2.3 Metaalbinding

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4

2.3 Metaalbinding

Deze lesweek

• herhalen atoombindingen en vdWaals en H-brug
• Uitleg micro/macro niveau
• Quiz micro/macro
• Opdracht micro/macro bij metalen
• Examenopgaven: 2022-1 29 t/m 32

herhalen 2.1+2.2

Atoombinding: 

polair of apolair

Vanderwaalsbinding

H-brug

 herhalen 2.1+2.2

Atoombinding:                                            polair of apolair

verschil electronegativiteit < 0,4 = apolair of covalent    (C-H)

0,4 < verschil electronegativiteit < 1,7 = polair   (C-O en O-H)

herhalen 2.2

Vanderwaalsbinding

H-brug

herhalen 2.2: vdWaals

vdWaals = 

- tussen alle moleculen

- hoe hoger molmassa

  = hoe hoger smelt- en
     kookpunt

herhalen 2.2: H-brug

H-brug = 

- tussen OH- en/of NH-groepen in moleculen

- verhoogt smelt- en 

   kookpunt

- zorgt dat moleculen 

  op kunnen lossen in 

  water.

herhalen 1.1 startopdracht

Teken in je schrift ²³₁₁Na volgens het atoommodel van Bohr (met K,L,M-schillen).

• 1,5 minuten
• In je schrift

Atoommodel Bohr Na-23

Atoomnummer = 11

Massagetal = 23

In de kern zitten 11 protonen en 23-11=12 neutronen

In de elektronenschillen (K,L,M) zitten 11 elektronen: 2, 8, 1

Wat verklaart de reactiviteit van natrium?

Eigenschappen verklaren

Aan de hand van het atoommodel van Bohr kunnen veel eigenschappen van stoffen worden verklaard en voorspeld.

In de scheikunde maak je voortdurend een koppeling tussen macroniveau (waarneembaar) en het microniveau (niet waarneembaar).

Macro en micro

Macroniveau: waarneembaar en meetbare eigenschappen, bijv. kleur, hardheid, geleidbaarheid, smelt- en kookpunt.

Microniveau: beschrijving op deeltjesniveau (moleculen, ionen, elektronen, bindingen).

Reactiviteit van natrium

Macroniveau: natrium reageert heftig met water.

Microniveau: een natriumatoom heeft 1 valentie-elektron waar hij vanaf wil om de edelgasconfiguratie te bereiken.

De geur van een geurkaars

1. Macro
2. Micro

Chloor heeft 7 valentie-elektronen

1. Macro
2. Micro

1. Macro
2. Micro

Koperdraad is buigzaam

1. Macro
2. Micro

De soortelijke warmte van water is 4,18 kJ per kg per Kelvin

1. Macro
2. Micro

Magnesiumatomen hebben een sterke metaalbinding

1. Macro
2. Micro

Metaalbinding

Opdracht

• Tweetallen:  ± 8 minuten / Lees 2.3 en verklaar de volgende eigenschappen van  metalen (macroniveau) op microniveau:
  groep a) elektrische en warmte-geleidbaarheid                            groep b) hoog smeltpunt                                                                            groep c) vervormbaarheid.

• Na 8 minuten: op het bord aan de klas uitleggen

Bespreking opdracht

In je antwoord moet je minimaal de volgende begrippen noemen:

• Elektrische en warmte-geleidbaarheid: metaalrooster, beweging elektronen/atomen
• Hoog smeltpunt: sterkte metaalbinding, energie
• Vervormbaarheid: metaalrooster
• Edelheid: elektronen-/edelgasconfiguratie

Filmpjes: edelheid van metalen

Neem de tabel over en vul in terwijl je de filmpjes kijkt. (10 min)

uitwerking

100 gram Nordic gold bevat 89 gram Cu en 5,0 gram Al.

89 gram Cu bevat 89 / 63,5 = 1,40 (mol) Cu.
5,0 gram Al bevat 5,0 / 27,0 = 1,85 x 10^-1 (mol) Al.

De molverhouding Cu : Al is dus 1, 40 / (1,85 x 10^-1) = 7,6 : 1,0.

uitwerking 31:
Bindingstype in structuurformules: atoombinding/ covalente binding juist = 1 punt.

Bindingstype in Nordic gold: metaalbinding juist = 1 punt.

uitwerking 32: De atoomdiameter van Al is groter dan die van Zn, maar kleiner dan die van Sn. De lijn zal dus steiler moeten lopen dan die van Zn, maar minder steil dan die van Sn. Dus lijn II geeft de invloed van de aluminium -atomen op de hardheid van een koperlegering weer.

Toelichting puntenscore:

Atoomdiameters van Al, Zn en Sn juist vergeleken = 1 punt.

Consequente conclusie = 1 punt.