Hoofdstuk 4 Moleculaire stoffen

4.2 Vanderwaalsbindingen

VanderWaalsbindingen (Fvdw) Aantrekkende krachten tussen moleculen Er geldt in het algemeen: Hoe groter de molecuulmassa, hoe sterker de Vanderwaalsbindingen, hoe hoger het smelt,- kookpunt.

Wanneer worden Fvdw verbroken? Bij een fase-overgang spelen alleen de Fvdw een rol Bijvoorbeeld: verdampen Als een stof verdampt worden de Fvdw verbroken. De atoombindingen blijven heel. Bij een chemische reactie worden er ook atoombindingen verbroken.

Kookpunten moleculaire stoffen CH4 heeft een massa van 16 u en een kookpunt van 112K H2O heeft een massa van 18 u en een kookpunt van 373 K Hoe kunnen we dit verklaren?

Binding tussen twee atomen De atoombinding tussen twee atomen in een moleculaire stof wordt gevormd door een gemeenschappelijk elektronenpaar tussen die twee atomen. In sommige gevallen trekt het ene atoom harder aan het elektronenpaar dan de andere. Er onstaat dan een kleine ladingsverschuiving. Dit is het geval bij O-H en N-H.

Polaire moleculen Moleculen met een ladingsverdeling noemen we polair. De atoombinding noemen we dan: polaire atoombinding Deze polaire atoombindingen zorgen voor een extra binding tussen de moleculen. Deze bindingen zijn sterker dan Vanderwaals bindingen

Waterstofbruggen Extra binding TUSSEN de moleculen. Bij O-H en N- H. Hoe meer –OH of –NH hoe hoger het kookpunt

Tekenen van H- bruggen

Bindingen In een molecuul: - Atoombinding (polair of apolair) Tussen moleculen: - Vanderwaals (altijd) - Waterstofbrug (OH of NH)

Voorbeelsommen Kookpunt Methanal wordt meestal bereid uit methanol. Het kookpunt van methanal (254 K) is aanmerkelijk lager dan het kookpunt van methanol (338 K). Verklaar het verschil in kookpunt aan de hand van de gegeven structuren

Chloor is bij kamertemperatuur een gas met formule Cl2. We koelen chloorgas af tot het vloeibaar wordt. Leg uit welke bindingstypen voorkomen in vloeibaar chloor. Water is bij kamertemperatuur een vloeistof met formule H2O. Welke bindingstypen komen voor in vloeibaar water?

3 Teken drie moleculen van vloeibaar water. Geef in je tekening de in vorige vraag genoemde bindingstypen aan. 4 De molecuulmassa van chloor is bijna vier maal zo groot als de molecuulmassa van water. Toch is water bij kamertemperatuur een vloeistof en chloor een gas. Geef hiervoor een verklaring.

4.4 Mengsels van moleculaire stoffen Hydrofiel (“houden van water”) Lossen op in water Bevatten een OH- of een NH-groep, zodat ze een H-brug kunnen vormen met water

Ethanol is hydrofiel Glycerol

Pentaan is een hydrofobe stof “Angst voor water”

Oplosbaarheid Het aantal gram stof dat maximaal kan oplossen in een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel bij een bepaalde temperatuur.

Oplosbaarheid Bij gassen daalt de oplosbaarheid als de temperatuur stijgt! Bij vaste stoffen stijgt de oplosbaarheid. Indien het water te warm is kan er minder zuurstof in oplossen en zullen de visjes sterven door zuurstofgebrek! 19

Verzadigde oplossing Exact de maximale hoeveelheid van een stof opgelost. “Er kan niets meer bij”

