Hoofstuk oorsig
1 week
Die Speelkleiresep wat in Gr. 8 Materie en Materiale verskaf is, is gerieflikheidshalwe hier ingesluit.
Speelkleiresep
BESTANDDELE:
METODE:
1.1 Elemente en verbindings (0.5 ure)
Take | Vaardighede | Aanbeveling |
Aktiwiteit: Skryf formules en hersiening | Skryf van simbole/formules, interpretasie van diagram | Opsioneel (Hersiening) |
1.2 Die Periodieke Tabel (1 uur)
Take | Vaardighede | Aanbeveling |
Aktiwiteit: Elemente in die Periodieke Tabel | Memorisering van name en simbole van die eerste 20 elemente | KABV voorgestelde |
1.3 Name van verbindings (1.5 ure)
Take | Vaardighede | Aanbeveling |
Aktiwiteit: Benoem verbindings van metale en nie-metale | Interpretasie, skryf van name | KABV voorgestelde |
Aktiwiteit: Skryf name van die formules van verbindings | Interpretasie, benaming van verbindings, bou van modelle, teken | KABV voorgestelde |
Aktiwiteit: Skryf formules van die name van verbindings | Interpretasie, skryf van formules, bou van modelle, teken | KABV voorgestelde |
Hierdie eerste afdeling is 'n hersiening van dit wat in vorige grade behandel is. Dit beslaan etlike bladsye, maar is grotendeels hersiening en is as verwysing vir die leerders ingesluit. Jy sal, afhangende van jou klas, moet besluit hoeveel tyd jy aan die hersiening van hierdie onderwerpe moet bestee, en of jy jou leerders gaan aansê om die inhoud deur te lees en die aktiwiteit aan die einde te voltooi.
Kan jy onthou dat jy in Gr. 8 Materie en Materiale van verbindings geleer het? Ons sal hierdie hoofstuk begin deur sommige van die belangrikste begrippe in verband met elemente en verbindings van Gr. 7 en 8 op te som en te hersien. Dit sal ons help om die nuwe begrippe in hierdie hoofstuk te koppel aan dit wat ons reeds weet.
Leerders moet daarop gewys word dat verbindings kan voorkom as twee tipes strukture, naamlik molekules en kristalroosters
Ons verwys in hierdie afdeling vlugtig na kristalroosters om die wanbegrip dat NaCl en ander ioniese verbindings uit molekules bestaan, later te vermy. Leerders moet weet dat NaCl, byvoorbeeld, bestaan uit 'n reëlmatige rangskikking van natrium- en chlooratome in 'n 1:1 verhouding saamgestel en gepak om 'n kristalstruktuur te vorm.
Die partikels van 'n verbinding bestaan altyd uit twee of meer atome. In Fisiese Wetenskappe Gr. 10 sal jy leer dat hierdie atome op verskillende maniere verbind. In sommige gevalle kan hulle molekules vorm. Jy sal onthou dat 'molekule' die woord is wat wetenskaplikes gebruik vir 'n groep atome wat op 'n spesifieke manier aan mekaar vassit. Ander verbindings bestaan uit atome wat gerangskik is in 'n reëlmatige patroon, word 'n kristalrooster genoem.
Die molekules van 'n verbinding bestaan altyd uit twee of meer verskillende atome, soos die molekules van water in die volgende diagram.
Verbindings wat kristalroosters vorm bestaan uit baie atome, maar hulle verbind altyd in 'n vaste verhouding. Byvoorbeeld, in natriumchloried (tafelsout) is daar een chlooratoom vir elke natriumatoom in die kristal. Die kleinste 'eenheid' wat in die kristal herhaal word, bestaan uit een Na en een Cl. Die formule NaCl verteenwoordig een 'formule-eenheid' van NaCl.
Uit die bostaande diagram van die watermolekules en die natriumchloriedrooster kan ons sien dat 'n verbinding nie slegs 'n mengsel van elemente is nie. 'n Mengsel van die elemente waterstof en suurstof sou so lyk:
Waarom kom die waterstof- en suurstofatome in die bostaande diagram as pare voor? Voordat ons daardie vraag beantwoord, is daar eers 'n belangrike herinnering: Elemente bestaan uit slegs een tipe atoom.
Sommige elemente bestaan as diatomiese molekules, soos dié in die diagram regs onder en die waterstof- en suurstofmolekules in die 'mengsel' diagram hierbo. Die belangrikste voorbeelde van diatomiese molekules is H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, en I2. Diatomies beteken dat dit uit twee atome bestaan.
Kan jy sien dat die watermolekules in die diagram hierbo almal identies is? Dit bring ons by die volgende aspek van molekules.
