H4.2 Waterstofbruggen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

H4.2 Waterstofbruggen

H4.2 Waterstofbruggen

Lesdoelen: je kunt na deze paragraaf

• Uitleggen wat een polaire atoombinding is en hoe waterstofbruggen worden gevormd.
• M.b.v. het kookpunt van stoffen uitleggen dat waterstofbruggen veel sterker zijn dan de VanderWaalsbinding.
•  Aangeven dat er meer H-bruggen worden gevormd per molecuul als het aantal OH- en/of NH-groepen groter is en dat het kookpunt daardoor toeneemt.
• Eigenschappen op macroniveau verklaren m.b.v. de structuren op meso- en microniveau.

Instructie

Les 2 (H4.2):

• Polaire atoombinding
  
• Waterstofbrug = H-brug
• OH- en NH-groepen
• Mesoniveau

Covalente binding - Atoombinding
(binding tussen atomen in een molecuul)

• Atomen willen evenveel valentie-elektronen als de edelgassen
• Dit kan door een binding aan te gaan met een ander atoom
• Er wordt een gedeeld elektronenpaar gevormd.
• Dit paar wordt ook wel atoombinding of covalente binding genoemd.
• Heel sterke binding! Verbreekt alleen bij chemische reactie

Van der Waalsbinding - Molecuulbinding

• Aantrekkingskracht tussen moleculen
• Zwakkere binding dan atoombinding 
• Aanwezig bij vaste stoffen en vloeistoffen
• Verdwijnt in de gasfase, als stof kookt en verdampt (molecuulrooster wordt verbroken) of als een molecuul wordt opgelost. 

Polaire atoombinding

• Elektronegativiteit: Binas 40A
• Geeft aan hoe hard een kern aan elektronen trekt
• Verschil betekent kleine lading op atoom

Elektronegativiteit van H=2,1 en Cl=3,2

Cl trekt iets harder aan elektronen

Gedeeld elektronenpaar zit dichter bij Cl dan H

Cl klein beetje negatief 

H dus een klein beetje positief

δ​+​​

δ​−​​

Water heeft ook een dipoolmoment:
EN H = 

EN O = 

Dit betekent dat zuurstof harder aan de elektronen in het gedeelde elektronenpaar trekt dan water. 

Waterstofbruggen

• OH en NH groepen zijn bijzonder
• Extra bindingen maken = waterstofbrug (H-brug)
• Veroorzaakt door polaire atoombinding
• Die wordt weer veroorzaakt door elektronegativiteit
• H-brug is sterker dan VanderWaalsbinding, maar minder sterk dan covalente binding

Regels H-bruggen tekenen

• van psitief naar negatief deeltje
• streepjes/stipjes
• Er kan géén H-brug worden
  gevormd tussen een O en een
  H die NIET aan een O/N vast zit! 

Molecuulmassa en kookpunt

Hoe hoger de molecuulmassa, hoe sterker de VanderWaalsbinding, hoe hoger het kookpunt. 

Echter:

H₂S      34,081                -60 graden (210 K)

H₂O     18,015                100 graden (373 K)

NH_{3     17,031                 -33 graden (240 K)}

PH_{3      33,994                -88 graden (185 K)}

De H kan 1 waterstofbrug maken.

De O kan 2 waterstofbruggen maken.

Welke waterstofbruggen kloppen NIET?

1. geen, ze zijn allemaal goed
2. B, D en E
3. A, B, C, E en F
4. A, B, F

Maakt deze stof waterstofbruggen met zichzelf?

1. Ja
2. Nee

Welke bindingen worden verbroken bij het koken van water?

1. vanderwaalsbindingen
2. vanderwaalsbindingen en waterstofbruggen
3. vanderwaals- en covalente bindingen
4. waterstofbruggen

Nicotine kan waterstofbruggen vormen?

1. Ja
2. Nee

Kan Cocaïne waterstofbruggen vormen?

1. Ja, want het molecuul is polair
2. Ja, want het molecuul is apolair
3. Nee, want het molecuul is polair
4. Nee, want het molecuul is apolair

VDW en waterstofbruggen hebben het volgende effect op het kookpunt:

1. meer H-bruggen = hoger kookpunt meer VDW = geen effect
2. meer H-bruggen = lager kookpunt meer VDW = hoger kookpunt
3. meer H-bruggen = hoger kookpunt meer VDW = hoger kookpunt
4. meer H-bruggen = geen effect meer VDW = hoger kookpunt

Hiernaast staat de structuurformule van chloroform, een stof met een bedwelmende werking. Tussen moleculen chloroform komen de volgende bindingen voor:

1. atoombindingen
2. waterstofbruggen
3. vanderwaalsbindingen
4. waterstofbruggen en vanderwaalsbindingen

Welke bindingen worden verbroken bij het koken van vloeibaar ammoniak?

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

welke structuren kunnen waterstofbruggen aangaan?

1. 
2. 
3. 
4. 

Welke uitspraak of welke uitspraken zijn waar?
I. Waterstofbruggen komen altijd voor tussen moleculen in de vloeibare fase;
II. Vanderwaalsbindingen komen tussen alle moleculen voor in de vaste en vloeibare fase.

1. Alleen uitspraak I
2. Alleen uitspraak II
3. Beide uitspraken
4. Geen van de uitspraken

Welke bindingen worden verbroken bij het koken van deze stof?

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

Met welke groepen kan -NH waterstofbruggen aangaan (meerdere antwoorden mogelijk)?

1. -NH
2. -OH
3. =O
4. -CH

In welke plaatje zie je waterstofbruggen?

1. Alleen A
2. Alleen B
3. Alleen C
4. Zowel in A, B als C

Maakt deze stof
waterstofbruggen?

1. Ja
2. Nee

Hiernaast staat een afbeelding van een glucose molecuul.
Welke nieuwe bindingen ontstaan wanneer we glucose oplossen in water.

1. vd Waalsbindingen en atoombindingen
2. Waterstofbruggen en atoombindingen
3. vd waalsbindingen en waterstofbruggen
4. atoombindingen, vd Waalsbindingen en waterstofbruggen

Welke groepen in een molecuul kunnen waterstofbruggen maken?

1. OH-groep
2. CN-groep
3. CH-groep
4. NH-groep

Welke soort binding is er tussen de moleculen van koolwaterstoffen?

1. Atoombinding
2. Vanderwaalsbinding
3. Waterstofbruggen
4. Metaalbinding

Kan alcohol waterstofbruggen vormen?

1. Ja
2. Nee

Waterstofbruggen ontstaan bij moleculen met een ... groep

1. OH en/of CN
2. NH en/of CH
3. CH en/of OH
4. OH en/of NH

Welke binding is het minst sterk?

1. atoombinding
2. metaalbinding
3. waterstofbruggen
4. vanderwaalsbindingen

Welke binding verbreekt bij het verdampen van een stof?

1. Atoombinding
2. Covalente binding
3. Metaalbinding
4. Vanderwaalsbinding

Bij welke stof verwacht je het hoogste kookpunt op basis van molecuulmassa? of

H​2​​S

H​2​​O

1. H2O
2. H2S

Is de atoombinding tussen C en C polair of apolair?

1. polair
2. apolair