Stoffen

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:

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

Stoffen

Mengsels

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.

Mengsel
Component

Zuivere stoffen

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

Zuivere stof

Ontleden

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.

Ontleden

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.

Element
Verbinding

Stofeigenschappen

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.

Chemische eigenschappen
Fysische eigenschappen

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.

Intensieve eigenschap

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.

Extensieve eigenschap