In water, byvoorbeeld, het een suurstofatoom (O) met twee waterstofatome (H) verbind. Alle watermolekules is in hierdie opsig presies dieselfde.
Enige ander kombinasie van waterstof- en suurstofatome sou NIE water wees nie. Byvoorbeeld, waterstofperoksied bestaan uit dieselfde elemente as water (waterstof en suurstof), maar die verhouding is anders: twee suurstofatome het verbind met twee waterstofatome.
Die volgende belangrike aspek van verbindings is die volgende.
Water kan deur die formule H2O voorgestel word. Die formule sê vir ons dat twee waterstofatome (H) aan een suurstofatoom (O) in 'n molekule water verbind is.
Wat is die formule vir waterstofperoksied? Kan jy die naam van die verbinding met die formule CO2 onthou? Onthou om aantekeninge te maak van dit wat in die klas bespreek word!
Die formule vir waterstofperoksied is H2O2. Die formule CO2 is koolstofdioksied.
Watter formule verteenwoordig een 'formule-eenheid' van die tipe ysteroksied in die vorige diagram?
Wat sê die posisie van 'n element in die Periodieke Tabel vir ons van sy eienskappe?
Wat hou die groepe atome wat ons molekules noem, bymekaar? Wanneer atome verbind om molekules te vorm, doen hulle dit omdat hulle 'n onderlinge aantrekkingskrag ondervind. Die kragte, wat atome bymekaar hou, word chemiese bindings genoem.
Nou moet ons herinner word aan waar verbindings vandaan kom.
In alle chemiese reaksies herrangskik die atome in molekules hulsef om nuwe molekules te vorm. Dit is hoe verbindings vorm: die atome in een stel verbindings skei namate die bindings tussen hulle breek, en hulle word in nuwe groepe herrangskik namate nuwe bindings vorm. Wanneer dit gebeur, sê ons dat 'n chemiese reaksie plaasgevind het. Beskou die volgende illustrasie.
In die voorbeeld hierbo, word die elemente links van die pyl die reaktante genoem. Hulle het herrangskik om 'n nuwe verbinding te vorm. Dit word die produk genoem en word regs van die pyl aangedui.
Kan jy beskryf wat gebeur het met die atome en die bindings in hierdie reaksie? Bespreek watter binding gebreek het, watter bindings gevorm het, en hoe die atome gedurende die reaksie herrangskik is.
Bespreek dit met jou klas. Moedig hulle aan om aantekeninge te maak gedurende julle besprekings.
Die laaste aspek van verbindings wat ons in Gr. 8 geleer het, was dat elke verbinding deur 'n unieke chemiese formule voorgestel kan word:
Vergelyk die formule vir water met die diagram van die watermolekule wat jy vroeër gesien het. Kan jy die verband sien?
Die chemiese formule van 'n verbinding is dieselfde vir al die molekules van daardie verbinding. Wanneer ons die formule lees, sê die onderskrifte, ook bekend as die voetskrifte, vir ons hoeveel atome van 'n spesifieke element daar in een molekule van daardie verbinding is:
Wanneer ons H2O skryf, bedoel ons eintlik H2O1. Volgens konvensie gebruik ons nie 1 as voetskrif in formules nie en die eerste formule is die korrekte een. Wat dit beteken is dat daar 2 waterstofatome vir elke 1 suursof is. Dit is ook 'n verhouding en kan as 2:1 geskryf word. Ons sal in die volgende aktiwiteit oefen om formules te skryf.
INSTRUKSIES:
Naam van stof | Waarvan is dit gemaak? | Chemiese formule |
water | 2 H-atome en 1 O-atoom | H2O |
koolstofdioksied | 1 C-atoom en 2 O-atome | |
ammoniak | 1 N-atoom en 3 H-atome | |
metaan | 1 C-atoom en 4 H-atome |
Naam van stof | Waarvan is dit gemaak? | Chemiese formule |
water | 2 H-atome en 1 O-atoom | H2O |
koolstofdioksied | 1 C-atoom en 2 O-atome | CO2 |
ammoniak | 1 N-atoom en 3 H-atome | NH3 |
metaan | 1 C-atoom en 4 H-atome | CH4 |
VRAE:
Wat hou die atome in 'n verbinding bymekaar?
'n Chemiese binding hou die atome bymekaar.
Die volgende diagram toon hoe koolstof en suurstof reageer om koolstofdioksied te vorm.
Wat is die reaktante en wat is die produk in hierdie reaksie? Vul hierdie name op die diagram in.
die reaktante is koolstof (grys sirkel) en suurstof (rooi sirkels) en die produk is koolstofdioksied.
