7.3 Moleculaire stoffen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 7

Een indeling van stoffen

7.3 Moleculaire stoffen

Indeling op micro niveau:

Atomen kunnen worden ingedeeld in 2 groepen:

 metalen en niet-metalen

Indeling op macro niveau:

stoffen worden ingedeeld in 3 groepen:

Herhaling 7.1 Stroomgeleiding

Stof	Vast	Vloeibaar	Metaal (m) / niet- metaal(nm)?	Soort stof
Zink-chloride	Nee	Ja	m+ nm	Zout
Zink	Ja	Ja	m	Metaal
Kaarsvet	Nee	Nee	nm	Moleculaire stof

Leerdoelen 7.3

Je kunt moleculaire stoffen aan hun formule herkennen.

Je leert eigenschappen van moleculaire stoffen op macroniveau uitleggen met behulp van de deeltjes van het microniveau

Moleculaire stoffen

• Bestaan uit niet-metalen atomen
  
• Geleiden geen de stroom 
• Hebben een laag smelt- en kookpunt

Molecuulbinding

De aantrekkingskracht die tussen moleculen aanwezig is

noemen we de VanderWaalskrachten.

Hierdoor ontstaat de  vanderwaalsbinding (molecuulbinding)

Hoe sterk die binding is hangt af van de massa van de moleculen : Hoe groter de massa, hoe sterker de binding

Molecuulbinding

Hoe groter de massa van een molecuul, hoe sterker de

 vanderWaalsbinding,

en hoe hoger het kookpunt en smeltpunt

Atoombindingen

 - binding tussen minimaal 2 atomen

- de atomen 'delen' elektronen met elkaar

- een binding bestaat uit 2 elektronen: een elektronenpaar

- atoombindingen houden de atomen bij elkaar
  en vormen zo moleculen

Covalentie

Het aantal bindingen dat een atoomsoort kan vormen is kenmerkend voor die atoomsoort, bijvoorbeeld koolstof kan 4 bindingen maken.

Covalentie: het aantal bindingen dat een atoom kan vormen

(het aantal streepjes in een molecuultekening)

Covalenties van enkele atoomsoorten

Hydrofiel en Hydrofoob

Hydro = water
fiel      = houden van
foob   = bang voor

Dus:
Hydrofiel    = houden van water
Hydrofoob = bang voor water

Hydrofiel en hydrofoob

Hydrofiel:   Zo'n molecuul heeft minstens 1 OH- of NH- groep

                         Hierdoor kunnen ze goed mengen met water

Hydrofoob: molecuul heeft geen OH- of NH- groepen 

                         Kan zich niet tussen de watermoleculen voegen

Soort zoekt soort! 

Hydrofiel/Hydrofoob

De hydrofobe staart gaat makkelijk in
het vet (olie) en de hydrofiele kop mengt
makkelijk met water. Hierdoor zorgt
een emulgator ervoor dat olie en water
kunnen mengen (voor een tijdje).

Dus Moleculaire stoffen

• Bestaan uit niet-metalen
• Geleiden nooit de stroom
• Hebben een laag smelt- en kookpunt
• Tussen de moleculen:     vanderwaalsbinding
• Tussen de atomen:           covalente binding / atoombinding

Aan de slag!

Maken van 7.3

opdracht 22, 23, 25, 30, 31 en 32

Metalen (macro)

Metaalrooster: atoomresten en vrije elektronen (micro)

• Metalen kun je buigen zonder ze te breken. 
  
• In het metaalrooster verschuiven de positieve ionen ook ten opzichte van elkaar, maar er verandert eigenlijk niets. 
  
• Legeringen: kunnen harder of zachter zijn dan het oorspronkelijke metaal (zie figuur 7.14)

Waarom zijn metalen buigzaam?

Hoe noem je de reactie tussen metalen en stoffen zoals zuurstof en water?

1. Roesten
2. Corroderen
3. Onedel
4. Legering

Wat is de lading van de atoomrest (het metaalion) in een metaalrooster?

1. Positief
2. Negatief
3. Neutraal
4. Kan zowel positief als negatief zijn

Is brons harder dan koper?

1. Ja
2. Nee
3. Niet te voorspellen
4. Ik zou het niet weten

                   Fase-overgang

• Bij verhitten verandert alleen de fase van de stof.
• De moleculen blijven hetzelfde (atoombinding blijft intact).
• De afstand tussen deeltjes veranderd -> Van der Waalsbinding (kracht).

