NAAM (in drukletters): Stamnummer:

Transcriptie

1 AAM (in drukletters) Stamnummer iet-periodegebonden evaluatie Algemene Scheikunde oktober u Vraag ( punten) Twee binaire verbindingen van een onbekend element X en fosfor hebben een massaverhouding X/P van.84 en.6. Indien de moleculen van beide verbindingen slechts één fosforatoom bevatten, wat is dan de identiteit van X en wat is de formule van beide verbindingen? mx,i.84 mx,ii.6 en mp,i mp,ii Wet van meervoudige verhoudingen n n X,II X,I.6 g X in II g P g X in I g P 5 Elke molecule bevat atoom P formules PX 5 en PX m Voor elke verbinding geldt X nx AM X mp np AMP 5 AM PX 5.6 X.6. AM X AM PX.84 X.84. AM X 8..5 PSE 8. amu MM F X F Formules verbindingen PF en PF 5 Vraag ( punten) Rangschik op basis van de periodieke trends de onderstaande sets van atomen in de aangegeven volgorde. Verklaar telkens je antwoord a) in volgorde van toenemende EA arseen, antimoon, indium Rangschikking As > Sb > In b) in volgorde van toenemende straal telluur, zilver, technetium Rangschikking Ag > Tc > Te Pagina van

2 Vraag (6 punten) Geef de geometrie rond de aangeduide atomen in de onderstaande verbinding. Vermeld of de verbinding polair is of niet. Geef tevens de bindingsorden van alle bindingen en alle bindingshoeken. Verklaar kort je antwoord. a) b) l c) itrobenzeen, 6 5 (geometrie rond ) a) ( ) ( 4) 6 6 valentie-elektronen bindingsorden (B) aantal gedeelde e-paren B ; B ; B bindingsdipolen E (.6) < E (.5) δ - δ, E. E (.6) > E (.) δ - δ, E.4 geometrie rond LW ( bindingen) minimale repulsie voor een trigonale schikking van de LW geometrie trigonaal planair bindingshoek - - ; - - geometrie rond LW (dubbele binding is LW; bindingen) minimale repulsie voor een lineaire schikking van de LW geometrie lineair bindingshoek moleculair dipoolmoment vectorsom bindingsdipolen én bijdrage vrij e-paren op heffen elkaar niet op µ polair Pagina van

3 b) l ( 6) 8 valentie-elektronen - - l l l 8 e rond l; FL ; FL op l; -FL op K e rond l; FL ; FL op l; K; dominant e rond l allen FL op gunstig bindingsorden (B) aantal gedeelde e-paren; stel gelijke bijdrage l B. 66 l B.66 bijdrage B > B twee equivalente l met.66 < B < bindingsdipolen E l (.5) < E (.5) l δ - δ, E.45 geometrie rond l dominante resonantiestructuur LW (dubbele binding is LW; bindingen vrij ep) minimale repulsie voor een trigonale schikking van de LW geometrie trigonaal planair bindingshoek -l- (repulsie vrij e-paar bindingse-paar > bindingse-paar bindingse-paar) moleculair dipoolmoment vectorsom bindingsdipolen bijdrage vrij ep op l heffen elkaar niet op µ polair Pagina van

4 c) 6 5 (6 4) (5 ) 5 ( 6) 46 valentie-elektronen bindingsorden (B) aantal gedeelde e-paren (zie p. voor berekening); stel gelijke bijdrage en 6 B. en56 B. 5 4 en45 en B.4 en B. B en 6 dominant B.5 equivalente bindingen met. < B <.5 en 5 6 dominant B.5 equivalente bindingen met.5 < B <.5 4 en 4 5 dominant B.5 equivalente bindingen met.4 < B <.5 en dominant B.5 equivalente bindingen met. < B <.5 dominant B < B <.4 bindingsdipolen E (.6) < E (.5) δ - δ, E.45 E (.5) < E (.5) δ - δ, E.45 E (.6) > E (.) δ - δ, E.4 geometrie rond en rond alle dominant LW (dubbele binding is LW; bindingen) minimale repulsie voor een trigonale schikking van de LW geometrie trigonaal planair bindingshoek -- ; -- bindingshoek -- ; -- ; -- moleculair dipoolmoment vectorsom bindingsdipolen heffen elkaar niet volledig op µ polair Pagina 4 van