Waarom word suurstof deur twee gesamentlike sirkels voorgestel?
Die twee sirkels verteenwoordig elkeen 'n suurstofatoom aangesien suurstof 'n diatomiese molekule is, wat beteken dat dit uit twee suurstofatome bestaan wat aanmekaar gebind is in diatomiese molekules.
Magnesiumoksied het die formule MgO. Wat sê hierdie verhouding vir ons van die atome in die verbinding?
Dit beteken dat daar aan elke 1 magnesiumatoom 1 suurstofatoom gekoppel is in 'n chemiese binding.
Noudat ons geheue opgeskerp is, gaan ons terugkeer na die tabel wat wetenskaplikes gebruik om hul kennis van die elemente te organiseer. Kan jy onthou wat dit genoem word?
Die eerste deel van hierdie afdeling is hersiening van dit wat in vorige grade behandel is.
Ons het in Gr. 7 vir die eerste keer van die Periodieke Tabel gehoor. Hier is 'n opsomming van dit wat ons reeds weet:
Ons het in Gr. 7 geleer van die oorsprong van die Periodieke Tabel. Laat ons nou ook hersien wat ons toe geleer het, sodat ons 'n stewige basis het vir ons nuwe werk.
Die Periodieke Tabel is basies 'n kaart wat wetenskaplikes gebruik om die bekende elemente te lys. Die tabel bestaan uit individuele teëls vir elkeen van die elemente. Watter inligting kan ons op die Periodieke Tabel vind? Dit is waaroor dit in die volgende afdeling gaan.
Die inligting wat gewoonlik op elke teël van die Periodieke Tabel verskyn, is die volgende:
Die onderstaande diagram toon 'n voorbeeld van een van die teëls in die Periodieke Tabel. Kan jy die element wat dit verteenwoordig identifiseer? Hoeveel protone het dit in sy atome?
C is koolstof. Dit het 6 protone (deur die atoomgetal aangedui).
Die atoomgetal (Z) word gewoonlik bo-aan elke teël vir 'n element in die Periodieke Tabel geskryf, en die groter atoommassagetal (A) word onderaan elke teël geskryf
'n Groot weergawe van die Periodieke Tabel is op die binneste omslag van jul werkboeke gedruk vir gerieflik naslaan.
Daar is verskillende weergawes van die Periodieke Tabel, wat elk ander inligting in verband met die elemente kan bevat. Kan jy identifiseer watter inligting van die elemente in die volgende tabel verskaf word?
Die tabel bevat slegs die chemiese simbool en atoomgetal van elke element.
Die volgende Periodieke Tabel toon slegs die simbole vir die elemente.
Ander weergawes van die Periodieke Tabel mag addisionele inligting bevat, soos:
Die onderstaande diagramme toon voorbeelde van hoe hierdie inligting soms voorgestel word.
'n Interaktiewe skakel op die Periodieke Tabel. Klik op elke element om heelwat interessante inligting daaroor te sien. http://www.chemicool.com/
Ons het geleer dat die elemente op 'n baie spesifieke wyse in die Periodieke Tabel gerangskik is.
Die elemente is in volgorde van toenemende atoomgetal gerangskik. Die element met die kleinste atoomgetal is waterstof (H: atoomgetal = 1) in die boonste linkerhoek van die tabel. Die elemente met die hoogste atoomgetalle word aan die onderkant van die tabel gevind.
Die elemente word ook in blokke gerangskik en hierdie blokke word dikwels met verskillende kleure voorgestel. Die volgende Periodieke Tabel wys ons waar die metale, nie-metale en halfmetale gevind kan word.
Ons kan opsom:
Daar word ook soms na die halfmetale as die metalloïede verwys.
Noudat ons hersien het wat ons reeds in vorige grade geleer het, kan ons 'n paar nuwe eienskappe van die Periodieke Tabel aanleer.
Al die tabelle het rye en kolomme. Kan jy die verskil onthou tussen vertikaal en horisontaal? Teken kort lyne om die verskil tussen 'vertikaal' en 'horisontaal' in die volgende tabel aan te toon.
Vertikaal | Horisontaal |
Leerders behoort die volgende te teken:
Vertikaal | Horisontaal |
 |
 |
Vertikaal loop 'op en af', en horisontaal loop 'van kant tot kant'. In 'n konvensionele tabel loop die kolomme vertikaal, en die rye loop horisontaal.
Daar is spesiale woorde wat die kolomme en rye van die Periodieke Tabel beskryf. Die volgende diagram wys wat die kolomme en rye genoem word.