Oplosbaarheid creatine in water Creatine wordt door sporters gebuikt om hun prestaties te verbeteren Voorbeeld Opgave Jan doet 20 gram creatine in 100 gram water van 20°C. Lees uit het diagram af of Jan een verzadigde of onverzadigde oplossing heeft! Dan verwarmt hij het bekerglas tot 50°C. Wat neemt hij waar? Is zijn oplossing bij 50°C verzadigd of onverzadigd? Oplosbaarheid creatine per 100 gram water Verzadigde oplossing Antwoord Het punt van 20 gram bij 20°C bevind zich in het gebied van de verzadigde oplossing. In de beginsituatie bevind zich creatine op de bodem! Deze zal gaan oplossen indien de temperatuur verhoogd wordt. Onverzadigd , want er kan nog meer creatine oplossen bij 50°C. Onverzadigde oplossing 21

Mengen moleculaire stoffen onderling? Hydrofiele stoffen mengen onderling goed Hydrofobe stoffen mengen onderling goed Hydrofiele stoffen mengen slecht met hydrofobe stoffen

Mengsels Oplossing Een oplossing is altijd helder en soms gekleurd. De suikermoleculen gaan tussen de watermoleculen bewegen. We noemen dit een moleculaire verdeling

Mengsels Suspensie Mengsel van een vloeistof waarin kleine vaste korreltjes (die niet oplossen) zweven. Omdat je deze korrels ziet is een suspensie nooit helder. Voorbeelden: verf, krijt in water

Mengsels Emulsie Mengsel van een hydrofiele vloeistof waarin kleine druppels van een hydrofobe vloeistof zweven of omgekeerd. (mayonaise) Emulgator: Zorgt ervoor dat olie en water wel mengen

Nevel Fijne druppels vloeistof in een gas Rook Fijne vaste zwevende deeltjes in gas Schuim Fijn verdeeld gas in een vloeistof

Oplosvergelijking Bijvoorbeeld: oplossen van suiker in water. SUIKER (s)  SUIKER (aq) C6H12O6 (s)  C6H12O6 (aq)

Scheikunde Herhaling 4.4 Paragraaf 4.5 Huiswerk: bladzijde 124/ 125 : 41 + 43 + 44 + 46 + 49

4.5 De samenstelling van een mengsel

Percentage (%) Aantal delen van een stof per 100 delen mengsel hoeveelheid stof X ∙ 100 % hoeveelheid mengsel Procenten worden gebruikt als het gehalte van een stof vrij hoog is. Het maakt niet uit of de hoeveelheid stof in een massa-eenheid of in volume-eenheid wordt uitgedrukt

Promillage (‰) Aantal delen van een stof per duizend delen mengsel hoeveelheid stof X ∙ 1000 ‰ hoeveelheid mengsel Wat is het verschil tussen massapromillage en volumepromillage?

ppm Het aantal delen van een stof in een mengsel per miljoen delen mengsel hoeveelheid stof X ∙ 106 ppm hoeveelheid mengsel Je genruikt ook hier massa- ppm en volume- ppm.

Oefenopdrachten 1. Het massapercentage vet in Becel light is 30%. Hoeveel vet bevat de hoeveelheid Becel light (2,0 g) waarmee je een boterham besmeert?

Antwoord: 30 % betekent: 30 gram vet per 100 gram x gram vet per 2,0 gram x= (2,0 ∙ 30) / 100= 0,60 gram In 2,0 gram Becel light zit 0,60 gram vet.

2. In 100 gram tonijn zit 20 microgram vitamine B12. Hoeveel massa-ppm vitamine B12 bevat de tonijn?

Eerst zorgen dat de hoeveelheid B12 en de hoeveelheid tonijn in dezelfde massa-eenheid worden uitgedrukt! Dan invullen in de formule: 20∙10-6 / 100 ∙ 106 = 0,2 ppm

Opdracht: Omschrijf onderstaande begrippen in je schrift: MAC- waarde ADI- waarde LD50

MAC- waarde De Maximaal Aanvaardbare Concentratie van een stof in de lucht (mg/ m3). Grenswaarde

ADI-waarde Aanvaardbare dagelijkse inname van een stof per dag per kg lichaamsgewicht.

LD50 De hoeveelheid stof in µg per kg lichaamsgewicht die binnen een bepaalde tijd de dood veroorzaakt van de helft van de proefdieren.