VanderWaalsbinding 

• Aantrekkingskracht tussen moleculen
• Zwakke binding
• Aanwezig bij vaste stoffen en vloeistoffen
• Wordt 'overwonnen' in de gasfase  of als een molecuul wordt opgelost. 
• Hoe groter de massa van een molecuul, hoe sterker de
    vanderWaalsbinding, hoe hoger het kookpunt/smeltpunt. én
• Hoe groter het contactoppervlak tussen de moleculen dankzij hun vorm,
   hoe sterker de vanderWaalsbinding, hoe hoger het kookpunt/smeltpunt.

Vanderwaals kracht

molecuulkracht die 

een molecuulbinding mogelijk maakt

(waterstofbrug is bijzonder binding
uitgelegd met             )

Welke twee soorten bindingen zitten er tussen watermoleculen ?

1. Atoombinding
2. Ionbinding
3. Vanderwaalsbinding
4. Waterstofbrug

Een voorbeeld van een polair molecuul is een:

1. koolstofdioxide
2. methaan
3. water
4. ethaan

olie

1. hydrofiel
2. hydrofoob

Mengen deze moleculen?

1. nee, want H2O is hydrofiel, ethaan hydrofoob
2. ja, ze zijn beide hydrofiel
3. ja, ze zijn beide hydrofoob
4. nee, want H2O is hydrofoob en ethaan hydrofiel

De kop van een zeepmolecuul is:

1. hydrofiel, houdt niet van water
2. hydrofoob, houdt niet van water
3. hydrofiel, houdt wel van water
4. hydrofoob, houdt wel van water

Welke stof heeft het hoogste kookpunt? CH4, C2H6 of C3H8?

1. CH4
2. C2H6
3. C3H8
4. Allemaal even hoog

Polaire atoombinding

• Elektronen bevinden zich gemiddeld meer bij het ene atoom
   dan bij het andere.
• Hierbij spelen andere krachten een rol = waterstofbrug
• Watermoleculen zijn stevig aan elkaar gebonden door
    waterstofbruggen, aan de opp. een vliesje van water
    = oppervlaktespanning

Polaire atoombinding

• De elektronen zitten liever bij het N-atoom en bij het
    O-atoom. Hierdoor worden deze atomen “delta” negatief.
• De waterstofatomen die aan het ”delta” negatief atoom vast
    zitten worden “delta” positief.
• Moleculen met OH- en/of NH groepen hebben dus extra
    bindingen genaamd Waterstofbruggen
• Moleculen met een polaire atoombinding > kookpunt
  

Polaire atoombinding

Waterstofbruggen alleen tussen het O-atoom of N-atoom van het ene molecuul en een H-atoom van een ander molecuul.

LET OP !!

ALLEEN H-ATOMEN DIE ZELF OOK AAN EEN O- OF EEN N-ATOOM ZIJN GEBONDEN KUNNEN H-BRUGGEN VORMEN

En als één atoom nu te hard trekt?

Dan ontstaan positief en negatief geladen deeltjes (uit de atomen). Deze worden ionen genoemd.
De stof die hieruit ontstaat wordt een zout genoemd

Atoombinding

Binding in moleculen tussen atomen.

De atomen wisselen beide een elektron met elkaar

Ze hebben een gezamenlijk electronenpaar.

0

Hydrofiel en hydrofoob

HYDROFOOB > houdt niet van water, mengt er niet goed mee     > bijv. olie, kaarsvet, zuurstof 

HYDROFIEL > houdt van water, mengt er goed mee                          > bijv. alcohol, suiker, spiritus

De oliedruppeltjes zijn omringd door emulgatormoleculen. 

De hydrofobe staarten steken in de hydrofobe oliedruppels. 

De hydrofiele koppen bevinden zich in water.

Dus de emulgator

Hydrofiel en hydrofoob

• Hydrofiele stoffen lossen goed op/mengen goed met andere hydrofiele stoffen
• Hydrofobe stoffen lossen goed op/mengen goed met andere hydrofobe stoffen
• Hydrofiele stoffen lossen slecht op in hydrofobe stoffen

Dus molecuulbinding

De aantrekkingskracht 

die uiteindelijk
tussen moleculen met gewone atoombindingen 

ontstaat noemen we 

de VanderWaalskrachten

Electronegativiteit

Sommige elementen “trekken harder” aan het electronen paar.

Hierdoor komt er meer van de beide electronen aan de kant van dat element.

De kracht waarmee een element trekt heet de electronegativiteit