Bepaal het atoomskelet van de verbinding

Vergelijkbare documenten
Uitwerkingen Basischemie laboratoriumonderwijs hoofdstuk 11

Vraag 1 : Beschrijf het verschil tussen een atoom en een molecule.

Atoombinding structuurformules nader beschouwd (aanvulling 2.4)

Elementen; atomen en moleculen

Paragraaf 1: Fossiele brandstoffen

Samenvatting Scheikunde H3 Door: Immanuel Bendahan

07 MOLECUULFORMULES & CHEMISCHE BINDINGEN PROCESTECHNIEK

In de buitenste schil treffen we telkens 8 elektronen aan (uitzondering: He): s 2 p 6.

Scheikunde Samenvatting H4+H5

Wednesday, 28September, :13:59 PM Netherlands Time. Chemie Overal. Sk Havo deel 1

Alleen de metalen zullen de stroom geleiden omdat deze vrije elektronen hebben, dit zijn dus alleen kalium en tin.

INTRODUCTIECURSUS BOUWCHEMIE HOOFDSTUK 5: ORGANISCHE CHEMIE

Cursus Chemie 2-1. Hoofdstuk 2: Chemische bindingen 1. INLEIDING

Helium atoom = kern met 2 protonen en 2 neutronen met eromheen draaiend 2 elektronen

vraag A B C D Eventuele illustratie 1s 2, (2sp 2 ) 5, 2p x 1. Het aantal neutronen en electronen. De som van het aantal protonen en neutronen.

Klas 4 GT. Atomen en ionen 3(4) VMBO-TG

a Hoeveel valentie-elektronen heeft elk atoom? Dat wil zeggen: hoeveel elektronen in de buitenste schil? Volgens: K 2 L 8 M 18

Chemie: oefeningen zuren, hydroxiden en zouten

Antwoorden deel 1. Scheikunde Chemie overal

INTRODUCTIECURSUS BOUWCHEMIE HOOFDSTUK 2: ATOOMBOUW EN CHEMISCHE BINDING

Voorstelling van moleculen en atomen in chemische symbolentaal

Cursus Chemie 3-1. Hoofdstuk 3: Zuren, basen en zouten 1. INLEIDING

Antwoorden deel 1. Scheikunde Chemie overal

Niet-metalen + metalen. Uit welk soort atomen is een ionbinding opgebouwd? Geef de chemische formule van gedemineraliseerd water.

Een neutraal atoom van een element bezit 2 elektronen in de K-schil, 8 elektronen in de L-schil en 8 elektronen in de M-schil.

Een neutraal atoom van een element bezit 2 elektronen in de K-schil, 8 elektronen in de L-schil en 8 elektronen in de M-schil.

4e jaar Wetenschappen

Atoommodel van Rutherford

Inleiding in de RedOx chemie

2) Op de simulatie in onderstaande link. Opgelet, werk in Mozilla Firefox! Kies voor model. De link vind je eveneens in smartschool bij weblinks

Stoffen, structuur en bindingen

3 Atoommodellen Waaruit bestaat een atoom? Rangschikking van de elementen Atoommassa, molecuulmassa en molaire massa...

Voorkennis chemie voor 1 Ba Geografie

1. Elementaire chemie en chemisch rekenen

ZUIVERE STOF één stof, gekenmerkt door welbepaalde fysische constanten zoals kooktemperatuur, massadichtheid,.

Spel: Zuren gebaseerd op Monopoly Inleiding:

LEERPL AN LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN

Toets 01 Algemene en Anorganische Chemie. 30 september 2015

Ar(C) = 12,0 u / 1 u = 12,0 Voor berekeningen ronden we de atoommassa s meestal eerst af tot op 1 decimaal. Voorbeelden. H 1,0 u 1,0.

Chemie 4: Atoommodellen

Scheikunde Samenvatting H4 t/m H6

SCHEIKUNDE KLAS 3 REACTIES

3 Dia 5 = Kleurbetekenis van de modellen, nodig voor het beantwoorden van de opgaven. Waterstof = wit Zwavel = geel Zuurstof = rood

Atoom theorie. Inleiding

Bij het opstellen van de Lewisstructuur houd je rekening met de octetregel en het aantal valentie-elektronen.

