5V LPM 2021 molecuulbouw H12 les 1

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

5V SK @ LPM

5V start H12 molecuulbouw

vrije elektronen?

een vrij elektronen-paar is een paar elektronen, dan niet betrokken is bij een binding, dus een 'reserve'-paar. Het neemt echter wel ruimte in, vandaar dat het molecuul deze vorm heeft.

Om de structuur van een molecuul te kunnen tekenen moet je weten wat de covalentie van de atomen is. Wat is covalentie?

1. De lading als het atoom een ion wordt
2. Het aantal elektronen in de buitenste schil
3. Het aantal bindingen dat een atoom kan aangaan
4. Het aantal elektronen dat mist in de buitenste schil

Wat is de juiste covalentie van de volgende atomen ...
N, C, H en O

1. N; 2, C; 4 H; 1 , O; 2
2. N; 5, C; 4 H; 1 O; 6
3. N; 3 C; 6 H; 1, O; 2
4. N; 3, C; 4 H; 1, O; 2

covalentie en Lewis structuren

De covalentie van atomen helpt ons een molecuulstructuur te tekenen.

Soms is dit echter niet genoeg. Hoe zijn de elektronen verdeeld? Wanneer krijg je een enkele of een dubbele binding?

Hiervoor is de Lewis structuur een goed hulpmiddel.

De Lewis structuur is een structuurformule met ALLE valentie elektronen.

Lewis structuur van C, N en O:

voorbeeld 1: H₂O

(1) waterstof heeft 1 valentie-elektron, er zijn 2 H's

zuurstof heeft 6 valentie-elektronen

samen zijn er 2+6 = 8 elektronen beschikbaar

dat zijn 8/2 = 4 elektronen paren beschikbaar

(2) waterstof wil graag 2 elektronen in de buitenste schil

zuurstof wil graag 8 elektronen in de buitenste schil (octet regel!)

gewenst zijn (2*2 = 4)  + 8 = 12 elektronen

dat zijn 12/2 = 6 elektronen paren gewenst 

Er moeten dus 6 - 4 = 2 elektronenparen gedeeld worden, dat zijn de atoombindingen

tabel maken en tekenen H₂O

dan tekenen:

dan de overige (=2) elektronenparen verdelen:

checken: nu zijn er 4 elektronenparen, elk atoom heeft zijn gewenste aantal elektronen in de buitenste schil (door te delen!)

Dit is de Lewis structuur voor H₂O!

	beschikbaar	gewenst
2 x H	2	4
O	6	8
totaal	8	12
paren	8/2=4	12/2=6
		6-4 = 2 gedeeld

tip

gewenst betekent: hoeveel elektronen 'wil' een atoom zodat het aan de edelgasconfiguratie voldoet? Dat zijn er 2 voor H, en voor alle anderen zijn dat er 8 (octetregel)

1. Noteer het totaal aantal valentie elektronen van alle atomen en het aantal gewenste elektronen (tabel). Delen door 2 geeft het aantal paren. Het aantal gewenste paren minus het aantal aanwezige paren is het aantal gedeelde bindingen tussen atomen.

2. Vind het minst elektronegatieve atoom; teken deze het in het midden. Zet de andere atomen er omheen en verbindt met een enkele binding (= 2 elektronen). H komt altijd aan de buitenkant H kan maar één binding aangaan.

3. Maak de octetten compleet door de overige elektronenparen te tekenen, begin bij de meest elektronegatieve.

4. Atomen met incomplete octetten kunnen worden aangevuld door elektronenparen te delen (dus: extra binding tussen 2 atomen), check of dit klopt met het aantal gedeelde elektronen paren (tabel)

stappenplan

ELO

dit stappenplan staat op de ELO en is anders dan in je boek. Meerdere wegen leiden naar Rome, doe wat jou het beste past!

we gaan er eentje samen doen: CO₂

stap (1) neem deze tabel over in je schrift, vul alles in voor CO2

	e- beschikbaar	e- gewenst
C
2 x O
totaal
paren
gedeeld?	xxxxxxxx

we gaan er eentje samen doen: CO₂

stap (1) neem deze tabel over in je schrift, vul alles in voor CO2

	e- beschikbaar	e- gewenst
C	4	8
2 x O	2x6 = 12	2x8 = 16
totaal	4+12 = 16	8+16 = 24
paren	16/2 = 8	24/2 = 12
gedeeld?	xxxxxxxx	12-8 = 4 bindingen

na stap (1) tekenen, in stapjes

(2)  tekenen, de minst E-negatieve in midden

(3) tekenen, de meest E-negatieve eerst octet 'geven'

(4) octetten compleet maken

C komt 4 elektronen te kort, (2 paren), dit kan gefixed worden door ze te delen met een elektronenpaar met een zuurstof atoom (2x, want 2 O-atomen). Deze verschuiven dus naar c=o.

Lewis structuur

streepjes of stipjes?

je mag voor vrije elektronenparen streepjes of twee stipjes gebruiken in een Lewis structuur. Een binding (gedeeld elektronenpaar) is een streepje.

later: lading en 3D structuur

met de Lewis structuren kunnen we details in molecuulstructuren zoals (dubbele) bindingen en de elektronenverdeling beredeneren.

Later leren we wat voor effect dit heeft op de molecuulbouw (lineair? gebogen?) en de formele lading (waar zit de lading eigenlijk?).

maak nu zelf

lees 12.1 t/m blz 154, maak opgave 4, 5a, 6a, 7a en 8

nog wat hulp nodig? Op de ELO: 

bestand met Lewis structuren van atomen en elektronegativiteit 'landschap'

Filmpjes over opstellen Lewis structuren voor 5V:

Scheikunde lessen: https://www.youtube.com/watch?v=v0BWyb9Mgtg

Scheikundehulp: https://youtu.be/cvdOq7OxT_s