Deel 1 - Hoofdstuk 3 Flashcards
Welke 3 soorten bindingen kunnen er gevormd worden tussen atomen ?
Ionische, covalente en metallische bindingen.
Geef een definitie voor ‘elektronegativiteit’.
Een maat voor de neiging van atomen om in (ver-)bindingen de elektronen naar zich toe te trekken.
Leg uit hoe de elektronegativiteit van bindingspartners het type binding bepaalt.
Ionische binding
-> Groot verschil in EN (groter dan 2)
=> Metaal en niet-metaal
Covalente binding (kleiner dan 1,8)
-> Klein verschil in EN
-> Beide bindingspartners hebben grote EN
Metaalbinding
-> Klein verschil in EN
-> Beide bindingspartners hebben kleine EN
Wat is een covalente binding ?
-> Beide partners willen extra elektronen om tot edelgasconfiguratie te komen
-> Elektronen gemeenschappelijk stellen
-> Een binding tussen atomen waarin de atomen een of meer gemeenschappelijke elektronenparen hebben
-> Niet-metalen
-> EN kleiner dan 1,6 - 1,7
-> Redelijk sterke intramoleculaire bindingen
Wat is een ionische binding ?
-> Een van de twee partners geeft elektronen volledig af aan de andere.
-> Ontstaan van ionen
=> Bouwstenen : kationen en anionen
-> Sterke binding omwille van de Coulomb-kracht
=> Sterke coulombinteracties
Wat is een metaalbinding ?
-> Beide partners geven elektronen af
-> Bouwstenen : metaalkristallen
-> Rooster van positieve metaalionen en vrije elektron
-> bindingskrachten van zwak tot zeer sterk
(variëren)
Wat is de sterkste ionbinding ?
Cesiumfloride
Wat is het verschil tussen interdeeltjeskrachten en intramoleculaire bindingen bij ionische bindingen ?
Er is geen onderscheid tussen beide, er zijn enkel sterke ion-ion interacties.
Wat kan je zeggen over ionische binding op vlak van chemische en fysische eigenschappen ?
-> Zeer hard
-> Weinig vervormbaar
-> Goed oplosbaar in water
=> In gesmolten toestand volledig opgesplitst in ionen : geleiden
-> Zeer stabiel
-> Weinig vluchtig
-> Hoog smelt en kookpunt
Waarom zijn ionische bindingen weinig vervormbaar ?
Door een ionische stof te vervormen verandert de ionische structuur en krijg je situaties waar gelijke ladingen elkaar afstoten.
Wat is de normale verschijningsvorm van ionische bindingen ?
Een kristal waarbij de kationen en anionen elkaar afwisselen in 3D.
Bespreek de stoechiometrie en geometrie van ionische bindingen.
Stoechiometrie
-> Bepaald door de eis van elektrische neutraliteit
Geometrie
-> Maximale afscherming van kationen door anionen en vice versa
=> (minimale potentiële elektrostatische energie)
-> Bindingshoeken bepaald door kristalvorm en stapeling van ionen
=> (ionenstralenverhouding)
-> Bindingslengte = som van de ionenstralen
Wat is het verband tussen bindingsenergie en de stabiliteit van een ionische binding ?
Hoe negatiever de bindingsenergie, hoe sterker de binding, hoe harder de ionen aan elkaar plakken
Hoe bepalen we bindingsenergie ?
-> Potentiële energie die vrijkomt bij het maken van de binding
Wat geeft aanleiding tot de stabiele structuur van bv NaCl ?
Het is niet de elektronentransfer zelf die aanleiding geeft tot een stabiele structuur.
De stabiele structuur volgt uit de roosterenergie die ontstaat door de bindingsenergie die vrijkomt door de inwerkende Coulomb kracht.
Hoe kan men beredeneren dat de elektronentransfer zelf van NaCl niet de aanleiding geeft tot een stabiele structuur.
Het verschil tussen de IE van Na en de AE van Cl bedraagt 146kJ/mol.