Groepe: Die vertikale kolomme van die Periodieke Tabel word groepe genoem. Die groepe in die Periodieke Tabel word op so 'n manier genommer dat Groep 1 aan die linkerkant is. Hoeveel groepe is daar?
Daar is 18 groepe.
Die groepe is van 1 tot 18 genommer. Op ouer tabelle is die groepe op 'n ingewikkelder wyse genommer. Die kleurvolle Periodieke Tabel van Gr. 7 (vroeër getoon) is 'n voorbeeld van die nommeringstyl wat jy in ouer handboeke en ander wetenskaplike bronne sou kon vind.
Periodes: Die horisontale rye van die Periodieke Tabel word periodes genoem. Die eerste periode is aan die bokant van die tabel. Wat is die eerste element in die derde periode?
Dit is natrium (Na).
Watter element is in Groep 14 en in die tweede periode? Skryf sy simbool en naam.
Dit is C, koolstof.
In Gr. 7 het ons geleer dat elke element 'n unieke naam het. Ons het ook geleer dat elke element 'n unieke simbool het. Daar is 'n lysie van eenvoudige reëls om te onthou wanneer chemiese simbole gebruik word:
Daar word van ons as wetenskaplikes verwag om die name en simbole van al die belangrikste elemente te ken. Daar sal nie van jou verwag word om nou reeds almal uit die kop te leer nie, maar teen die einde van hierdie hoofstuk moet jy die name en chemiese simbole van die eerste 20 elemente in die tabel ken. Om hulle 'n bietjie makliker te maak om te onthou, is hulle hieronder in 'n tabel geplaas.
Die Periodieke Tabel liedjie!
Jy moet die name en simbole van die eerste 20 elemente in die Periodieke Tabel ken, asook yster, koper en sink.
INSTRUKSIES:
Atoomgetal | Chemiese simbool | Elementnaam |
1 | ||
2 | ||
3 | ||
4 | ||
5 | ||
6 | ||
7 | ||
8 | ||
9 | ||
10 | ||
11 | ||
12 | ||
13 | ||
14 | ||
15 | ||
16 | ||
17 | ||
18 | ||
19 | ||
20 |
Atoomgetal | Chemiese simbool | Elementnaam |
1 | H | Waterstof |
2 | He | Helium |
3 | Li | Litium |
4 | Be | Berillium |
5 | B | Boor |
6 | C | Koolstof |
7 | N | Stikstof |
8 | O | Suurstof |
9 | F | Fluoor |
10 | Ne | Neon |
11 | Na | Natrium |
12 | Mg | Magnesium |
13 | Al | Aluminium |
14 | Si | Silikon |
15 | Jy moet die name en simbole van die eerste 20 elemente in die Periodieke Tabel ken, asook yster, koper en sink. | Fosfor |
16 | S | Swawel |
17 | Cl | Chloor |
18 | Ar | Argon |
19 | K | Kalium |
20 | Ca | Kalsium |
Daar is drie belangrike industriële metale waarvan jy die name en formules moet ken. Hul atoomgetalle is in die tabel hier onder ingevul. Voltooi die tabel deur die chemiese simbole en elementname in te vul.
Atoomgetal | Chemiese simbool | Elementnaam |
26 | ||
29 | ||
30 |
Atoomgetal | Chemiese simbool | Elementnaam |
26 | Fe | Yster |
29 | Cu | Koper |
30 | Zn | Sink |
VRAE:
Hierdie dien ook as hersiening van dit wat in Gr. 8 in verband met die atoom behandel is.
Wat sê die atoomgetal vir ons van die atome van 'n element?
Dit sê vir ons hoeveel protone daar in die atome is.
Hoeveel protone is daar in suurstofatome?
Daar is 8 protone (atoomgetal is 8).
Hoeveel neutrone is daar in die meeste suurstofatome?
Daar is ook 8 neutrone.
Leerders sal eers in latere grade van isotope leer, en dit is vir nou voldoende om te weet dat die atoommassa 'n aanduiding gee van die getal nukleone (protone en neutrone), dus vir suurstof is die atoommassa 15.999 (afgerond tot die naaste heelgetal is dit 16), en dus is die getal neutrone = 16 - 8, wat 8 is.
Hoeveel elektrone sal daat in 'n neutrale suurstofatoom wees?
Daar sal 8 elektrone wees.
Op hierdie stadium het leerders nog nie van ione geleer nie, en beskou ons dus slegs neutrale atome waarin die getal elektrone gelyk is aan die getal protone.
Wat is die lading op protone en elektrone?
Elektrone is negatief gelaai en protone is positief gelaai.
