Chemische binding en structuur
Atoombouw en het periodiek systeem
- Atoomnummer = aantal protonen; massagetal = protonen + neutronen; isotopen hebben hetzelfde atoomnummer maar een ander aantal neutronen.
- Elektronen zitten in schillen (2, 8, 8). De groep in het periodiek systeem bepaalt het aantal valentie-elektronen.
- Ionlading voorspellen: groep 1 → 1+, groep 2 → 2+, groep 16 → 2−, groep 17 → 1−. Metaalatomen staan elektronen af, niet-metaalatomen nemen elektronen op tot een edelgasconfiguratie.
Bindingstypen
- Ionbinding: tussen een metaal en een niet-metaal. Ionrooster met sterke elektrostatische aantrekking → hoog smeltpunt; geleidt alleen in gesmolten of opgeloste toestand.
- Covalente binding: tussen niet-metalen; atomen delen elektronenparen en vormen moleculen. Tussen moleculen werken zwakke vanderwaalskrachten en, bij O–H- of N–H-groepen, waterstofbruggen.
- Metaalbinding: positieve ionen in een rooster met vrije elektronen → goede geleiding en vervormbaarheid.
Eigenschappen verklaren
Smeltpunt en kookpunt hangen af van de krachten tussen deeltjes, niet van de massa alleen. Grotere moleculen hebben sterkere vanderwaalskrachten. Stoffen met OH- of NH-groepen lossen goed op in water door waterstofbruggen.
Werkvoorbeeld
Verklaar waarom natriumchloride bij ongeveer 800 °C smelt en waterstofchloride al bij −115 °C. Natriumchloride bestaat uit Na+- en Cl−-ionen in een ionrooster. Om te smelten moeten veel sterke ionbindingen worden verbroken, dus is veel energie nodig. Waterstofchloride bestaat uit HCl-moleculen; die worden bij elkaar gehouden door zwakke vanderwaalskrachten. Daardoor is weinig energie nodig om de moleculen van elkaar te scheiden.
Valkuilen
- Ionbinding plaatsen tussen twee niet-metalen.
- Beweren dat vast keukenzout stroom geleidt; dat doet het pas gesmolten of opgelost.
- Waterstofbruggen toekennen aan elke molecule met H, ook zonder N, O of F.
- Een covalent gebonden molecuul als ionrooster tekenen.