2.2 Bindingen TUSSEN moleculen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Welkom, ga lekker zitten

Welkom, ga lekker zitten

Doelen van de vorige les:

Atoombinding

Moleculaire stoffen <-> formule

Covalentie: molecuulformule <-> structuurformule

Atoombinding maken of verbreken: chemische reactie

Doelen van deze les:

• Vanderwaalsbinding (vanaf hier vdW-binding)
• Waterstofbruggen
• Verband tussen macro-eigenschappen en micostructuur
• Relatie tussen de binding van moleculen onderling en oplosbaarheid/ smeltpunt/kookpunt

Macro-verschijnselen zijn te verklaren door wat er op micro-niveau gebeurt

Faseovergangen

Door verwarmen gaan moleculen

sneller bewegen en kunnen ze

elkaar moeilijker aantrekken. 

Hoe hoger de aantrekking 

tussen de moleculen, hoe hoger

het smelt-/kookpunt.

vdW-bindingen

Elektronen bewegen, dus er ontstaan (tijdelijk)

kleine ladingsverschillen op het oppervlak 

van een molecuul. 

Hierdoor ontstaat een 

netto-aantrekking tussen de moleculen.

vdW-bindingen: contactoppervlak

vdW-binding groter als:

1. moleculen groter (dus zwaarder) zijn
2. moleculen minder vertakt zijn
3. moleculen dichter bij elkaar zitten

Grotere aantrekkingskracht <=> hoger smelt-/kookpunt

vdW-bindingen en kookpunt/smeltpunt

vraag 3

vraag 3

ethaan > koolstofdioxide > 2,3-dimethylbutaan > hexaan

Oplopende  molecuulmassa dus oplopende vdW-binding tussen de moleculen dus oplopend kookpunt. 

Laatste 2 zelfde molecuulmassa, maar de vdW-binding zal bij hexaanmoleculen groter zijn want hexaan is niet vertakt.

H2O

Voor een klein en licht molecuul (M = 18 u) heeft water een BELACHELIJK hoog kookpunt. 

Dit hoge kookpunt kan niet worden

verklaard met vdW-krachten 

(die zijn te klein).

Dipool

Water is een niet-lineair molecuul. 

O trekt harder aan het e-paar dan H. Daardoor krijgt O een partiële                  (= gedeeltelijke) min-lading en H een partiële plus-lading. 

Het 'zwaartepunt' van de - en + valt niet samen: 

DIPOOLMOLECUUL

H-bruggen

De plus van de H trekt de min van de O aan (en omgekeerd..).

Dit heet een waterstofbrug. 

Stoffen met -OH en -NH₂ kunnen H-bruggen vormen.

Deze kracht is vrij sterk en zorgt voor het hoge kookpunt.

Micro <=> macro

Het macro-verschijnsel 'hoog kookpunt' kan worden verklaard met het micro-verschijnsel 'vormt H-bruggen'.

Micro: alles op moleculair niveau

Macro: alles op waarneembaar niveau

MACRO

Alles wat je kunt zien, meten, wegen: verdampen, oplossen, reactieverschijnselen (verkleuren, bruisen, heet worden etc)

MICRO

Alles wat op het niveau van deeltjes (atomen, moleculen, ionen) gebeurt.

• Vanderwaalskrachten
• H-bruggen
• ion-dipoolinteractie
• dipool-dipoolinteractie

Hydrofiel <=> hydrofoob

Geen waterstofbruggen => geen binding met watermoleculen: Waterafstotend (hydrofoob), niet oplosbaar in water.

Andersom: hydrofiel.

Volgorde krachten TUSSEN moleculen

zwak               vdW-krachten

vrij sterk        H-bruggen

                          dipool-dipool interactie

sterk                ion-dipool interactie

oplosbaar in water?

stof	oplosbaar	reden
methaanamine	ja	N-H brug
butaan	nee	geen H-brug
citroenzuur	ja	veel H-bruggen
2-naftol	nee	H-brug te klein effect vgl. met grootte

Als je op microniveau iets uitlegt, dan MOET je woorden als ION, ATOOM, MOLECUUL etc gebruiken.

"water heeft een hoog kookpunt want het kan H-bruggen vormen" is ONVOLLEDIG (0 punten)

"water heeft een hoog kookpunt want watermoleculen  kunnen H-bruggen vormen" is correct 

Onthouden:

vdW-binding

H-bruggen

micro-macro

Huiswerk