Hoe is die protone, neutrone en elektrone (die sub-atomiese partikels) in 'n atoom gerangskik?
Die protone en neutrone wat in die middel saamgebondel is, vorm die kern, terwyl die elektrone 'n veel groter ruimte/wolk/area rondom die kern beset.
Teken 'n model van 'n suurstofatoom in die spasie hieronder. Etiketteer jou diagram.
Leerders moet 'n sentrale kern met 8 protone en 8 neutrone teken, met 8 elektrone wat 'n wolk om die kern vorm. 'n Model van 'n stikstofatoom word hieronder as voorbeeld gegee:
Jy sal wonder waarom die Periodieke Tabel presies 18 groepe het en nie 14 of 10 of enige ander getal nie. Dit is 'n baie goeie vraag! Die eintlike verduideliking is taamlik ingewikkeld, en het te doen met hoe die elektrone binne-in die atoom versprei is. Jy sal in groter detail hiervan leer as jy Fisiese Wetenskappe in Gr. 10 neem.
Alhoewel die elektrone in 'n atoom so vinnig beweeg dat dit nie moontlik is om hul werklike 'posisies' te beskryf nie, kon wetenskaplikes tog patrone in die rangskikking van die elektrone uitwerk. Hierdie patrone herhaal na elke 18de element.
Elemente van dieselfde groep het dikwels soortgelyke fisiese en chemiese eienskappe. Dit is vir eers genoeg om te weet dat die elektrone in die atome van 'n element die chemiese eienskappe van daardie element bepaal. Aangesien die 'elektronpatrone' na elke 18de element herhaal, is daar 18 groepe. Aangesien die elemente in 'n groep soortgelyke 'elektronpatrone' het, sal hulle eenders optree in chemiese reaksies.
Hier is 'n voorbeeld wat jou sal oortuig van die feit:
Die metale van Groep 1 word die alkalimetale genoem. Kan jy die naam en chemiese simbool van die ligste lid van die groep skryf? Jy kan waterstof ignoreer, wat eintlik 'n nie-metaal is, maar saam met die alkalimetale in die Periodieke Tabel geplaas is omdat dit 'n soortgelyke elektronpatroon het.
Dit is Litium (Li)
Kyk na hierdie video van metaal wat met water reageer!
Hier is 'n video om onderwysers te help om die eienskappe van alkalimetale te demonstreer, met inbegrip van die brand in lug, en reaksies met water. Dit is 'n lang video, maar die kyk werd.
Litium, en al die ander alkalimetale, is sagte dof-grys metale. Hulle lyk baie eenders en het soortgelyke fisiese eienskappe.
Hierdie elemente reageer almal op 'n baie vreemde wyse met water.
Wanneer ons byvoorbeeld 'n klein stukkie litium in water laat val, sal dit onmiddellik met die water begin reageer. Hier is die chemiese vergelyking vir die reaksie:
2 Li + 2 H2O → 2 LiOH + H2
Die stukkie litiummetaal sal op die oppervlak van die water ronddans, want die reaksie lewer waterstofgas (H2), wat klein borrels onder die litium laat uitstroom. Hitte word ook vrygestel en soms sal die waterstofgas bo-op die water begin brand. Die ander produk wat vorm is litiumhidroksied. Kan jy sy formule in die chemiese vergelyking hierbo vind?
Dit is LiOH.
Skryf die woordvergelyking onder die bostaande chemiese vergelyking.
Leerders behoort die volgende woordvergelyking te skryf: litium + water → litiumhidroksied + waterstofgas.
Wat is die reaktante en die produkte in bostaande chemiese reaksies?
Die reaktante is litium en water en die produkte is litiumhidroksied en waterstofgas.
Vra eerstens vir die leerders waarom hulle dink dit in olie, en nie byvoorbeeld in water nie, gestoor word. Dit is omdat dit baie maklik met water reageer en dit ook met verloop van tyd stadig met suurstof in die lug reageer, en dit dus die beste is om dit in olie te bewaar. Vra vervolgens vir die leerders waarom hulle dink die stukkie litiummetaal in die bottel met olie dryf. Dit is omdat litium die ligste metaal in die heelal is, ligter en minder dig as olie is, en dus dryf. Dit sluit aan by die deeltjiemodel van materie en dit wat in Gr. 8 in verband met digtheid van verskillende materiale behandel is.
Nou is dit interessant dat al die ander alkalimetale op dieselfde wyse optree. Natrium is meer reaktief as litium, en dit dans nie net op die oppervlak van die water rond nie, maar ontvlam ook onmiddellik. Die chemiese reaksie is egter feitlik identies:
2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2
Kan jy sien hoe eenders hierdie reaksie en die een tussen litium en water is?
