7.3 Moleculaire stoffen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 7

Een indeling van stoffen

7.3 Moleculaire stoffen

Herhaling 7.1 Stroomgeleiding

Stof	Vast	Vloeibaar	Metaal (m) / niet- metaal(nm)?	Soort stof
Zink-chloride	Nee	Ja	m+ nm	Zout
Zink	Ja	Ja	m	Metaal
Kaarsvet	Nee	Nee	nm	Moleculaire stof

Metalen (macro)

Metaalrooster: atoomresten en vrije elektronen (micro)

• Metalen kun je buigen zonder ze te breken. 
  
• In het metaalrooster verschuiven de positieve ionen ook ten opzichte van elkaar, maar er verandert eigenlijk niets. 
  
• Legeringen: kunnen harder of zachter zijn dan het oorspronkelijke metaal (zie figuur 7.14)

Waarom zijn metalen buigzaam?

Hoe noem je de reactie tussen metalen en stoffen zoals zuurstof en water?

1. Roesten
2. Corroderen
3. Onedel
4. Legering

Wat is de lading van de atoomrest (het metaalion) in een metaalrooster?

1. Positief
2. Negatief
3. Neutraal
4. Kan zowel positief als negatief zijn

Is brons harder dan koper?

1. Ja
2. Nee
3. Niet te voorspellen
4. Ik zou het niet weten

Leerdoelen 7.3

Je leert moleculaire stoffen aan hun formule herkennen.

Je leert eigenschappen van moleculaire stoffen op macroniveau uitleggen met behulp van de deeltjes van het microniveau gebruikmakend van:

• sterkte van vanderwaalsbinding
• karakter van atoombinding / covalente binding
• mate waarin de stof hydrofiel / hydrofoob is

Moleculaire stoffen

• Bestaan uit niet-metalen
• Geleiden nooit de stroom (op enkele uitzondering na)
• Hebben een laag smelt- en kookpunt
• binding tussen moleculen?
• binding tussen de atomen in een molecuul?

                   Fase-overgang

• Bij verhitten verandert alleen de fase van de stof.
• De moleculen blijven hetzelfde (atoombinding blijft intact).
• De afstand tussen deeltjes veranderd -> Van der Waalsbinding (kracht).

Molecuulbinding

De aantrekkingskracht die tussen moleculen aanwezig is

noemen we de VanderWaalskrachten.

We zeggen moleculen die elkaar meer aantrekken hebben een sterkere vanderwaalsbinding (molecuulbinding)

VanderWaalsbinding 

• Aantrekkingskracht tussen moleculen
• Zwakke binding
• Aanwezig bij vaste stoffen en vloeistoffen
• Wordt 'overwonnen' in de gasfase  of als een molecuul wordt opgelost. 
• Hoe groter de massa van een molecuul, hoe sterker de
    vanderWaalsbinding, hoe hoger het kookpunt/smeltpunt. én
• Hoe groter het contactoppervlak tussen de moleculen dankzij hun vorm,
   hoe sterker de vanderWaalsbinding, hoe hoger het kookpunt/smeltpunt.

Vanderwaals kracht

molecuulkracht die 

een molecuulbinding mogelijk maakt

(waterstofbrug is bijzonder binding
uitgelegd met             )

Atoombindingen

minimaal 2 atomen

Atoombinding

Binding in moleculen tussen atomen.

De atomen wisselen beide een elektron met elkaar

Ze hebben een gezamenlijk electronenpaar.

Atoombinding

Zitten de elektronen gemiddeld evenveel bij het ene atoom als bij het andere atoom = 

(gewone) atoombinding ook wel 
 covalente binding genoemd

Covalentie

Atomen kunnen ook meerdere elektronen 

tussen elkaar uitwisselen. 

Daardoor ontstaan meerdere bindingen tussen de atomen, 

de covalentie van een atoom.

Covalenties van enkele atoomsoorten

Atoombinding

minimaal 2 atomen

sterke binding tussen de atomen

atoombindingen houden de atomen bij elkaar
 en vormen zo met elkaar moleculen

Dus molecuulbinding

De aantrekkingskracht 

die uiteindelijk
tussen moleculen met gewone atoombindingen 

ontstaat noemen we 

de VanderWaalskrachten

Electronegativiteit

Sommige elementen “trekken harder” aan het electronen paar.

Hierdoor komt er meer van de beide electronen aan de kant van dat element.

