Inhoud
Chemie is een enorme wetenschap die veel verschillende concepten omvat. Bij het geven van inleidende scheikunde lessen, zoals de meeste middelbare school scheikunde lessen, zijn er verschillende basisfeiten en concepten die fundamentele bouwstenen zijn voor het begrip van scheikunde. Wanneer ze onder de knie zijn, bieden deze basisconcepten een sterke basis voor verder onderzoek op het gebied van chemie.
Het periodiek systeem
Het periodiek systeem der elementen is een van de meest elementaire vakken van de scheikunde. Het periodiek systeem bevat alle bekende elementen, gerangschikt op hun atoomnummer, dat is het aantal protonen in een atoom van dat element. De rijen van het periodiek systeem worden periodes genoemd, terwijl de kolommen groepen worden genoemd. Het periodiek systeem helpt patronen te onthullen voor veel van de chemische eigenschappen van de elementen. Alle elementen in een groep hebben bijvoorbeeld hetzelfde aantal elektronen in hun buitenste schil, bekend als valentie-elektronen. Om deze reden hebben de elementen in een groep veel chemische en fysische eigenschappen.
Chemische binding
Moleculen worden gevormd wanneer atomen worden aangetrokken en bijeengehouden door chemische bindingen. Er zijn verschillende soorten chemische bindingen, allemaal waarbij elektronen worden gedeeld of uitgewisseld.
Ionische bindingen vormen wanneer een atoom elektronen geeft aan een ander atoom. Deze overdracht van elektronen zorgt ervoor dat de betrokken atomen positief en negatief geladen ionen worden, die vervolgens tot elkaar worden aangetrokken.
Covalente bindingen ontstaan wanneer atomen elektronenparen delen. Het aantal gevormde bindingen is afhankelijk van het aantal elektronenparen dat wordt gedeeld. Wanneer twee atomen ongelijk elektronen delen, worden polaire covalente bindingen gevormd. Dit gebeurt omdat één atoom de elektronen die worden gedeeld sterker trekt.
Chemische reacties
Chemische reacties treden op wanneer atomen of moleculen met elkaar interageren om chemische bindingen te vormen of te verbreken. Elektronen zijn de sleutel tot het vormen van deze bindingen. Atomen reageren met andere atomen, hetzij omdat ze op zoek zijn naar extra elektronen of omdat ze elektronen moeten geven of delen. Alle chemische reacties produceren of verbruiken energie.
Zuren en basen
Zuren en basen zijn een ander belangrijk studiegebied in de chemie. Zuren zijn stoffen die een waterstofion (H +) afgeven, terwijl basen stoffen zijn die er een accepteren. Wanneer zuren en basen in een reactie met elkaar worden gemengd, neutraliseren ze elkaar en vormen water en een zout.
Staten van Materie
Er zijn vier toestanden van materie - vast, vloeibaar, gas en plasma. Vaste stoffen treden op wanneer afzonderlijke atomen in positie dicht bij andere atomen worden gehouden. Hun vibratie-energie is niet genoeg om ze van elkaar te scheiden. Vloeistoffen worden gevormd wanneer atomen voldoende energie verkrijgen, meestal door warmte, om rond elkaar te bewegen terwijl ze toch in de buurt blijven. Gassen treden op wanneer atomen nog meer energie winnen en vrij bewegen, met weinig interactie met de andere atomen. Plasma's zijn geïoniseerde gassen gevormd onder omstandigheden van extreem hoge energie.