5 Formules en reactievergelijkingen

Samenvatting Scheikunde Scheikunde Chemie overal H1 3 vwo

Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 3

Samenvatting Scheikunde Hfst. 6 Chemie en schoonmaken

Ionen-ionbinding-ionrooster

Frank Povel. a. Fe + 2H + Fe 2+ + H 2 Er zullen gasbelletjes te zien zijn en de oplossing zal licht groen worden.

5-1 Moleculen en atomen

Werkblad: chemische bindingen

Alles om je heen is opgebouwd uit atomen. En elk atoom is weer bestaat uit protonen, elektronen en neutronen.

IV. Chemische binding

Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1 en 2

1 Uit welke deeltjes is de kern van een atoom opgebouwd? Protonen en neutronen.

Basisscheikunde voor het hbo ISBN e druk Uitgeverij Syntax media

Hoofdstuk 1. Microstructuren. J.A.W. Faes (2018)

Wat is de verhouding tussen de aantallen atomen van de elementen Mg, P en O in magnesiumfosfaat?

Wat is de verhouding tussen de aantallen atomen van de elementen Mg, P en O in magnesiumfosfaat?

12 - het symbool schrijven als de naam gegeven is en de naam noemen als het symbool gegeven is van minstens twintig elementen.


Hoofdstuk 4 Kwantitatieve aspecten

WATER. Krachten tussen deeltjes. Intramoleculaire en intermoleculaire krachten

Hoofdstuk 5 Atoommodellen

Tentamen (herkansing) Algemene en Anorganische Chemie

H10 Analyse. H10.2 Spectroscopie. H10.3 Spectrofotometrie. H10.4 Kwantitatieve analyse. H10.5 Chromatografie

2 Molecuulmodellen. 1 Edelgassen

Scheikunde Chemie overal Week 1. Kelly van Helden

Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 2 stoffen en reacties

Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1

4. Van twee stoffen is hieronder de structuurformule weergegeven.

Toets Modellen voor Binding

Hoe komt het dat de platen, waartussen een dunne laag water zit, bij elkaar blijven? Wat is de EN-waarde van een atoom?

Verbetering Chemie 1997 juli

38 e Nationale Scheikundeolympiade

I. Basiskennis. Zuivere stof*: Is materie die uit 1 stof bestaat en niet meer gescheiden kan worden door fysische scheidingstechnieken.

gelijk aan het aantal protonen in de kern. hebben allemaal hetzelfde aantal protonen in de kern.

Hoofdstuk 3 Bouwstenen van stoffen. J.A.W. Faes (2019)

Module 8 Chemisch Rekenen aan reacties

Leerplan LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen SET 1,2,3 5 een covalente binding beschrijven als een interactie tussen atoomorbitalen.

Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1 + 2

Oefenset Opgave 1 Analyse via verbranding. Opgave 2 Amfolyt

Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 1 + 2

Deze informatie is gratis en mag op geen enkele wijze tegen betaling aangeboden worden

SCHEIKUNDE KLAS 3 REACTIES SKILL TREE

Later heeft men ook nog een ongeladen deeltje met praktisch dezelfde massa als een proton ontdekt (1932). Dit deeltje heeft de naam neutron gekregen.

Database scheikunde havo- vwo

Het spel: Rad van Fortuin

Intermoleculaire krachten ELEKTRONEGATIVITEIT, POLAIRE ATOOMBINDING, DIPOOLMOMENT, ION-

Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 2 en 3

1. Elementaire chemie en chemisch rekenen

UITWERKING CCVS-TENTAMEN 15 april 2019

Wat zijn anorganische of minerale stoffen? In hoeveel stofklassen zijn de anorganische stoffen in te delen?

