Basiskennis chemie/Classificatie van stoffen

Uit Wikibooks
Naar navigatie springen Naar zoeken springen


Basiskennis chemie

Chemie en Stoffen



Aanhangsel



Stoffen[bewerken]

In de wereld om ons heen zijn heel veel voorwerpen aanwezig. Van oudsher is het al gebruikelijk om de verschillende voorwerpen in te delen naar het materiaal waaruit ze bestaan. Bovendien is scheiden ook al een zeer oud begrip. Onze verre voorouders moesten vruchten al scheiden in het eetbare vruchtvlees en de oneetbare pitten. De Nederlandse naam voor chemie, scheikunde, is er zelfs aan ontleend. In de 16e en 17e eeuw werd duidelijk dat sommige stoffen wel, en andere stoffen niet te scheiden waren. Op grond daarvan kon een tweedeling gemaakt worden:

  1. Stoffen die wel te scheiden waren werden in et vervolg aangeduid als mengsel.
  2. Stoffen die niet te scheiden waren werden in het vervolg aangeduid als zuivere stof.

Mengsels[bewerken]

Het kenmerk van mengsels is dat ze gescheiden kunnen worden in hun samenstellende stoffen. Elk van die stoffen wordt een component genoemd. Een van de belangrijkste eigenschappen van het scheiden is dat, als de verschillende componenten weer bij elkaar gevoegd worden en gemengd, het oorspronkelijke mengsel weer ontstaat.

Zuivere stoffen[bewerken]

Stoffen die niet gescheiden kunnen worden zijn zuivere stoffen. Als ze afgescheiden zijn uit een mengsel worden ze vaak aangeduid met de term component.

Stofeigenschappen[bewerken]

Stoffen, mengsels, zuivere stoffen en elementen, hebben eigenschappen die we kunnen meten. Deze eigenschappen zijn bepalend voor de indeling van stoffen. Eigenschappen van een stof die bepalend zijn voor de wijze waarop een stof chemisch reageert met een andere stof heten chemische eigenschappen. Alle andere meetbare eigenschappen van stoffen heten fysische eigenschappen, dit zijn bijvoorbeeld de kleur, de hardheid, de glans en de elektrische geleiding. Het spreekt voor zich dat in een studie chemie de chemische eigenschappen van stoffen centraal staan.

Fysische eigenschappen die bepalend zijn voor de karakteristieke eigenschappen van een stof heten intensieve eigenschappen. Elk monster van een stof, ongeachte de grootte, heeft dezelfde waarde voor deze intensieve eigenschappen. Deze eigenschappen zijn dus niet afhankelijk van de massa van de stof en kunnen dus uitstekend dienst doen voor de identificatie van stoffen.

Een eigenschap zoals volume hangt samen met de massa en heet een extensieve eigenschap. Een grotere massa van een stof neemt een groter volume in. Met het volume kunnen we dus geen stoffen identificeren. Een eigenschap die de massa per volume-eenheid meet, de dichtheid, is wel een intensieve eigenschap, en speelt een belangrijke rol bij het identificeren van stoffen. De dichtheid van water bij een temperatuur van 20 °C is 1 kg/L.

Ontleden[bewerken]

Hoewel zuivere stoffen niet verder te scheiden zijn, is wel gebleken dat de meeste van deze stoffen ontleed kunnen worden. Zo kan de zuivere stof kristalsuiker ontleed worden in water en iets wat eruit ziet als koolstof. De zuivere stof water kan ontleed worden in waterstof en zuurstof. Ontleden is echter een veel grovere behandeling dan scheiden. Voor het ontleden van kristalsuiker is veel warmte nodig, voor het ontleden van water is elektrische energie nodig. Bovendien is het niet mogelijk de oorspronkelijke stof weer terug te krijgen door de ontledingsproducten simpel door elkaar te roeren. Voor waterstof en zuurstof geldt nog dat een simpele vonk of gloeiende houtspaan genoeg is om weer water te vormen (samen met een luide knal), maar suiker uit het gevormde water en de koolstof vormen lukt niet. Niet alle zuivere stoffen blijken ontleed te kunnen worden. Ongeveer 100 zuivere stoffen zijn niet te ontleden. Deze stoffen worden elementen genoemd. Voor zuivere stoffen die ontleed kunnen worden, wordt de naam verbinding of samengestelde stof gebruikt.

