Bindingen. Suiker Suiker heeft de molecuulformule C 12 H 22 O 11

Transcriptie

1 Bindingen Suiker Suiker heeft de molecuulformule C 12 H 22 O Leg uit dat suiker een moleculaire stof is 2. Van suiker is de oplosbaarheid in water zeer hoog. Leg uit waarom suiker zo goed in water oplost? 3. Als je suiker verwarmt gaat de suiker eerst smelten en later ontleden. Leg uit welke verbindingen verbroken worden bij de ontleding van suiker. Vanderwaalsbindingen 4. Leg uit wat vanderwaalsbindingen zijn 5. Leg uit waar de sterkte van een vanderwaalsbinding van afhankelijk is Kookpunt 6. Rangschik de volgende stoffen naar opklimmend kookpunt: a. Ethaan C 2 H 6 b. Hexaan C 6 H 14 c. Butaan C 4 H 10 d. Methaan CH 4 Kookpunten Hieronder zijn de kookpunten gegeven van vier moleculen H 2 O H 2 S H 2 Se H 2 Te 373 K 213 K 231 K 271 K 7. Verklaar waarom H 2 Te een hoger kookpunt heeft dan H 2 Se 8. Verklaar waarom H 2 O een hoger kookpunt heeft dan H 2 S Structuurformules Teken de structuurformules van de volgende stoffen:

2 9. Koolstofdioxide 10. Ammoniak 11. Methanol 12. Butaan, C 4 H Waterstofcyanide (HCN) Polair en apolair 14. Welke van de volgende moleculen zijn polair? En welke zijn apolair? I. II. III. IV. V. VI. Waterstofbruggen 15. Teken een methanolmolecuul (structuurformule) met daaromheen drie watermoleculen die waterstofbruggen vormen met dit methanolmolecuul 16. Teken drie methanolmoleculen die waterstofbruggen met elkaar vormen. 17. Worden de waterstofbruggen van 16 verbroken bij: a. Het oplossen van methanol in water? b. Het verbranden van methanol? c. Het bevriezen van methanol? d. Het verdampen van methanol? 18. Wat kun je vertellen over het smeltpunt van methanol ten opzichte van een molecuul met dezelfde molecuulmassa?

3 Freon Freon is een stof met de formule CFCl 3. Freon wordt onder andere gebruikt als koelmiddel. 19. Is freon een moleculaire stof? Licht je antwoord toe. Het kookpunt van freon is 297 K. Het smeltpunt van freon is 163 K. 20. In welke fase verkeert freon bij kamertemperatuur (20 0 C)? 21. Verwacht je dat de temperatuur waarbij freon ontleedt hoger of lager zal zijn dan 297 K? Motiveer je antwoord. smeltpunten 22. Rangschik de volgende stoffen naar toenemend smeltpunt. (zoek de smeltpunten op en reken ze om in o C ) NH 3, H 2 O, NaF, F 2, Mg 23. Waarom kun je van NH 3 een structuurformule tekenen en van NaF niet? 24. Leg uit in welk roostertype elk van bovengenoemde stoffen kristalliseert. 25. Door welke type binding(en) komt het rooster van elk van de genoemde stoffen tot stand? 26. Geef een zo volledig mogelijke verklaring voor de volgorde naar toenemend smeltpunt van deze stoffen. 27. Leg uit waarom een stuk Mg buigbaar is en een stuk NaF niet. Hydraten Onzichtbare inkt is een oplossing van kobalt(ii)chloride. (CoCl 2 ) 28. Zoek in binas 65 B op wat de kleur van deze oplossing is Als je met de kobalt(ii)chloride oplossing op een rood papiertje schrijft, is het geschrevene na drogen van de inkt nauwelijks leesbaar. 29. Licht dit toe met behulp van een reactievergelijking en binas 65 B Verwarm je het rode papiertje (bijvoorbeeld met een strijkbout), dan worden de letters zichtbaar. 30. Licht ook dit verschijnsel toe met behulp van een reactievergelijking en binas tabel 65 B Hoe kun je de zichtbare letters weer onzichtbaar maken?