Stoffen en materialen Samenvattingen Inhoud

Oefenvragen Hoofdstuk 3 Bouwstenen van stoffen antwoorden

Samenvattingen koolstofchemie

3. Leid uit de formules van water, zwaveldioxide en zwavelzuur af welke stof uit de lucht hier bedoeld wordt..

SCHEIKUNDE VOOR BEGINNERS

Transcriptie:

MODULE 2 Bijlage 1 Stappenplan voor het schrijven van een goede Lewisformule Het vinden van een goede lewisformule voor een gegeven brutoformule is niet altijd eenvoudig. Bijna altijd kan je aan de hand van de volgende zes stappen komen tot een correcte lewisformule voor een gegeven verbinding. Stap 1: Bepaal het atoomskelet van de verbinding Het atoomskelet geeft weer welke atomen aan elkaar gebonden zijn. Het atoomskelet geeft eveneens een duidelijke weergave van welk atoom centraal in de verbinding staat en welke atomen rond dit centrale atoom staan. Is het bepalen van het atoomskelet een moeilijke stap, hou dan rekening met de volgende tips: 1.1. De opgave geeft vaak al een idee van het juiste atoomskelet van de verbinding. Voorbeeld: Fulminezuur heeft als brutoformule HCNO. De atomen staan al in de goede volgorde. Het atoomskelet voor fulminezuur is dan ook: 1.2. Jouw chemische kennis kan ook cruciaal zijn in het vinden van een juist atoomskelet. Zowel anorganische als organische verbindingen behoren tot welbepaalde klassen. Verbindingen binnen eenzelfde klasse hebben niet alleen gelijkaardige chemische eigenschappen, maar worden vaak gekenmerkt door een gelijkaardige moleculaire opbouw. Voorbeeld: De oxozuren of ternaire zuren zijn een klasse van anorganische zuren die opgebouwd zijn uit 3 verschillende atoomsoorten. Twee van deze atoomsoorten zijn steeds O en H. Voorbeelden van ternaire zuren zijn zwavelzuur (H 2SO 4), chloorzuur (HClO 3), enz... Ternaire zuren hebben steeds dezelfde opbouw van het molecule. Het niet-metaal (S, Cl,...) staat centraal, de zuurstofatomen staan symmetrisch rond het centrale atoom en de waterstofatomen staan steeds op de zuurstofatomen. Hieronder is het atoomskelet van zwavelzuur (H 2SO 4) gegeven. 1.3. Je kan ook een juist atoomskelet vinden door rekening te houden met het bindingsvermogen van de atomen. Het bindingsvermogen van een atoom is het maximaal aantal bindingen dat een atoom kan aangaan met andere atomen. 1 S t a p p e n p l a n v o o r h e t s c h r i j v e n v a n e e n g o e d e L e w i s f o r m u l e

Atomen met bindingsvermogen 1: waterstof (H) en fluor (F) Atomen met bindingsvermogen 2: zuurstof (O),... Atomen met een bindingsvermogen 3 of meer: stikstof (N), koolstof (C), fosfor (P), zwavel (S),... Plaats het atoom met het hoogste bindingsvermogen centraal. De atomen met lager bindingsvermogen staan (in vele gevallen symmetrisch) rond het centrale atoom. Voorbeeld: Het atoomskelet van N 2O 3 (distikstoftrioxide). De stikstofatomen hebben een hoger bindingsvermogen dan zuurstof en plaatsen we beide centraal in het molecule. De zuurstofatomen, met lager bindingsvermogen, plaatsen we symmetrisch rond de stikstofatomen. Stap 2: Bepaal het aantal elektronen op de buitenste schil (NV) De Lewisformule geeft naast het atoomskelet ook alle elektronen weer op de buitenste schillen van alle atomen in de verbinding. Voorbeeld: Voor de verbinding N 2O 3 is het aantal elektronen op de buitenste schillen: N V = (2.5e - ) + (3.6e - ) = 28 e - De Lewisformule van N 2O 3 zal dus 28/2 = 14 elektronenparen bevatten. Voor een negatief geladen verbinding wordt de grootte van de lading in elektronen bijgeteld bij het aantal elektronen op de buitenste schillen. Voorbeeld: Voor de verbinding PO 3-4 (fosfaat-anion) is het aantal elektronen op de buitenste schillen: N V = (1.5e - ) + (4.6e - ) + 3 extra elektronen = 32 e - De Lewisformule van PO 4 3- zal dus 32/2 = 16 elektronenparen bevatten. Voor een positief geladen verbinding wordt de grootte van de lading in elektronen afgetrokken van het aantal elektronen op de buitenste schillen. Voorbeeld: Voor de verbinding XeF + 5 (xenonpentafluoride-kation) is het aantal elektronen op de buitenste schillen: N V = (1.8e - ) + (5.7e - ) 1 elektron = 42 e - De Lewisformule van XeF 5 + zal dus 42/2 = 21 elektronenparen bevatten. 2 S t a p p e n p l a n v o o r h e t s c h r i j v e n v a n e e n g o e d e L e w i s f o r m u l e