Kalium is selfs meer reaktief as natrium, en dit ontplof wanneer dit die oppervlak van die water tref:
2 K + 2 H2O → 2 KOH + H2
Waarop jy hier behoort te let, is dat al hierdie elemente, almal van dieselfde groep, eenders reageer wanneer hulle met water in aanraking kom. Dit is wat ons bedoel as ons sê dat elemente van dieselfde groep eenderse chemiese eienskappe het.
KABV vereis dat leerders modelle maak (deur gebruik te maak van krale, boontjies, kunsklei of speelklei) van verskeie elemente en verbindings. Ons het doelbewus die insluiting van aktiwiteite wat die bou of teken van 'molekules' van ioniese verbindings soos NaCl en CuO vereis, vermy. Die rede vir hierdie tipe weglating sluit aan by die nota vroeër waarin verduidelik is dat ioniese verbindings roosters vorm eerder as molekules. Hul fundamentele eenhede word nie molekules genoem nie, maar wel 'formule-eenhede'.
Daar is dalk twee of meer mense in jou klas met dieselfde naam? Dan sal jy weet hoe verwarrend dit kan wees as twee mense dieselfde naam het!
Ons het geleer dat elke element 'n unieke naam het. Dit is belangrik, sodat ons nie elemente met mekaar sal verwar nie.
Dit is ewe belangrik vir elke verbinding om 'n unieke naam te hê. Die volgende voorbeeld sal jou help om te sien hoekom:
Die twee verbindings CO en CO2 bestaan uit dieselfde twee elemente, koolstof en suurstof. As ons hulle albei 'koolstofoksied' sou noem (aangesien hulle albei van koolstof en suurstof gemaak is), sou ons hulle maklik met mekaar kon verwar. Onder sekere omstandighede sou dit probleme kon veroorsaak, want CO is baie giftiger vir mens en dier as CO2. Dit is dus maklik om in te sien waarom elke verbinding 'n unieke naam moet hê.
Wanneer ons die chemiese formules vir verbindings skryf, is hulle altyd 'n samestelling van die simbole van die elemente in die verbinding. Wanneer ons byvoorbeeld die formule NaCl sien, weet ons dat hierdie verbinding bestaan uit Na en Cl.
Wanneer ons name aan verbindings gee, word die name van die elemente in die verbinding gekombineer en soms effens verander, om 'n naam vir die verbinding te vorm.
Wanneer ons byvoorbeeld die naam natriumchloried hoor, is dit heel duidelik dat die verbinding wat beskryf word uit natrium en chloor moet bestaan. Maar hoekom is dit chloried en nie chloor nie? Wel, soos jy binnekort sal sien, word die naam van die element wat laaste genoem word wanneer die name van die elemente gekombineer word, verander.
Alles hierbo mag baie ingewikkeld klink en daarom is 'n sisteem ontwikkel vir die benaming van verbindings. Die sisteem is deur die International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) ontwikkel. Die sisteem is op so 'n wyse ontwerp dat die naam van 'n verbinding die elemente waaruit dit bestaan en hoe hulle saamgestel is, beskryf.
Die IUPAC-sisteem vir die benaming van verbindings is baie kompleks, maar ons hoef nie al die reëls te leer nie. Op hierdie stadium hoef ons slegs te leer hoe om verbindings wat uit twee elemente bestaan, te benoem.
Op hierdie vlak moet ons kan onderskei tussen twee tipes verbindings, want die tipe verbinding bepaal hoe dit benoem moet word.
Hierdie verbindings word ioniese verbindings genoem op grond van die tipe binding wat hier betrokke is. KABV maak nie op hierdie vlak 'n onderskeid tussen kovalente en ioniese verbindings nie. Dit is enersyds verstaanbaar. Leerders het nog nie van ioniese en kovalente binding in verbindings geleer nie en sou dus nie in staat wees om die onderskeid tussen ioniese en kovalente verbindings te verstaan nie. Andersyds, as daar nie 'n mate van onderskeid duidelik gemaak word nie, sal leerders nie daarin slaag om te verstaan waarom MgO magnesiumoksied genoem word terwyl CO koolstofmonoksied genoem word, of MgCl2 magnesiumchloried genoem word, maar SCl2 swaweldichloried genoem word. Daarom het ons besluit om 'n onderskeid te tref tussen verbindings wat 'n metaal en 'n nie-metaal bevat (ioniese verbindings) en verbindings wat slegs nie-metale bevat (kovalente verbindings).
