2.2 bindingen tussen moleculen

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

Wat gaan we vandaag doen?

• Eigenschappen van moleculaire stoffen
• Binding tussen moleculen
• Vanderwaalsbinding 
• dipoolbinding
• Waterstofbruggen
• Apolaire moleculen

Eigenschappen van moleculaire stoffen

1. Geleid geen elektriciteit
2. Oplosbaarheid
3. Smeltpunt, kookpunt 
4. Waterstofbruggen

Binding tussen moleculen

Algemeen principe:

Hoe sterker de bindingen tussen moleculen zijn, 

des te hoger zijn het smeltpunt en het kookpunt

Wat is het verband?

Hoe kan dit, is toch de zelfde stof?

Vanderwaalsbinding 

Deze houdt moleculen bij elkaar. 

Alle moleculen hebben vanderwaalsbindingen

Zowel molecuulmassa als molecuuloppervlak
maken de binding sterker

Dipool-dipoolbinding

Binding tussen polaire moleculen ("dipolen").  
        Hoe bepaal je of een binding/molecuul polair is ??

Binding tussen         en            van verschillende moleculen

Voorbeeld: SO2

        

δ​−​​

δ​−​​

δ​−​​

δ​−​​

2δ​+​​

2δ​+​​

δ​+​​

δ​−​​

Als het verschil in elektronegativiteit (T40)

< 0,4 is noemen we de binding:
covalent of apolair.

Als 0.4 < verschil elektronegativiteit < 1,7 (T40) noemen we de binding polair en krijgen we hele kleine + of - lading op de atomen (zie hiernaast). 

Als het verschil in elektronegativiteit (T40)

> 1,7 noemen we de binding ionogeen en is er echte + of - lading op de atomen.

1 atoombinding = elektronenpaar

Welke binding is polair?

1. C-C
2. C-H
3. Na-F
4. N-H

Welke binding is polair?

1. O=O
2. C=O
3. Cl-Cl
4. N=N

Dipool-dipoolbinding

Binding tussen polaire moleculen ("dipolen")

Binding tussen          en          van verschillende moleculen

Voorbeelden: HCl en H2O

        

δ​+​​

δ​−​​

Een molecuul heeft een dipool/is een dipoolmolecuul als

- er polaire atoombindingen aanwezig zijn

- er geen symmetrie in het molecuul is waardoor de
  ladingen elkaar niet 'opheffen' oftewel netjes gezegd: het centrum van de + en - lading ligt dan niet op elkaar

Waterstofbrug

Bij polaire bindingen met een H-atoom in een -OH of -NH kunnen moleculen

waterstofbruggen vormen

Voorbeeld: H₂O

(En alle andere moleculen 

met N-H of O-H groepen)

- - - - - -

- - - - - -

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)

Waterstofbruggen

Teken de waterstofbruggen tussen ammoniak- 

en watermoleculen

Waterstofbruggen

De waterstofbruggen tussen ammoniak- 

en watermoleculen

Apolaire moleculen

Soms kunnen polaire bindingen in een molecuul elkaar precies tegenwerken

Er is dan netto geen dipool en het molecuul is apolair

Voorbeeld: CO₂ 

δ​−​​

δ​−​​

2δ​+​​

0

Heeft dit molecuul een dipool?

1. Ja, er is een netto dipool want de ladingen heffen elkaar niet op.
2. Nee, er is een netto dipool want de ladingen heffen elkaar niet op.
3. Ja, er is geen netto want de ladingen heffen elkaar op dipool.
4. Nee, er is geen netto dipool want de ladingen heffen elkaar op.

Heeft waterstofchloride
een dipool (en is het dus een dipoolmolecuul) ?

1. Ja
2. Nee

Oplosbaarheid in water

Moleculen die een -OH of een -NH groep bevatten en dipoolmoleculen kunnen oplossen in water

Op microschaal: moleculen die een -OH of -NH groep bevatten kunnen waterstofbruggen maken met -OH groepen van watermoleculen en zullen oplossen in water.

Polaire moleculen zullen een dipool-dipool binding maken met watermoleculen en dus oplossen in water

Oplosbaarheid in water

Moleculen die geen -OH of een -NH groep bevatten of geen dipoolmolecuul zijn  kunnen niet oplossen in water

Op microschaal: 

moleculen die geen -OH of -NH groep bevatten of geen dipoolmolecuul zijn kunnen niet oplossen in water want ze kunnen geen H-brug maken of dipooldipoolinteractie hebben met watermoleculen  (maar wel in een apolair oplosmiddel zoals benzine).

Polaire molecuul

Apolair molecuul

Waterstof (H2)

Methaan (CH4)

Methanol (CH3OH)

Waterstofchloride

(H-Cl)

Koolstofdioxide (O=C=O)

Water

(HOH)

ammoniak

H-N-H

     |

    H

wateroplosbaar molecuul

niet wateroplosbaar molecuul

Waterstof (H2)

Methaan (CH4)

Methanol (CH3OH)

Waterstofchloride

(H-Cl)

Koolstofdioxide (O=C=O)

Water

(HOH)

ammoniak

H-N-H

     |

    H

Als een molecuul een -OH of -NH groep bevat of een dipoolmolecuul is ontstaat er een extra interactie tussen deze moleculen onderling en met watermoleculen.
Wat zal er met het kookpunt van de moleculen gebeuren: zal dit hoger/gelijk/lager zijn dan moleculen met een zelfde molmassa maar zonder deze extra interactie

Aan de slag

Lezen/herhalen/samenvatten H2.2

Maken opdrachten uit de planner + test jezelf

PWW = hfst 1 + hfst 2 t/m 2.2