Klas 4 HOOFDSTUK 6 BINDINGEN EN KRACHTEN Algemeen: Soort binding: Zit tussen: E.N.(tabel 40A) a Metaalbinding b Atoombinding c Polaire binding d Ionbinding Metaalatomen Niet-Metaalatomen Niet-Metaalatomen Metaal- en Niet-Metaalatomen n.v.t. ≤ 0,4 > 0,4 ook C-Cl (per def.) --- In de scheikunde is het zinvol om onderscheid te maken tussen stoffen, die wel of niet bestaan uit moleculen i.v.m. de verschillende soorten bindingen die hierin voorkomen. - Moleculaire stoffen: hieronder vallen de organische stoffen, veel zuren, water enz. - Niet-moleculaire stoffen: hieronder vallen de metalen, zouten en de diamantgroep. Moleculaire stoffen: Bij moleculaire stoffen komen er behalve atoombindingen en/of polaire bindingen in een molecuul ook nog krachten voor tussen de moleculen. Deze (drie) soorten krachten zijn veel zwakker dan de vier bovenstaande bindingen. Krachten tussen moleculen: Komen voor tussen: a Vanderwaalskrachten b Dipool-dipoolinteracties c Waterstofbruggen moleculen, die geen dipolen zijn moleculen, die dipolen zijn (zonder O-H en/of N-H) moleculen met O-H en/of N-H De grootte van deze (op zich zwakke! ) krachten neemt toe van a naar c. Ze bepalen in sterke mate de hoogte van kookpunt en smeltpunt. Ook de oplosbaarheid van moleculaire stoffen in oplosmiddelen wordt hierdoor bepaald. Het gaat hierbij immers om de krachten tussen de moleculen. Moleculaire stoffen hebben in principe lagere kook- en smeltpunten dan de stoffen uit de andere groepen. Polaire stoffen/Dipolen: Een polaire stof is een stof, waarvan de moleculen dipolen zijn. De sterkte van deze dipolen kan verschillen. Men kan dit kwantitatief uitdrukken in een getal, het z.g. dipoolmoment. Deze staan in tabel 55. Om een dipoolmolecuul te krijgen moet er minstens één polaire binding in een molecuul zitten. Als er meerdere identieke polaire bindingen in een molecuul zitten kunnen ze elkaars werking soms teniet doen, waardoor het molecuul dan toch geen dipool is en de stof dus niet polair. Dit is het geval bij (zie voor bindingshoeken tabel 54): - twee polaire (dubbele) bindingen op een rechte lijn (hoek 180o); vb CO2 ( O<=C= >O ), CS2 - drie polaire bindingen in één vlak met hoeken 120o; vb SO3 - vier polaire bindingen in een regelmatig viervlak met hoeken 109o vb CCl4, SiH4. Z.A.B. Samenvattend: Nog even de diverse zaken op een rij, uitgaande van een indeling naar (4) groepen stoffen. Moleculaire st. Metalen Zouten 'Diamantgr'. Kristalrooster: molecuulrooster metaalrooster (netwerk) ionrooster (netwerk) atoomrooster (netwerk) Soort binding: in molecuul: metaalbinding -atoombinding e/o -polaire binding tussen moleculen: -vanderwaalskr. óf -dipool-dipoolint. óf -waterstofbruggen ionbinding atoombinding Smpt/kpt: laag hoog hoog hoog Stroomgeleiding: vaste fase: vloeibare fase: opgelost (in water) geleiding door: nee nee nee n.v.t. ja ja n.v.t. vrije elektronen nee ja ja vrije ionen nee n.v.t. n.v.t. n.v.t. Oplosbaarheid: (in water) Voorbeelden: polaire stoffen, n.v.t. variabel vooral als ze wa- sommige metalen zie tabel 45A terstofbruggen reageren kunnen vormen organische stoffen zie Per. Syst. zie H2 (blz 55) H2O, NH3, H2SO4 n.v.t. C (diamant) Voorbeeldsom: geef alle soorten bindingen die voorkomen in chloormethaan. 1 Bedenk eerst tot welke groep de stof)behoort: chloormethaan is een moleculaire stof 2 Bedenk wat de formule van de stof is: CH3Cl 3 Bedenk welke atomen(of ionen) aan elkaar zitten, H │ bij een moleculaire stof is de structuurformule handig: H─C─Cl │ H 4 Ga de diverse bindingen bij langs: C-H E.N.= 0,4 : atoombinding C-Cl polaire bind. per def. (uitz!) 5 Extra kracht (alleen bij moleculaire stof): 1e Kijk of de stof OH- e/o NH-groepen heeft nee (dus geen waterstofbruggen) 2e Bedenk of de stof dipool is of niet (ruimtelijke bouw!) ja, dus dipool-dipoolinteracties ! [3eAls het antwoord op 1e en 2e nee zou zijn, dan was het antwoord:Vanderwaalskrachten]