-> Dit is dus een toename van de potentiële energie en zal dus niet spontaan gebeuren
Leg de Born-Haber cyclus uit (van NaCl).
1) Sublimatie energie van Na(s) -> Na(g)
=> Enthalpie stijgt (+108)
2) Sublimatie energie van Cl2 -> Cl
=> Enthalpie stijgt (+121)
3) Ionisatieenergie van Na -> Na+
=> Enthalpie stijgt (+495)
4) Affiniteitsenergie van Cl -> Cl-
=> Enthalpie daalt (-349)
5 Roosterenergie (lattice energy)
=> Enthalpie daalt (-786)
=> Totale enthalpie = 411 kJ
Leg het verloop van de grafiek van potentiële energie uit (van Nacl).
Als de ionen Na+ en Cl- ver van elkaar zijn is er een kleine potentiële energie aanwezig.
Hoe dichter de ionen bij elkaar komen hoe groter de potentiële energie wordt.
=> Nog steeds negatieve potentiële energie
Wanneer de ionen elkaar te dicht benaderen stoten de twee positieve elektronen kernen elkaar af (Bornse repulsie)
=> Positieve potentiële energie
De ionen zullen zich dus op een ideale afstand van elkaar positioneren zodat de Coulombenergie maximaal is en de Bornse repulsie minimaal
=> Het minimum van de Epot curve ligt op een bepaalde bindingsafstand tussen de twee ionen en heeft een bepaalde bindingssterkte
Van wat hangt de roosterenergie af ?
De roosterenergie hangt voornamelijk af van de lading van de ionen en hun groottes
=> Formule van Coulombkracht
Grotere ladingen
-> Grotere Coulombkracht
-> Sterkere roosterenergie
Kleinere ionen
-> Geraken dichter bij elkaar
-> Grotere Coulombkrachten
-> Sterkere roosterenergie
Bespreek de hardheidsschaal van Mohs
Schaal van 1-10 (empirisch, relatief en niet-lineair)
-> Relatieve hardheid van een mineraal
-> Welke stof krast welke ?
-> Sclerometer
=> Mohs hardheid : diamant = 10, talk = 1
=> Absolute hardheid : diamant = 1800, talk = 1
Uit wat bestaan covalente gebonden materialen ?
Covalente gebonden materialen bestaan uit moleculen waarin de atomen stevig verbonden zijn met covalente bindingen.
Wat kan je zeggen over de intramoleculaire en interdeeltjeskrachten van covalente bindingen ?
-> Sterke intramoleculaire bindingen
-> Zwakke interdeeltjeskrachten
=> Zwakker van der Waals bindingen
Wat kan je zeggen over de chemische en fysische eigenschappen van covalente bindingen ?
-> Altijd vluchtiger dan ionische verbindingen
-> Minder hard dan ionische verbindiingen
-> Toch stabiel door sterke intramoleculaire krachten
-> Meeste covalente bindingen al in gasvorm
=> Vaste vorm : moleculaire kristallen
-> Minder oplosbaar in water
-> Goed oplosbaar in organische solventen
-> Relatief laag smeltpunt en kookpunt
-> Klieven
Leg uit wat er gebeurt als men twee waterstofatomen bij elkaar brengt.
Elektronen voelen aantrekking van de atoomkernen
-> Elektronendensiteit beweegt naar tussen de twee atomen
-> Kernen worden aangetrokken naar elkaar
Als de molecule gevormd is delen de atomen de elektronen
In het molecule zitten de atomen op een afstand zodat de aantrekkingskrachten en afstotingskrachten gebalanceerd zijn
-> De kernen worden verhinderd om uit elkaar te gaan
-> Netto aantrekkingskracht door het gedeelde elektronenpaar : covalente binding
Van wat hangt de sterkte van de covalente binding af ?
-> De gemiddelde afstand tussen de kernen die door de binding worden samengehouden
-> De bindingsenergie van de atomen
