8.1 en 8.2 Oefenen Lewisstructuren en VSEPR

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Lewisstructuren en VSEPR

Oefenen

Opdracht

• Bepaal de Lewisstructuur van het carbonaation, CO₃^2- 
   en zijn ruimtelijke structuur?

Stap 1: Bepaal aantal valentie-elektronen

Hoeveel valentie electronen
heeft carbonaat in totaal?

Antwoord stap 1: Bepaal aantal valentie-elektronen

• CO₃^2- bestaat uit 1 x C en 3 x O
• En er zijn twee extra elektronen! (De 2- lading)
• C: 1 x 4 = 4
• O: 3 x 6 = 18
• extra e^- vanwege de lading van het ion: 2 x 1 = 2
• In totaal 24 valentie-elektronen

Stap 2: Bepaal hoeveel valentie-elektronen nodig zijn

• Elke atoomsoort streeft naar 8 valentie-elektronen
• H is een uitzondering: die streeft naar 2
• Tel op hoeveel valentie-elektronen in totaal nodig zijn.

Hoeveel electronen zouden er in
carbonaat dienen te zijn uitgaande
van de octetregel?

Antwoord stap 2: Bepaal hoeveel valentie-elektronen nodig zijn

• Elk atoomsoort streeft naar 8 elektronen, er zijn 4 atomen
• 4 x 8 = 32
• In totaal zijn er 32 valentie elektronen nodig

Stap 3: Bepaal hoeveel valentie-elektronen er gedeeld gaan worden (de atoombinding)

Hoeveel bindende
electronenparen zitten er in
carbonaat ?

Antwoord stap 3: Bepaal hoeveel valentie-elektronen gedeeld gaan worden (de atoombinding)

• CO₃^2- heeft dus 24 valentie-elektronen van zichzelf
  
• CO₃^2- wilt dus 32 valentie-elektronen hebben voor edelgasconfiguratie
• Hoeveel elektronen gaan er gedeeld worden? 
  
  
• 32-24 = 8. Er gaan dus 8 valentie-elektronen gedeeld worden
• Elke atoombinding bevat 2 elektronen, dus 8/2 = 4 atoombindingen.

Stap 4: Bepaal hoeveel vrije elektronen er nog over zijn.

Tussentijds overzicht:

• aantal valentie-elektronen: 24
• aantal valentie-elektronen benodigd: 32
• aantal gedeelde valentie-elektronen: 8
• de rest zijn vrije elektronen 

Hoeveel vrije electronenparen
heeft carbonaat ?

Antwoord stap 4: Bepaal hoeveel vrije elektronen er nog over zijn.

• 24 valentie-elektronen in totaal, er worden er 8 gebruikt voor de atoombinding
• er zijn 24 - 8 = 16 valentie-elektronen over
• Vrije elektronen kunnen in paren voorkomen: vrije elektronenparen (VEP)
• 16/2 = 8 VEP

In totaal

• 4 atoombindingen (8 gedeelde elektronen: 32-24)
• 8 vrije elektronenparen (16 vrije elektronen: 24-8) 
• Maaaaaaaaaaaar, CO₃^2- is 2- geladen, dus waar komt dat vandaan?

Op welke atomen zit de
negatieve lading?

Formele lading

• Atomen kunnen een formele lading hebben: De - lading in de O in CO₃^2-
• Hoe bepaal je dat?

Formele lading

• Je telt het aantal elektronen rond het atoom: in dit geval 7:
  
• 6 van de vrije elektronen en 1 van de atoombinding
• Normaal heeft O 6 valentie-elektronen maar hier heeft O 7 elektronen om zich heen. Dat is er een teveel, het atoom is dus negatief geladen.

Formele ladingen in formaldehyde

Uitzonderingen op octetregel

• S of P kunnen soms meer dan 8 omringende elektronen hebben
• Dit heet dan een uitgebreid octet
• Als dit zo is, wordt dit altijd gemeld in de opgave

Lewisstructuren van radicalen

• Radicaal is een deeltje waarin ook ongepaarde elektronen in voorkomen
• Werkt op dezelfde manier, maar je houdt uiteindelijk 1 elektron over die alleen is.
• Voorbeeld in het boek

Lewisstructuur van een radicaal

Een radicaal is een deeltje met een oneven aantal valentie-elektronen

methaanmolecuul 

methylradicaal

broommolecuul 

broomradicaal

(los broomatoom)

Wat is het omringingsgetal
voor koolstof in carbonaat?

Wat voor ruimtelijke structuur
heeft carbonaat?

Zijn de ladingen gefixeerd
op vaste "O" atomen?

Wat is de ruimtelijke structuur
van een ammoniakmolecuul?