Hierdie is nie die enigste moontlike kombinasies van elemente nie - 'n halfmetaal kan met 'n nie-metaal verbind, byvoorbeeld in silikondioksied (SiO2) - maar die twee verbindingstipes wat hier bespreek word verteenwoordig die twee algemeenste tipes kombinasies van elemente.
Vir hierdie tipe verbindings is die reël eenvoudig. Die metaal kom eerste en die nie-metaal tweede. Die naam van die nie-metaal verander effens: die agtervoegsel -ied vervang die laaste deel van die naam.
'n Agtervoegsel is iets wat aan die einde van 'n woord geplaas word. 'n Voorvoegsel is iets wat aan die begin van 'n woord geplaas word.
Alle verbindings van hierdie tipe vorm kristalroosters eerder as molekules. Wat noem ons die herhalende 'eenhede' in 'n kristalrooster?
Formule-eenheid
Hier is 'n paar voorbeelde:
Formule | Bestaan uit | Naam | Voorstelling van een formule-eenheid van die verbinding |
NaCl | Natrium en chloor | Natriumchloried |  |
FeS | Yster en swawel | Ystersulfied |  |
MgO | Magnesium en suurstof | Magnesiumoksied |  |
LiF | Litium en fluoor | Litiumfluoried |  |
INSTRUKSIES:
Formule | Uit watter elemente bestaan dit? | Naam |
Li2O | ||
KCl | ||
CuO | ||
NaBr |
Formule | Uit watter elemente bestaan dit? | Naam |
Li2O | 2 Litium en 1 suurstof | Litiumoksied |
KCl | 1 Kalium en 1 chloor | Kaliumchloried |
CuO | 1 Koper en 1 suurstof | Koperoksied |
NaBr | 1 Natrium en 1 broom | Natriumbromied |
Hierdie tipe verbinding is effens ingewikkelder om te benoem. Daar is drie reëls wat gevolg moet word. Hulle is die volgende:
Reël 1:
Die naam van die element meer na links in die Periodieke Tabel kom eerste, gevolg deur die naam van die element meer na regs in die tabel. Die naam van die tweede element verander effens: die agtervoegsel -ied vervang die laaste deel van die naam.
Byvoorbeeld:
Reël 2:
Wanneer twee of meer verbindings verskillende getalle van dieselfde elemente het (soos CO en CO2 in ons voorbeeld hierbo), moet ons voorvoegsels bysit om verwarring te voorkom.
Die eerste vier voorvoegsels word in die onderstaande tabel gegee:
Aantal atome | Voorvoegsel |
1 | mono- |
2 | di- |
3 | tri- |
4 | tetra- |
5 | penta- |
Die voorvoegsel mono- word gewoonlik weggelaat uit die begin van die eerste woord van die naam. Byvoorbeeld, CO is koolstofmonoksied, nie monokoolstofmonoksied nie.
Hier is 'n paar voorbeelde van hoe hierdie reël toegepas moet word:
Verbindings van koolstof en suurstof:
Verbindings van stikstof en suurstof:
Verbindings van swawel en suurstof:
Ons gaan dit wat ons sover geleer het, in die volgende twee kort aktiwiteite oefen. Eerstens sal ons name van formules skryf.
MATERIALE:
INSTRUKSIES:
Formule van die verbinding | Naam van die verbinding | Voorstelling van een molekule van die verbinding |
CO2 | ||
PF3 | ||
SF4 | ||
CCl4 |
Formule van die verbinding | Naam van die verbinding | Voorstelling van een molekule van die verbinding |
CO2 | koolstofdioksied |  |
H2O | waterstofdioksied (water) |  |
PF3 | fosfortrifluoried |  |
SF4 | swaweltetrafluoried |  |
CCl4 | koolstoftetrachloried |  |
Die kleure van die atome is nie belangrik nie, solank atome van dieselfde element net dieselfde kleur is. Die groottes is nie krities nie, maar jy sal dalk aan die leerders wil voorstel dat die elemente hoër op in die Periodieke Tabel geneig sal wees om kleiner te wees as dié laer af. As leerders onseker is oor hoe om die atome te plaas, kan hulle gewys word op die wenk wat vroeër gegee is: Die atoom wat eerste in die naam (of formule) kom, moet in die middel van die molekule geplaas word. Al die ander atome moet aan die sentrale atoom gebind wees.
