Stof (scheikunde): verschil tussen versies
Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
k →Zie ook: + lemma |
k leestekens, replaced: <sup>–</sup> → <sup>−</sup> met AWB |
||
Regel 1:
[[Bestand:Kochendes wasser02.jpg|thumb|right|230px|[[Water]] en [[stoom]] zijn verschillende [[aggregatietoestand]]en (respectievelijk [[Vloeistof|vloeibaar]] en [[Gas (aggregatietoestand)|gasvormig]]) van dezelfde stof.]]
Met '''stof''' wordt in de [[scheikunde]] een vorm van [[materie]] bedoeld die een gelijke chemische samenstelling heeft: een chemisch "zuivere stof". Een chemisch [[zuivere stof]] wordt gekenmerkt door specifieke, uniforme en meetbare [[stofeigenschap]]pen, die zowel [[Anisotropie|anisotroop]] als [[isotroop]] kunnen zijn. In onze dagelijkse omgang met (dode en levende) materie komen stoffen vooral [[mengsel|gemengd]] voor. Een zuivere stof onderscheidt zich in [[scheikunde|chemisch]] opzicht van een mengsel doordat een zuivere stof alleen gescheiden kan worden door het [[ontledingsreactie|verbreken]] van [[chemische binding|bindingen]] tussen [[atoom|atomen]]. Een zuivere stof kan ofwel bestaan uit de [[atoom|atomen]] van één [[chemisch element]]: een [[enkelvoudige stof]], ofwel uit de [[chemische binding]] tussen de atomen van twee of meer elementen: een [[samengestelde stof]]. De atomen van sommige enkelvoudige stoffen komen paarsgewijs, als [[molecuul|moleculen]] voor: bijvoorbeeld de gassen [[dizuurstof|zuurstof]] en [[distikstof|stikstof]] in de [[aardatmosfeer|atmosfeer]]. Voorbeelden van natuurlijke samengestelde stoffen zijn de talrijke soorten [[biomolecuul|biomoleculen]] in [[organisme]]n en veel [[mineraal|mineralen]] in de [[aardkorst]].
In het dagelijks taalgebruik wordt in plaats van 'synthetische stof' de term 'chemische stof' (meervoud: 'chemicaliën' of '[[gevaarlijke stoffen]]') gebruikt als aanduiding voor stoffen die het product zijn van industriële [[chemische synthese]], en die milieutechnische risico's met zich meebrengen. Feitelijk is hier sprake van een [[pleonasme]] aangezien, strikt genomen, materie per definitie chemisch is.<ref>Thesaurus Zorg en Welzijn, [https://web.archive.org/web/20080507151122/http://www.thesauruszorgenwelzijn.nl/chemischestoffen.htm Chemische stoffen], geraadpleegd op 19 juli 2013</ref>
== Moleculaire stoffen ==
Regel 9:
Wanneer er ook moleculen met een andere structuur aanwezig zijn (bijvoorbeeld [[methanol]] in ethanol), spreekt men van een ''onzuiverheid'' of ''contaminatie'', of in extremere gevallen van een [[mengsel]]. Mengsels kunnen beschouwd worden als in gelijke hoeveelheden samengesteld uit meerdere stoffen, al dan niet visueel onderscheidbaar. Bij een mengsel van [[zand]] met [[ijzer (element)|ijzerpoeder]] zijn de zandkorrels [[macroscopische schaal|met het blote oog]] onderscheidbaar van het ijzerpoeder, terwijl een [[dissociatie (scheikunde)|oplossing]] van [[natriumsulfaat|natrium-]] en [[magnesiumsulfaat]] in [[waterige oplossing|water]] een visueel niet onderscheidbaar mengsel is: zowel natrium- en magnesiumsulfaat zijn niet meer met het blote oog onderscheidbaar, omdat de ionen [[solvatatie|gesolvateerd]] zijn.
Voor moleculaire stoffen kan gesteld worden dat de [[element (scheikunde)|elementen]] waaruit zij zijn opgebouwd, altijd in een strikt vastliggende vaste verhouding ([[stoichiometrie]]) voorkomen (2:1:6 voor ethanol bijvoorbeeld).
=== Inter- en intramoleculaire wisselwerkingen ===
Bij moleculaire stoffen wordt onderscheid gemaakt tussen enerzijds wisselwerkingen tussen de atomen ''binnen'' het molecuul ('[[intramoleculair]]'), en anderzijds die ''tussen'' de moleculen van een gegeven stof ('[[intermoleculaire krachten|intermoleculair]]'). ''Intramoleculair'' zijn de ''chemische'' [[covalente binding]]en, ''intermoleculair'' zijn de ''[[natuurkunde|fysische]]'' [[vanderwaalskrachten]], de dipolaire wisselwerking en de [[waterstofbrug]]. Toch is zelfs hier de scheiding niet geheel scherp te maken: een waterstofbinding kan de sterkte van een zwakke chemische binding bereiken, bijvoorbeeld in het [[bifluoride|bifluoride-anion]].