5 Vraag 4 FK-, l F, werd voornamelijk gebruikt als koelvloeistof in ijskasten. a) Welke eigenschap van l F maakte het uitermate geschikt om gebruikt te worden als koelvloeistof? Welke verbinding werd voordien hiervoor gebruikt? ( punt) b) Voor welk van deze beide verbindingen verwacht je de hoogste waarde van deze eigenschap? Verklaar je antwoord. ( punten) c) Zouden de halonen even geschikt zijn om gebruikt te worden als koelvloeistof als de freonen? Verklaar je antwoord. ( punten) a) het lage kookpunt maakt l F zeer geschikt om als koelvloeistof gebruikt te worden ter vervanging van het vroeger gebruikte ammoniakgas. b) verbinding dispersie dipool-dipool -brug l F MM vrije e-paren op l (n ; E.5) vrije e-paren op F (n ; E 4) MM vrij e-paar op (n ; E.) 4 LW tetraedrisch 4 bindingen F E.4 l E.55 µl F (vrij groot) 4 LW tetraedrisch bd vrij e p trigonaal pyramidaal E. µ (groot) -. l F >>> > l F >> l F Intermoleculaire krachten l F Schatting kookpunt kookpunt l F verschil in dispersiebijdrage verschil in dipool-dipoolbijdrage bijdrage -brug kookpunt l F ( 4) (6 5 ) kookpunt l F 4 kookpunt ammoniak kookpunt l F Pagina 5 van

6 c) alonen bevatten naast, l en F ook Br. Vervanging van één of meerdere l-atomen of F-atomen door een broomatoom zou resulteren in een vrij sterke toename van de dispersiekrachten in de halonen omdat de vrije e-paren op Br (n 4; E.85) veel gemakkelijker polariseerbaar zijn dan deze op F (n ; E 4) en gemakkelijker polarizeerbaar dan deze op l (n ; E.5). Schatting F Br.5 (8 ); l Br 45 (8 5.5) De lagere E van Br in vergelijking met l en F resulteert in kleinere bindingsdipolen van de -Br binding met als gevolg dat de halonen een kleiner moleculair dipoolmoment hebben dan de freonen. Schatting F, l Br bijdrage µ 5 4 De kleinere bijdrage tot de intermoleculaire krachten van het kleinere dipoolmoment van de halonen wordt dus meer dan gecompenseerd door de grotere bijdrage van de toegenomen dispersiekrachten. et kookpunt van de halonen zou als gevolg van de grotere dispersiekrachten dus merkelijk hoger liggen dan dit van de freonen. De halonen zijn dus minder geschikt dan de freonen om als koelvloeistof gebruikt te worden. Vraag 5 ( punten) Welk van onderstaande verbindingen heeft een stereo-isomeer dat achiraal is? mcirkel je keuze(s). a),-dihydroxybutaan ( stereocentrum; stereo-isomeren) b),-broom-chloor-butaan ( stereocentra; 4 stereo-isomeren) c),-dibroompentaan ( stereocentrum; stereo-isomeren) d),-dibroompentaan ( stereocentra; 4 stereo-isomeren) e),4-dihdroxyhexaan ( stereocentra; stereo-isomeren; heeft achirale mesovorm) 5 5 mesovorm Pagina 6 van

7 Pagina van Vraag c berekening B gelijkwaardige resonantiestructuren FL ; -FL op ; FL op gelijkwaardige resonantiestructuren FL 4; -FL op ; FL op ; FL op geringe bijdrage Stel alle resonantiestructuren dragen evenveel bij. B.5 B.4 B 4.4 B B 6 5. B 6. B. B.4 B dominante bijdragen alle bindingen B en B dragen evenveel bij dominant B.5 alle bindingen B en B dragen evenveel bij dominant B.5 binding bijdrage B > bijdrage B dominant B