Stap 3: Bepaal het Lewisgetal (NL) Deze stap is waarschijnlijk nieuw voor jou omdat je nog niet zal gehoord hebben van het Lewisgetal, voorgesteld als NL. Het Lewisgetal is, zoals je verder in dit stappenplan zal merken, een heel handig getal in het verder uitwerken van een goede Lewisformule. Het Lewisgetal wordt als volgt berekend: NL = 6.n + 2 met n = het aantal atomen in de verbinding, maar de waterstofatomen niet meegeteld. Voorbeeld: Het Lewisgetal voor de verbinding HCNO (fulminezuur) is: N L = 6.3 + 2 = 20 Stap 4: Vergelijk NV en NL In stap 4 vergelijken we de getalwaarden van NV en NL met elkaar. We onderscheiden 3 mogelijke situaties: 4.1. N V = N L Als de getalwaarde van NV en NL gelijk zijn, komen in de Lewisformule uitsluitend enkelvoudige bindingen voor. We geven de enkelvoudige bindingen weer door alle atomen met elkaar te verbinden met een enkel streepje (een bindend elektronenpaar). Voorbeeld: Zwavelzuur (H 2SO 4): N V = (2.1e - ) + (1.6e - ) + (4.6e - ) = 32e - N L = 6.5 + 2 = 32 N V = N L De bindingen in de Lewisformule van H 2SO 4 zijn allemaal enkelvoudige bindingen. (Let op: bovenstaande structuur van zwavelzuur is nog geen volledige Lewisformule). 4.2. N V < N L Als de getalwaarde van NV kleiner is dan de getalwaarde van NL, bevat de Lewisformule naast enkelvoudige bindingen ook meervoudige bindingen. Het aantal dubbele bindingen in de Lewisformule wordt gegeven door: (NL NV)/2 3 S t a p p e n p l a n v o o r h e t s c h r i j v e n v a n e e n g o e d e L e w i s f o r m u l e

Uiteraard kan de verbinding ook een drievoudige binding bevatten, maar hou er dan wel rekening mee dat een drievoudige binding geteld wordt als tweemaal een dubbele binding. Voorbeeld: Het cyanaat anion (OCN - ): N V = (1.6e - ) + (1.4e - ) + (1.5e - ) + 1 extra elektron = 16e - N L = 6.3 + 2 = 20 N V < N L OCN - bevat (20 16)/2 = 2 dubbele bindingen of, rekening houdend met het bindingsvermogen van de atomen, 1 drievoudige binding. De verdeling van de bindingen over de verbinding kan als volgt (let op: onderstaande structuren zijn nog geen volledige Lewisformules): Verdeling met 2 dubbele bindingen: Verdeling met 1 drievoudige binding: 4.2. N V > N L Als de getalwaarde van NV groter is dan de getalwaarde van NL, dan overschrijdt het centraal atoom van de verbinding de octetregel en heeft het centraal atoom dus meer dan 8 elektronen rond zich. Het centraal atoom heeft in dit geval een totaal van 4 + (NV NL)/2 elektronenparen rond zich. Hou er rekening mee dat dit zowel elektronenparen in de bindingen zijn als de vrije elektronenparen (zie stap 5). Voorbeeld: PCl 5 (fosforpentachloride) N V = (1.5e - ) + (5.7e - ) = 40e - N L = 6.6 + 2 = 38 N V > N L Het centrale atoom, P, is omgeven door 4 + (40 38)/2 elektronenparen. Fosfor is dus omgeven door 5 elektronenparen of 10 elektronen. (Let op: bovenstaande structuur is nog geen volledige Lewisformule). 4 S t a p p e n p l a n v o o r h e t s c h r i j v e n v a n e e n g o e d e L e w i s f o r m u l e