De kracht waarmee een element trekt heet de electronegativiteit

Polaire atoombinding

• Elektronen bevinden zich gemiddeld meer bij het ene atoom
   dan bij het andere.
• Hierbij spelen andere krachten een rol = waterstofbrug
• Watermoleculen zijn stevig aan elkaar gebonden door
    waterstofbruggen, aan de opp. een vliesje van water
    = oppervlaktespanning

Polaire atoombinding

• De elektronen zitten liever bij het N-atoom en bij het
    O-atoom. Hierdoor worden deze atomen “delta” negatief.
• De waterstofatomen die aan het ”delta” negatief atoom vast
    zitten worden “delta” positief.
• Moleculen met OH- en/of NH groepen hebben dus extra
    bindingen genaamd Waterstofbruggen
• Moleculen met een polaire atoombinding > kookpunt
  

Polaire atoombinding

Waterstofbruggen alleen tussen het O-atoom of N-atoom van het ene molecuul en een H-atoom van een ander molecuul.

LET OP !!

ALLEEN H-ATOMEN DIE ZELF OOK AAN EEN O- OF EEN N-ATOOM ZIJN GEBONDEN KUNNEN H-BRUGGEN VORMEN

En als één atoom nu te hard trekt?

Dan ontstaan positief en negatief geladen deeltjes (uit de atomen). Deze worden ionen genoemd.
De stof die hieruit ontstaat wordt een zout genoemd

Dus Moleculaire stoffen

• Bestaan uit niet-metalen
• Geleiden nooit de stroom
• Hebben een laag smelt- en kookpunt
• Tussen de moleculen:     vanderwaalsbinding
• Tussen de atomen:           covalente binding / atoombinding

Hydrofiel en hydrofoob

Hydrofiel: moleculen die van water houden

Hydrofoob: moleculen die bang zijn van water 

Hydrofiel:    molecuul heeft minstens 1 OH- of NH- groepen
                         (vormen waterstofbruggen met H₂O)

Hydrofoob: molecuul heeft geen OH- of NH- groepen 

                         (vormen géén waterstofbruggen met H₂O)

Soort zoekt soort! 

Hydrofiel en Hydrofoob

Hydro = water
fiel      = houden van
foob   = bang voor

Dus:
Hydrofiel    = houden van water
Hydrofoob = bang voor water

Hydrofiel/Hydrofoob

De hydrofobe staart gaat makkelijk in
het vet (olie) en de hydrofiele kop mengt
makkelijk met water. Hierdoor zorgt
een emulgator ervoor dat olie en water
kunnen mengen (voor een tijdje).

Hydrofiel en hydrofoob

HYDROFOOB > houdt niet van water, mengt er niet goed mee     > bijv. olie, kaarsvet, zuurstof 

HYDROFIEL > houdt van water, mengt er goed mee                          > bijv. alcohol, suiker, spiritus

De oliedruppeltjes zijn omringd door emulgatormoleculen. 

De hydrofobe staarten steken in de hydrofobe oliedruppels. 

De hydrofiele koppen bevinden zich in water.

Dus de emulgator

0

Hydrofiel en hydrofoob

• Hydrofiele stoffen lossen goed op/mengen goed met andere hydrofiele stoffen
• Hydrofobe stoffen lossen goed op/mengen goed met andere hydrofobe stoffen
• Hydrofiele stoffen lossen slecht op in hydrofobe stoffen

Welke twee soorten bindingen zitten er tussen watermoleculen ?

1. Atoombinding
2. Ionbinding
3. Vanderwaalsbinding
4. Waterstofbrug

Een voorbeeld van een polair molecuul is een:

1. koolstofdioxide
2. methaan
3. water
4. ethaan

olie

1. hydrofiel
2. hydrofoob

Mengen deze moleculen?

1. nee, want H2O is hydrofiel, ethaan hydrofoob
2. ja, ze zijn beide hydrofiel
3. ja, ze zijn beide hydrofoob
4. nee, want H2O is hydrofoob en ethaan hydrofiel

De kop van een zeepmolecuul is:

1. hydrofiel, houdt niet van water
2. hydrofoob, houdt niet van water
3. hydrofiel, houdt wel van water
4. hydrofoob, houdt wel van water

Welke stof heeft het hoogste kookpunt? CH4, C2H6 of C3H8?

1. CH4
2. C2H6
3. C3H8
4. Allemaal even hoog

Aan de slag!

Maken de opdrachten van 7.3