3.3 binding tussen moleculen 1

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Planning

Vandaag

...leer je waarom gekko's aan het
plafond kunnen blijven hangen

Vanderwaalsbinding

Dipool-dipoolbinding

Waterstofbruggen

Het meso-niveau

Polaire atoombinding

Het ene atoom trekt harder aan het gedeelde elektronenpaar dan het ander

- Verschuiving  elektronenpaar naar hoogste elektronegativiteit

- "Partiële lading" (δ- en δ+)

Atoombindingen

• Tussen atomen binnen een molecuul zitten atoombindingen
  
• Atoombindingen worden gevormd door het gedeelde elektronenpaar
  
• Als beide atomen even hard aan de elektronen trekken, is het een apolaire atoombinding
  
• Als één van de twee atomen harder aan de elektronen trekt dan het andere atoom, is het een polaire atoombinding
  

Polaire atoombinding

• Atoombinding

• polaire atoombinding

• De atoombinding tussen een N en een H atoom en tussen een O en een H atoom is ook een polaire atoombinding.

Polaire en apolaire stoffen

H2O (polair)

CH4 (apolair)

Elektronegativiteit

Het verschil in elektronegativiteit (ΔEN) bepaalt het soort binding (BiNaS 40A)

ΔEN	Soort binding	Voorbeeld
< 0,4	Apolair	C-H, C-S, C=S
0,4-1,7	Polair	C-F, H-Cl, C-O, C=O
> 1,7	Ion	Na + Cl -

3.3 Binding tussen moleculen

Vanderwaalsbinding

Dipool-dipoolbinding

Waterstofbruggen

Het meso-niveau

Binding tussen moleculen

Algemeen principe:

Hoe sterker de bindingen tussen moleculen zijn, 

des te hoger zijn het smeltpunt en het kookpunt

Vanderwaalsbinding 

Deze houdt moleculen bij elkaar. 

Alle moleculen hebben vanderwaalsbindingen

Zowel molecuulmassa als molecuuloppervlak
maken de binding sterker

Vanderwaalsbinding

hogere molmassa → sterkere binding (en dus hoger kookpunt)

Vanderwaalsbinding 

Voorbeeld: hexaan en 2,3-dimethylbutaan

Zelfde massa, maar hexaan heeft een groter oppervlak, dus sterkere vanderwaalsbinding

>

Dipool-dipoolbinding

Binding tussen polaire moleculen ("dipolen")

Binding tussen         en            van verschillende moleculen

Voorbeeld: SO2

        

δ​−​​

δ​−​​

δ​−​​

δ​−​​

2δ​+​​

2δ​+​​

δ​+​​

δ​−​​

Dipool-dipoolbinding

Binding tussen polaire moleculen ("dipolen")

Binding tussen          en          van verschillende moleculen

Voorbeelden: HCl en H2O

        

δ​+​​

δ​−​​

Een molecuul is een dipool als

- er polaire atoombindingen aanwezig zijn

- er een vlak in het molecuul aan te wijzen is, waarin de ladingen elkaar niet opheffen (geen symmetrie)

Waterstofbrug

Bij polaire bindingen met een H-atoom kunnen moleculen waterstofbruggen vormen

Voorbeeld: H₂O

(En alle andere

N-H, O-H bindingen)

- - - - - -

- - - - - -

Waterstofbrug

Ander Voorbeeld: H₂O met ethanal, dat kan ook!

Dus: 1 polaire binding met H (hier: O-H) en
een andere polaire binding met of zonder H (hier: C=O)

- - - - - -

Waterstofbruggen

Waterstofbruggen geven ijs een

kenmerkende structuur met veel 

lege ruimte, 

vandaar de lage dichtheid!

waterstofbrug (H - O)

Meso-niveau

De lage dichtheid op macro-niveau

is niet te verklaren uit het micro-niveau

(de waterstofbruggen tussen de moleculen)

De specifieke kristalstructuur van ijs 

die daar, qua grootte, tussenin zit, verklaart het wel!

Dat is het meso-niveau.

Polaire + apolaire bindingen

Apolaire bindingen

Van der Waalsbinding

Tussen moleculen

Relatief zwakke binding

Wordt sterker naarmate het molecuul groter wordt

We

Heptaan:

Propaan:

Welke stof heeft het hoogste kookpunt?

1. Heptaan
2. Propaan

Hoe sterker de binding tussen moleculen, hoe groter het kookpunt van de stof

We

2,2-dimethylbutaan:

Hexaan:

Welke stof heeft het hoogste kookpunt?

3. 2,3-dimethylbutaan
4. Hexaan

Mate van Van der Waals-binding hangt af van raakoppervlak tussen moleculen

Polaire moleculen vormen een dipool, dipolen trekken elkaar aan

Dipoolbinding

Tussen polaire moleculen

Relatief sterke binding, véél sterker dan vdWaals

We

Methanol:

Welke stof heeft het hoogste kookpunt?

Ethaan:

1. Methanol
2. Ethaan

En die gekko's?

Bij welke fase overgang(en) worden VanderWaals-bindingen verbroken?

1. Van vast naar vloeibaar
2. Van vloeibaar naar gas
3. Van vast naar gas
4. Van gas naar vloeibaar

Welke bindingen worden verbroken bij het koken van deze stof?

1. waterstofbruggen
2. waterstofbruggen en vanderwaals-bindingen
3. vanderwaals-bruggen
4. vanderwaals-bindingen.

Welke bindingen worden verbroken bij het koken van deze stof?

1. vanderwaals-bindingen
2. dipool-dipoolbindingen
3. waterstofbruggen
4. A, B en C.

Welke binding tussen moleculen is sterker: een vanderwaalsbinding, een dipool-dipoolbinding of een waterstofbrug?

1. vanderwaalsbinding
2. dipool-dipoolbinding
3. waterstofbrug
4. Ik weet het niet

Polaire molecuul

Apolair molecuul

Waterstof

Methaan

Methanol

Waterstofchloride

Koolstofdioxide

Water

Welke combinatie kan geen waterstofbrug vormen?

1. N-H en O-H
2. O-H en O-H
3. C-H en N-H
4. C=O en H-N

Huiswerk

18 t/m 21, 22 t/m 31, 32

Aan de slag!

Lezen: p78, 79, 80, 81 (t/m "water als polair molecuul")

Maken: 18, 22, 23

Morgen: bijzondere soorten polaire en apolaire moleculen