Vervolgens gaan ons formules skryf van die name van 'n paar verbindings
MATERIALE:
INSTRUKSIES:
Formule van die verbinding | Naam van die verbinding | Voorstelling van een molekule van die verbinding |
waterstoffluoried | ||
diwaterstofsulfied | ||
swaweltrioksied | ||
koolstofmonoksied |
Formule van die verbinding | Naam van die verbinding | Voorstelling van een molekule van die verbinding |
HF | waterstoffluoried |  |
H2S | diwaterstofsulfied |  |
SO3 | swaweltrioksied |  |
CO | koolstofmonoksied |  |
Die kleure van die atome is nie belangrik nie, solank atome van dieselfde element dieselfde kleur is. Die groottes is nie krities nie, maar jy sal dalk aan leerders wou voorstel dat die elemente hoër op in die Periodieke Tabel geneig is om kleiner te wees as dié laer af.
Daar is een bykomstige reël - 'n maklike een om te onthou!
Reël 3:
In die geval van baie verbindings word die sistematiese name nie normaalweg gebruik nie. In plaas daarvan het hulle gewone name wat wyer bekend is. Ons gebruik byvoorbeeld die naam water vir H2O, ammoniak vir NH3, en metaan vir CH4.
In hierdie hoofstuk het ons al die inligting in verband met verbindings en die Periodieke Tabel wat ons in vorige jare geleer het, hersien. Ons het ook nuwe inligting tot beide hierdie onderwerpe toegevoeg. Ons het ook 'n belangrike vaardigheid aangeleer, naamlik om die name en formules van verbindings te skryf en te interpreteer.
Bou 'n paar molekules van verbindings met hierdie simulasie! http://phet.colorado.edu/en/simulation/build-a-molecule
Hier is 'n paar wenke vir onderwysers oor die 'Bou 'n molekule' simulasie. http://phet.colorado.edu/files/teachers-guide/build-a-molecule-guide.pdf
Elemente
Verbindings
Die Periodieke Tabel
Name en formules
Konsepkaart
Bestudeer die onderstaande konsepkaart wat opsom wat ons in hierdie hoofstuk in verband met verbindings geleer het.
Hersieningsvrae
Elkeen van die vier blokke hier onder (gemerk A tot D) bevat materie. Jy moet die volgende vrae beantwoord deur die diagramme in die blokke te gebruik. Elke vraag mag meer as een antwoord hê! [12 punte]
Watter blok verteenwoordig die partikels van 'n element?
C en D
Watter blok verteenwoordig die partikels in 'n verbinding?
A
Watter blok verteenwoordig die partikels in 'n mengsel?
B
Watter blok verteenwoordig diatomiese partikels?
B en D
As die blou atome N is en die wit atome H is, skryf die formule vir die molekules in blok A.
NH3
As die blou atome N is en die wit atome H is, skryf die formule vir die molekules in blok B.
N2 en H2
Watter blok bevat molekules?
A, B en D
Watter blok bevat enkel atome?
C
Wat sou jy die volgende verbindings noem?
[12 punte]
Formule van die verbinding | Naam van die verbinding | Voorstelling van een molekule van die verbinding |
NH3 | ||
CO2 | ||
CuCl2 | ||
SO2 |
Formule van die verbinding | Naam van die verbinding | Voorstelling van een molekule van die verbinding |
NH3 | ammoniak |  |
CO2 | koolstofdioksied |  |
CuCl2 | koper(II)chloried |  |
SO2 | swaweldioksied |  |
Formule van die verbinding | Naam van die verbinding |
natriumchloried | |
distikstofmonoksied | |
swaweltrioksied | |
koolstofmonoksied |
Formule van die verbinding | Naam van die verbinding |
NaCl | natriumchloried |
N2O | distikstofmonoksied |
SO3 | swaweltrioksied |
CO | koolstofmonoksied |
Hier is 'n gebalanseerde chemiese vergelyking. Beantwoord die vier vrae hier onder wat betrekking het op hierdie vergelyking: [8 punte]
CO + H2O → CO2+ H2
Skryf die formules van die reaktante van hierdie reaksie.
CO en H2O
Skryf die name van die reaktante van hierdie reaksie.
koolstofmonoksied en water
Skryf die formules van die produkte van hierdie reaksie.
CO2 en H2
Skryf die name van die produkte van hierdie reaksie.
koolstofdioksied en waterstof
Chemiese formule | Waarvan is dit gemaak? |
H2O | 2 waterstofatome en 1 suurstofatoom |
SF4 | |
NO2 | |
Fe2O3 | |
Na2O |
Chemiese formule | Waarvan is dit gemaak? |
H2O | 2 waterstofatome en 1 suurstofatoom |
SF4 | 1 swawelatoom en 4 fluooratome |
NO2 | 1 stikstofatoom en 2 suurstofatome |
Fe2O3 | 2 ysteratome en 3 suurstofatome |
Na2O | 2 natriumatome en 1 suurstofatoom |
Totaal [44 punte]