4 1. Suiker C 12 H 22 O 11 De formule bevat alleen atomen van niet-metalen en dus is suiker een molecuul. 2. De structuurformule laat heel veel OH groepen zien. Deze kunnen waterstofbruggen vormen met water en de stof zal daarom goed in water oplossen. 3. Het ontleden van suiker heeft twee gevolgen: Allereerst is het molecuul suiker er niet meer dus de vanderwaalsbindingen TUSSEN suikermoleculen plus de waterstofbruggen TUSSEN suikermoleculen zijn er niet meer (worden verbroken). Ten tweede zullen de bindingen tussen de atomen in het molecuul worden verbroken. De atoombindingen IN de suikermoleculen dus. 4. Vanderwaalsbindingen zijn bindingen TUSSEN de moleculen van een vaste of vloeibare moleculaire stof. 5. De sterkte van vanderwaalsbindingen wordt groter naarmate het molecuulgewicht toeneemt. 6. De volgorde is hetzelfde als opklimmende molecuulmassa: a. Methaan CH 4 b. Ethaan C 2 H 6 c. Butaan C 4 H 10 d. Hexaan C 6 H De molecuulmassa van H 2 Te is groter dan H 2 Se. De vanderwaalsbinding tussen de moleculen is dus sterker en het kookpunt van de stof daarom hoger. (Bij het kookpunt laten de moleculen elkaar los en wordt de vanderwaalsbinding verbroken). 8. Het kan niet de molecuulmassa zijn van water want die is lager. H 2 O kan echter waterstofbruggen vormen tussen moleculen onderling. Omdat er ook waterstofbruggen zijn heeft H 2 O een hoger kookpunt dan H 2 S Welke van de volgende moleculen zijn polair? En welke zijn apolair?

5 I. Polair (-OH groep) II. Apolair (geen OH of NH groep) III. Apolair (geen OH of NH groep) IV. Polair (-OH groepen) V. Polair (-OH groep en 2 NH groepen) VI. Polair (2 NH groepen) Waterstofbruggen Worden de waterstofbruggen van 16 verbroken bij: a. Ja want de waterstofbruggen onderling worden vervangen door waterstofbruggen met water b. Ja want als er geen methanol meer is kan het ook geen waterstofbruggen meer vormen c. Ja maar ze worden weer vervangen door waterstofbruggen in de vaste toestand d. Ja, bij verdampen gaan moleculen in de gasfase over. In de gasfase hebben moleculen geen interactie met elkaar en dus ook geen waterstofbruggen 18. Indien het een molecuul zonder OH of NH groepen betreft zal methanol een hoger smeltpunt hebben doordat methanol waterstofbruggen vormt onderling 19. De formule bevat alleen atomen van niet-metalen en dus is freon een molecuul C: 273, = 293,15 K. Dit zit onder het kookpunt maar boven het smeltpunt: een vloeistof. 21. Hoger. Vanderwaalsbindingen zijn veel minder sterk dan atoombindingen. Voor ontleden (verbreken van atoombindingen in het molecuul) is daarom een veel hogere temperatuur nodig. 22. Toenemend smeltpunt: F 2 : 54 K = -219 C (tabel 12), NH 3 : 195 K = -78 C (tabel 42A), H 2 O: 273 K = 0 C(tabel 42A), Mg: 923 K = 650 C (tabel 8), NaF: 1266 K = 1539 C(tabel 42A)

6 23. NaF heeft een ionrooster, de ionen Na + en F - komt in de verhouding 1Na + : 1F - in dit ionrooster voor maar het heeft niet een structuur zoals NH 3. NH 3 heeft atoombindingen tussen de N en de H atomen 24. F 2 : molecuulrooster, NH 3 : molecuulrooster, H 2 O: molecuulrooster, Mg: metaalrooster, NaF: ionrooster. 25. F 2 : vanderwaalsbindingen, NH 3 : vanderwaalsbindingen en waterstofbruggen, H 2 O: vanderwaalsbindingen en waterstofbruggen, Mg: metaalbinding, NaF: ionbinding. 26. Het sterkst is de ionbinding waarin geladen ionen elkaar sterk aantrekken. De metaalbinding komt daarna: positieve atoom resten worden omringd door negatieve elektronen. De waterstofbrug volgt en tenslotte de vanderwaalsbinding 27. NaF bestaat uit ionen in een regelmatig rooster. Verschuift dit enigszins door buigen dan komen negatieve ionen tegenover negatieve ionen te staan (en positief tegenover positief) en krijg je afstoting. Bij een metaalrooster zijn er losse elektronen die rond positieve atoom resten bewegen. 28. Roze (Co 2+ (aq)) 29. Co 2+ (aq) + 2Cl - (aq) + 6H 2 O(l) CoCl 2.6H 2 O(s). Dit is een rode vaste stof 30. CoCl 2.6H 2 O(s) CoCl 2 (s) + 6 H 2 O(g). Dit is een blauwe vaste stof Hoe kun je de zichtbare letters weer onzichtbaar maken?: nat maken