Stap 5: Geef elk atoom octetstructuur De reden waarom atomen zich verbinden tot moleculen, is het bereiken van de octetelektronenconfiguratie. Elk atoom wil acht elektronen rond zich hebben. Uiteraard vergeten we niet dat waterstof, omwille van de aanwezigheid van slechts 1 bohrschil, nooit 8 elektronen kan bezitten en daarom de edelgasconfiguratie van Helium bereikt (2 elektronen op de buitenste schil). Atomen bezitten reeds elektronen in de bindingen met andere atomen. We vullen het atoom verder aan met vrije elektronenparen tot het totaal aantal elektronen rond dit atoom gelijk is aan 8. Voorbeeld: Nemen we opnieuw OCN - (het cyanaat-anion). We vullen de structuur (met de drievoudige binding) verder aan met vrije elektronenparen tot elk atoom 8 elektronen heeft. Zuurstof krijgt daardoor nog 3 extra vrije elekronenparen. Koolstof heeft al 8 elektronen in de bindingen met zuurstof en stikstof. Stikstof krijgt nog 1 extra elektronenpaar. Stap 6: Controleer je gevonden Lewisformule Is je gevonden Lewisformule wel juist? Je kan dit eenvoudig controleren door het aantal elektronenparen te tellen en dit te vergelijken met NV/2. Voorbeeld: In de hierboven vermeldde Lewisformule van het cyanaat-anion vinden we 8 elektronenparen (zowel vrije elektronenparen als bindingen). In punt 4.2. hebben we berekend dat het cyanaat-anion een totaal van 16 elektronen op de buitenste schillen heeft. 16/2 = 8 elektronenparen Opmerkingen/weetjes: - Onthoud dat een atoom met een bindingsvermogen 1, zoals waterstof, nooit centraal in het molecule kan staan. - We bespraken in stap 4 (punt 4.2) het voorkomen van meervoudige bindingen. Hou er rekening mee dat een Lewisgetal groter dan het aantal elektronen op de buitentste schillen ook kan wijzen op het vookomen van één of meerdere ringstructuren, al dan niet in combinatie met meervoudige bindingen. Vooral bij de Lewisformules van organische verbindingen kan dit belangrijk zijn. Voorbeeld: Lewisformule van cyclopentaan (C 5H 10) N V = (5.4e - ) + (10.1e - ) 5 S t a p p e n p l a n v o o r h e t s c h r i j v e n v a n e e n g o e d e L e w i s f o r m u l e

= 30 e - N L = 6.5 + 2 = 32 N V < N L cyclopentaan bevat (32 30)/2 = 1 ringstructuur. - De Lewisformule van BF 3 (boortrifluoride) is hiernaast weergegeven: Merk op dat het aantal elektronen op de buitenste schillen (NV = 24 e - ) kleiner is dan het Lewisgetal (NL = 26). De verbinding bevat echter geen dubbele binding omdat het centrale atoom boor slechts 3 elektronen op de buitenste schil heeft. - De Lewisformule van H 3PO 3 (fosforigzuur). Fosforigzuur behoort tot de oxozuren (ternaire zuren). Bemerk dat één van de drie waterstofatomen op het centrale fosforatoom staat en niet op een zuurstofatoom. - Edelgassen bezitten reeds de octetstructuur en zijn daarom weinig reactief (inert). Dit betekent niet dat ze geen bindingen kunnen aangaan met andere atomen. Er bestaan heel wat verbindingen waarin edelgassen voorkomen. Voorbeeld: De verbinding XeF 2 (xenondifluoride) bevat een centraal xenon-atoom, omgeven door 2 fluor-atomen en 3 vrije elektronenparen. 6 S t a p p e n p l a n v o o r h e t s c h r i j v e n v a n e e n g o e d e L e w i s f o r m u l e