Les 6 - Waterstofbruggen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Moleculaire stoffen

Hoofdstuk 3

Leerdoelen 16 t/m 20

Planning

• Vragen stellen

• Leerdoelen

• Voorkennis

• Uitleg

• Evaluatie
• Aan de slag

Vragen (over opdrachten...)??

Leerdoelen

□ 16. Je kunt op microniveau uitleggen wanneer stoffen in water kunnen oplossen;

           o a. Je weet wat hydrofobe stoffen zijn,

           o b. Je weet wat hydrofiele stoffen zijn.

□ 17. Je weet wat een dynamisch evenwicht is

□ 18. Je weet wat een verdelingsevenwicht is

□ 19. Je weet wat het molair volume is;

            o a. Je weet dat het molair volume alleen geldt voor gassen,

            o b. Je kunt het molair volume opzoeken in Binas,

            o c. Je weet dat het molair volume afhankelijk is van de druk en temperatuur,

            o d. Je kunt rekenen met het molair volume.

□ 20. Je kan rekenen met percentages, promillages en ppm

Welke binding komt NIET voor tussen ammoniakmoleculen

1. polaire atoombinding
2. dipool-dipool interactie
3. vanderwaalsbinding
4. waterstofbruggen

geen dipool

dipool

CO₂

H₂O

CH₄

CH₃OH

CH₃F

CH₂Cl₂

Welke verbinding heeft het hoogste kookpunt?

1. pentaan
2. methylbutaan
3. butaan-1-ol
4. butaan-1,4-diol

Mengen van moleculaire stoffen

• Waarom mengen olie en water niet? 

• olie is apolair en water is polair

• Polaire stoffen lossen goed op in polaire oplosmiddelen

• Apolaire stoffen lossen goed op in apolaire oplosmiddelen

Alleen voor 3vwo / 3gym

Hydrofiel en Hydrofoob

• Hydrofiel = houdt van water (polair)
• Bevatten O-H en/of N-H groepen
• Mengt goed met water. 
• Kan waterstofbruggen vormen (microniveau). 

• Hydrofoob = bang van water (apolair)
• Bevatten veelal C-H bindingen (géén O-H en N-H bindingen)
• Mengt niet goed met water.
• Kan geen waterstofbruggen vormen (microniveau). 

Oplossen

Jood is goed oplosbaar in wasbenzine

Jood is slecht oplosbaar in water

Door de H-bruggen trekken de watermoleculen elkaar sterker aan dat dat ze jood kunnen aantrekken. Oftewel het jood lost niet goed op.

Jood in wasbenzine en water

• Tweelagensysteem water en wasbenzine
  
• Als jood in het water is opgelost, zal het naar de wasbenzine    verplaatsen. Het lost daar beter in op.
  
• Als jood in de wasbenzine in opgelost, zal het een beetje naar het water verplaatsen. Het lost daar minder goed in op.
  
• Beide zal gebeuren tot er een evenwicht ontstaat
  
• Bij dit evenwicht gaat er jood van het water naar de wasbenzine én van de wasbenzine naar het water

Dynamisch evenwicht

Wanneer de snelheid waarmee de jood zich in beide richtingen verplaatst gelijk is, noemen we dat een dynamisch evenwicht

Dynamisch betekent ‘in beweging’

Verdelingsevenwicht

Wanneer het dynamisch evenwicht is bereikt zal de concentratie jood in het water én de concentratie jood in wasbenzine niet meer veranderen!

Het verdelingsevenwicht is bereikt (het is een dynamisch evenwicht maar het jood is verdeeld over de 2 vloeistoffen)

Kijk in je boek op blz. 97, figuur 3.46

polair

apolair

heptaan

hexaan

kamfer

zwavel

ammoniak

glycerol

We doen 1,00 dm3 van de volgende gassen in een ballon en bepalen de massa van het gas:
Waterstof (H2), massa = 0,0846 g / Zuurstof (O2), massa = 1,344 g / Koolstofdioxide (CO2), massa = 1,85 g
Opdracht: Bereken hoeveel mol we van elk gas hebben

Volume van een mol gas

n = m / M

n(H₂) = 0,0846 / 2,016 = 0,0420 mol H₂

n(O₂) = 1,344 / 32,00 = 0,04200 mol O₂

n(CO₂) = 1,85 / 44,01 = 0,0420 mol CO₂

De hoeveelheid mol per dm³ gas is dus gelijk!

Volume van een mol gas

0,0420 x 6,02 ∙ 10²³ = 2,53 ∙ 10²² gasmoleculen in 1 dm³ gas

• Voor elk gas is dit hetzelfde!
  
• Het volume is dus niet meer afhankelijk van de grootte van het molecuul of de ruimte tussen de afzonderlijke moleculen!
  
• Dit geldt wél bij vaste stoffen en vloeistoffen
  
• Dit verschijnsel staat bekent als de wet van Avogadro
  

Molair volume

Het volume van 1,00 mol gas noemen we molair volume, V_M

Molair volume is afhankelijk van temperatuur en druk

Zo heeft 1,00 mol gas bij 25 °C en een druk van 1 bar een volume van 24,5 dm³

Binas T7A geeft 2 waarden voor V_M bij p = p₀ (= 1,013 bar)

Procent

Percentage

Cent = 100, dus per 100

Bijv: volumepercentage alcohol in bier (±5%)

Algemene formule: Deel/Geheel∙100%

Volume-% = (Deel volume)/(Geheel volume)∙100%

Achtervoegsel: %

LET OP: deel en geheel moeten in dezelfde eenheid!

Promille

Promillage

Mille = 1000, dus per 1000

Bijv: promille alcohol in uitgeademde lucht (blaastest)

Algemene formule: Deel/Geheel∙1000‰

Volume-‰ = (Deel volume)/(Geheel volume)∙1000‰

Achtervoegsel: ‰

ppm (parts per million)

ppm = Parts per Million, dus per 1.000.000

Bijv: ppm roetdeeltjes in de lucht

Algemene formule: Deel/Geheel∙10⁶ ppm

Volume-ppm = (Deel volume)/(Geheel volume)∙10⁶ ppm

Achtervoegsel: ppm

Let op! Ook wel mg/kg!

Leerdoelen

□ 16. Je kunt op microniveau uitleggen wanneer stoffen in water kunnen oplossen;

           o a. Je weet wat hydrofobe stoffen zijn,

           o b. Je weet wat hydrofiele stoffen zijn.

□ 17. Je weet wat een dynamisch evenwicht is

□ 18. Je weet wat een verdelingsevenwicht is

□ 19. Je weet wat het molair volume is;

            o a. Je weet dat het molair volume alleen geldt voor gassen,

            o b. Je kunt het molair volume opzoeken in Binas,

            o c. Je weet dat het molair volume afhankelijk is van de druk en temperatuur,

            o d. Je kunt rekenen met het molair volume.

□ 20. Je kan rekenen met percentages, promillages en ppm

Welk(e) leerdoel(en) beheers je nu al?

Welk(e) leerdoel(en) beheers je (nog) niet?

Wat ga ik eraan doen om ervoor te zorgen dat ik het wel begrijp / kan?

Filmpje 1

Waterstofbruggen

Leerdoel 11

Filmpje 2

Waterstofbruggen - Uitgebreider

Leerdoel 11

Filmpje 3

Waterstofbruggen - Oplosbaarheid in water

Leerdoel 11

Filmpje 4

Hydrofiel en Hydrofoob - Oplosbaarheid in water

Leerdoel 12