Elementen[bewerken]

Zuivere stoffen die niet ontleed kunnen worden zijn elementen. Net als andere stoffen hebben ook elementen intensieve eigenschappen waaraan ze te herkennen zijn. Een van de belangrijkste eigenschappen voor de analist is de massa van elementen. Sommige elementen zijn al eeuwen bekend, andere zijn pas de laatste jaren gevonden. Vooral in de 18e en 19e eeuw werden veel elementen voor het eerst als zodanig herkend.

Chemische symbolen[bewerken]

Aan het einde van de 18e eeuw begon er spraakverwarring te ontstaan tussen de onderzoekers in verschillende landen. In tegenstelling tot de middeleeuwen, toen elke wetenschapper in het latijn schreef, werden ontdekkingen nu beschreven in de moedertaal de onderzoeker. Dat leidde tot spraakverwarring. In onderstaande lijst zijn de namen vermeld van een aantal stoffen in diverse talen. Soms lijken ze op elkaar, soms is de naam gewoon de vertaling (maar dat moet je da ook maar net weten), soms is er gewoon geen relatie tussen de namen in verschillende talen. En dan zijn dit voorbeelden uit talen die nog redelijk aan elkaar verwant zijn. De verschillen met Aziatische of Afrikaanse talen zijn uiteraard veel groter.

Tabel: Namen voor een aantal stoffen in verschillende westerse talen
Nederlands Frans Duits Engels
IJzer Fer Eisen Iron
Koper Cuivre Kupfer Copper
Natriumchloride
(Keukenzout)
Chlorture de sodium Natriumchlorid Sodium chloride
Zwavel Soufre Schwefel Sulpher
Lood Plomb Blei Lead


Met het groeiend aantal bekende elementen aan het eind van de 18e eeuw werd duidelijk dat internationale vooruitgang alleen mogelijk was als de verschillende wetenschappers dan misschien niet dezelfde namen voor stoffen gebruikten, maar dan toch in hun verslagen dezelfde symbolen zouden gebruiken.

De eerste die zoiets voorstelde was de Engelse chemicus Dalton. Hij gebruikte een systeem van rondjes die voor elk element voorzien waren van unieke verdelingen en arceringen. Een echte oplossing bleek dit niet te zijn. Uiteindelijk is gekozen voor een systeem met letters. Elk element werd aangegeven met één of twee letters. De eerste letter is altijd een hoofdletter, de tweede letter is altijd een kleine letter.

In onderstaande lijst zijn de namen en symbolen weergegeven van de meest voorkomende elementen. Voor het vlot lezen van chemische teksten is het nodig deze lijst uit je hoofd te kennen.[1]

Tabel: Belangrijke elementen
Symbool Naam
Al Aluminium
Ar Argon
As Arseen
Be Beryllium
B Boor
Br Broom
Ca Calcium
Cl Chloor
Cr Chroom
Symbool Naam
F Fluor
P Fosfor
Au Goud
He Helium
Fe IJzer
I Jood
K Kalium
C Koolstof
Cu Koper
Symbool Naam
Hg Kwik
Li Lithium
Pb Lood
Mg Magnesium
Mn Mangaan
Na Natrium
Ne Neon
Ni Nikkel
Pt Platina
Symbool Naam
Si Silicium
N Stikstof
Sn Tin
U Uraan
H Waterstof
Ag Zilver
Zn Zink
O Zuurstof
S Zwavel
  1. Deze lijst met elementen kun je uiteraard ook in een tabellenboek of wikipedia opzoeken. Absoluut noodzakelijk is het dus niet om ze uit je hoofd te kennen. Aan de andere kant is het net zo als met de weg in een stad weten. Er zijn plattegronden, maar als je een idee hebt hoe de grote straten met elkaar in verbinding staan, kun je veel makkelijker je weg vinden.
Informatie afkomstig van http://nl.wikibooks.org Wikibooks NL.
Wikibooks NL is onderdeel van de wikimediafoundation.