Het koken van water wordt meestal gezien als een puur [[natuurkunde|fysische]] zaak: watermoleculen gaan van een [[vloeistof]]- naar een [[gas (aggregatietoestand)|gasfase]]. Nu wordt het relatief hoge [[kookpunt]] van water, (vergeleken met bijvoorbeeld [[waterstofsulfide]], dat kan worden beschouwd als het [[zwavel]]-analoog van water) veroorzaakt door de relatief sterke waterstofbruggen die de watermoleculen in de vloeistoffase met elkaar verbinden. In zekere zin is een waterdruppel dus een fysisch netwerk van talloze aan elkaar verbonden H<sub>2</sub>O-eenheden. Of dit echter een vrij sterke ''fysische'' intermoleculaire wisselwerking of een vrij zwakke intramoleculaire ''chemische'' binding genoemd wordt, is een kwestie van interpretatie. Het is namelijk aangetoond dat een waterstofatoom dat bij een ''fysische'' waterstofbrug betrokken is, zich in 10% van de gevallen bij de andere bindingspartner bevindt, wat duidt op een ''chemische'' covalente binding. Bij de verdamping van bijvoorbeeld rode [[fosfor]] (een oneindig covalent gebonden netwerk) tot [[witte fosfor|P<sub>4</sub>-moleculen]] is dit nog sterker het geval.
Regel 23:
== Ionogene roosters ==
[[Bestand:Speisesalz.jpg|thumb|right|230px|Natriumchloride is een [[kristallijn]]e [[vaste stof]] met een welbepaalde [[kristalstructuur]].]]
Bij [[vaste stof]]fen met een [[Kristalstructuur|kristallijne roosterstructuur]] wordt het nog ingewikkelder. In het geval van stoffen met een [[ionbinding|ionogene opbouw]], zoals [[natriumchloride]] (keukenzout), die goed beschreven kan worden als zijnde opgebouwd uit Na<sup>+</sup>- en Cl<sup>
Het is echter ook mogelijk dat er nieuwe structuren ontstaan. [[Kaliumsulfaat]] en [[aluminiumsulfaat]] geven samen bijvoorbeeld het [[dubbelzout]] [[kaliumaluminiumsulfaat]] (een [[aluin]]), dat een andere structuur heeft dan de uitgangsstoffen. In dit geval ligt de samenstelling nog redelijk vast, hoewel kalium gemakkelijk gedeeltelijk door andere alkalimetalen te vervangen is en aluminium door bijvoorbeeld ijzer.
Regel 34:
Voor [[polymorf (scheikunde)|polymorfen]] geldt dat zij beschouwd worden als verschillende [[fase (stof)|fasen]] van dezelfde '''stof''', hetzij [[samengestelde stof|samengesteld]], hetzij [[enkelvoudige stof|enkelvoudig]]. Polymorfie is een begrip dat voornamelijk bij kristallijne [[vaste stof]]fen gebruikt wordt. Zo kan [[siliciumdioxide]] (silica) voorkomen in talloze verschillende polymorfen, bijvoorbeeld [[kwarts]], [[tridymiet]], [[cristobaliet]], [[lechatelieriet]] en [[coesiet]]. Deze vijf natuurlijk voorkomende [[mineraal|mineralen]] hebben een verschillend uiterlijk (kleur en [[habitus (kristal)|kristalhabitus]]) en ook verschillende fysische eigenschappen (zoals [[hardheidsschaal van Mohs|hardheid]]), maar alle vijf polymorfen bestaan in chemisch opzicht uit [[silicium]] en [[zuurstof (element)|zuurstof]] in dezelfde [[stoichiometrie|stoichiometrische]] samenstelling: SiO<sub>2</sub>.
<br>
Meer specifiek spreekt men in het geval van polymorfe [[enkelvoudige stof]]fen in [[vaste stof|vaste vorm]] van [[allotropie]]. Als voorbeeld van een enkelvoudige stof die in verschillende verschijningsvormen (dankzij verschillende kristalstructuren) voorkomt, kan [[zwavel]] gelden. Zwavel bestaat uit moleculen octazwavel (S<sub>8</sub>) die beneden 96 °C voorkomen als [[orthorombisch kristalstelsel|orthorombische]] kristallen en boven 96 °C [[faseovergang|overgaan in]] een [[monoklien kristalstelsel|monokliene]] vorm. Beide kristalvormen (allotropen) verschillen qua uiterlijk en fysische eigenschappen, maar beide allotropen zijn opgebouwd uit dezelfde chemische bouwsteen: S<sub>8</sub>.
[[Bestand:Milchsäure Enantiomerenpaar.svg|right|thumb|230px|[[Structuurformule]] van (S)-melkzuur (links), (R)-melkzuur (rechts). Beide [[Optische isomerie|enantiomeren]] zijn elkaars spiegelbeeld, maar zijn in wezen dezelfde stof.]]
Regel 45:
* [[Lijst van chemische stoffen]]
* [[Radicaal (scheikunde)]]
{{Appendix}}
| |||