periodieke wijze voortplant in een medium van een oorsprongspunt naar verder afgelegen punten en zo energie van de ene naar de andere plaats overbrengt

elektromagnetisch spectrum

verzamelnaam voor alle mogelijke golflengten (frequenties) van elektromagnetische straling en wordt onderverdeeld in verschillende domeinen (radiogolven, microgolven, infrarood (IR), zichtbaar licht, ultraviolet (UV), X-stralen en gammastralen)

neerslagtitratie

volumetrische methode die in de analytische scheikunde gebruikt wordt om concentraties van bepaalde ionen te bepalen

rechtstreekse titratie

vorm van titratie waarbij de stof, waarvan de hoeveelheid bepaald wordt, rechtstreeks reageert met het titrans in een aflopende reactie. Er wordt titrans toegevoegd tot de te bepalen stof volledig is weggereageerd

onrechtstreekse titratie

vorm van titratie waarbij de stof, waarvan de hoeveelheid gekend is, rechtstreeks reageert met het titrans in een aflopende reactie. Er wordt titrans toegevoegd tot de te bepalen stof volledig is weggereageerd en de stof in overmaat aanwezig is

pseudokinetiek

wanneer er in de reactievergelijking meerdere reagentia voorkomen, zal de concentratie van het ene reagens samen afnemen met die van het ander reagens. In dit geval kan de afhankelijkheid van de reagentia niet afzonderlijk bepaald worden, gezien ze afhankelijkheid vertonen in de formule van de reactiesnelheid (v = k.[A]^m.[B]^n), tenzij we de andere reagentia in grote overmaat toevoegen, waardoor de concentratie hiervan nagenoeg constant zal blijven

spreidingsregel van Hund

wanneer er verschillende manieren zijn om de elektronen te verdelen over ontaarde orbitalen is de meest stabiele situatie (=grondtoestand) deze waar de totale elektronspin s het hoogst is (eerst ongepaarde elektronen, dan paren)

principe van Berthollet

wanneer tijdens een chemische reactie in een open reactievat een vluchtige verbinding of een neerslag wordt gevormd, zal deze reactie altijd aflopend zijn

bufferoplossing

waterige oplossing waarvoor de pH relatief constant blijft bij verdunning en bij toevoeging van zuur of base

Lewisformule

weergave van de verdeling van alle mogelijke valentie-elektronen over de atomen en de bindingen in een molecule, zo mogelijk volgens de regel van het Stabiel Octet en uitgeschreven met elektronenpaar-streepjes. Het maakt deel uit van het valentiebindingsmodel

moleculaire geometrie

weergave van hoe kernen zich ten opzichte van elkaar positioneren in een molecule

massadefect

werkelijke massa van een kern is altijd kleiner dan de som van de massa's van de nucleonen, gezien bij de vorming van de kern uit nucleonen energie vrijkomt ten koste van de massa van de reagerende deeltjes, waardoor het onmogelijk is om a priori de massa van een isotoop te bepalen (zie formule Einstein). De enige uitzondering van atoom op dit verschijnsel is H

samengestelde stof/verbinding

zuivere stof die bestaat uit twee of meer verschillende atomen, waarin de samenstellende atomen in een constante massaverhouding voorkomen en enkel kunnen gescheiden worden tot enkelvoudige stof door chemische scheidingstechnieken

enkelvoudige stof

zuivere stof waarin slechts één element voorkomt en dus is opgebouwd uit één soort atomen

geconjugeerde base

zuur (protondonor) nadat deze een proton heeft afgestaan