Bindingstypen en eigenschappen van stoffen De chemische binding: krachten tussen atomen, moleculen en ionen

Moleculaire stoffen Opgebouwd uit niet-metalen (NM + NM) Atoombinding IN het molecuul TUSSEN de atomen Atoombinding = gemeenschappelijke elektronenparen (g.e.p.) Atoombinding is sterk, moeilijk te verbreken. Verbreekt bij ontleding van het molecuul. Verbreekt NIET bij verdampen van een stof. Verbreekt bij chemische reacties. Hierbij ontstaan dus andere moleculen.

Moleculaire stoffen δ‒ δ+ Atoombinding tussen ongelijke atomen: polaire binding Sterk polaire binding bij ‒O‒H, =N‒H, (H-F, C‒O, C‒F, etc.) Polaire binding: g.e.p. niet symmetrisch gedeeld, daardoor is het ene atoom elektronenrijk : , het andere elektronenarm: Grootste elektronegativiteit (BINAS 40A) bepaalt welk atoom δ‒ wordt. Dipoolmoleculen (= polaire stoffen) als lading ongelijk verdeeld is over het hele molecuul. δ‒ δ+

Moleculaire stoffen Moleculen trekken elkaar zwak aan: de vanderwaalsbinding (of: molecuulbinding). Ongeladen kleine moleculen hebben zeer kleine vanderwaalskrachten; meestal gasvormig bij kamertemperatuur. Grotere dipoolmoleculen hebben sterkere molecuulbinding

Moleculaire stoffen Vanderwaalsbinding verdwijnt bij verdampen/koken oplossen

Voorbeeld: Naftaleen (C14H10) molecuulrooster

Moleculaire stoffen Vooral bij O‒H en N‒H groepen sterkere molecuulbinding: H-bruggen! Gevolg 1: relatief hoge kookpunten Gevolg 2: mengen onderling goed Gevolg 3: trekken water aan: hydrofiel

Moleculaire stoffen H-bruggen tekenen:

Moleculaire stoffen Molecuulstructuur van ijs: H-bruggen vormen de diamantachtige structuur van het molecuulrooster.

Ionaire stoffen Opgebouwd uit metalen en niet-metalen (M+NM): zouten Positieve metaalionen. Negatieve ionen van niet-metalen. Sterke ionbinding, dus: Hoge smeltpunten. Voorbeeld: ionrooster KClO3 > >

Ionaire stoffen Ionrooster hard en bros Breekt bij vervorming:

Ionaire stoffen Zouten vormen soms (zout)hydraten. Bijvoorbeeld: CaCl2(s) + 6 H2O(l) → CaCl2.6 H2O(s) Zouten lossen soms op in water (BINAS 45), de ionen worden gehydrateerd: Modellen van een gehydrateerd kation (+) en anion (‒)

Ionaire stoffen Oplossen van een zout (natriumchloride) Hydratatie: dipoolmoleculen vormen ‘watermantels’. https://www.youtube.com/watch?v=xdedxfhcpWo

Ionaire stoffen Uitkristalleren van zouten Indampen Na+ + Cl‒ → NaCl

Ionaire stoffen Zoutoplossingen geleiden stroom: Vrije ionen Zoutoplossingen nooit als hele verhoudingsformule noteren in reactievergelijkingen! Bijvoorbeeld: natriumcarbonaatoplossing =

Metaalbinding Alleen bij metalen en legeringen. Sterk type binding. Metaalrooster: regelmatige bolstapelingen

Metaalbinding Vrije elektronen houden positieve atoomrompen (metaalionen) bijeen. Geleiders voor stroom en warmte Vervormbare, buigzame stoffen.

Atoomroosters Elementen B, C, Si en P (groep 13/14): speciaal! Atomen vormen onderling sterke covalente bindingen in een atoomrooster. Geen afzonderlijke moleculen, alle atomen aan elkaar. Harde stoffen met zeer hoge smeltpunten. Lossen nergens in op.

Atoomroosters C(s): diamant C(s): grafiet Si(s): materiaal voor microchips SiC(s): carborundum P(s): rode fosfor

Atoomroosters Kwarts: SiO2(s): covalent rooster

Atoomroosters Silicaten: losse of verbonden SiO4-tetraëders Si: formele lading 4+; O: formele lading 2‒ Metaalionen maken lading neutraal. Voorbeeld: Ca2Al2Si4O13 (soort cement). Toepassing: bouwmaterialen, zeolieten (katalysatoren, wasmiddelen, etc.)

Andere vormen van koolstof Fullerenen (“Buckyballs”) Grafeen Grafaan (CH!) Nanobuisjes grafeen