iv. chemische binding - vtk gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer...
TRANSCRIPT
![Page 1: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/1.jpg)
1
IV. Chemische binding
![Page 2: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Intermoleculairekrachten
![Page 3: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/3.jpg)
3
•gelokaliseerd e-model: molecule = som discrete bindingen
•verdeling valentie-e en BO: Lewistheorie + resonantie
•ruimtelijke structuur (bindingshoeken): VSEPR-theorie
•orbitalen gebruikt voor binding: valentiebindingstheorie (VB)
•MOT: molecule is geheel van kernen en elektronen
•microscopische eigenschappen: bindingslengten en -hoeken, bindingsorde (BO), elektronendistributie, polariteit
•VB+MOT: molecule = som discrete bindingen (VB) + gedeloka-liseerde elektronen (MOT)
•MOT: molecule is geheel van kernen en elektronen
•ruimtelijke structuur + e-configuratie + polariteit
•macroscopische eigenschappen: smeltpunt, kookpunt, viscositeit, oppervlaktespanning
•intermoleculaire krachten: dispersie (vdW), ion-dip ool, dipool-dipool, H-brugbinding
![Page 4: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/4.jpg)
4
•smeltpunt
•kookpunt
•oplosbaarheid
•oppervlaktespanning
•viscositeit
vloeistoffen:
•bevochtigen oppervlak•capillaire werking
•druppelvorming
C-C: 350 kJ/mol; C-H: 410 kJ/mol
intramoleculaire krachten: sterke covalente interacties tussen atomen in één molecule
intermoleculaire krachten: zwakke interacties tussenmoleculen in een macroscopisch staal van de
verbinding
![Page 5: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Kookpunt pentaan (C5H12) = 36°C
⇒ breken INTERmoleculaire krachten
⇒ vereist energie ⇒ endotherm
![Page 6: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Smeltpunt diamant = 3550 °C
sterke INTRAmoleculaire krachten
![Page 7: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Types intermoleculaireTypes intermoleculairekrachten
![Page 8: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Intermoleculaire krachten
![Page 9: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/9.jpg)
9
interactie basis van de interactie energie (kJ/mol)
voorbeeld
INTRAmoleculair
ionair kation + anion 400 - 4000 NaCl
covalent gedeeld e-paar 150 - 1100 H-H
metallisch*kation + gedelokaliseerdeelektronen
75 - 1000 Fe
INTERmoleculairINTERmoleculair
ion-dipool ionaire lading + dipoollading 40 - 600 Na+ --- δ-OH2
dipool-dipool dipoollading + dipoollading 5 - 25 I-Cl---I-Cl
dispersiepolarizeerbareelektronenwolken
0.05 - 40 F-F---F-F
H-brugbindingdipoollading op H-O,F,N + dipoollading op O,F,N-H
10 - 40 HO-Hδ+---δ-OH2
inTRAmoleculaire krachten >> inTERmoleculaire krachten
![Page 10: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Permanente dipolenr×δ=µ
bindingsdipool
vector: grootte ~ ∆EN, richting: δ+→δ−
•di-atomaire molecule: moleculair dipoolmoment µ = bindingsdipool
δ: fractie van 1.6 × 10-19C r
|δ+| =|δ−|
δ+ δ−
•poly-atomaire molecule: moleculair dipoolmoment µ = vectorsom van de bindingsdipolen = f(moleculaire geometrie)
δ: fractie van 1.6 × 10-19C
δA-B < δA=B
![Page 11: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/11.jpg)
11
verbinding µ (D) verbinding µ (D)HF 1.83 NH3 1.47HCl 1.11 PH3 0.58HBr 0.83 AsH3 0.20HI 0.45 SbH3 0.12CO 0.11 NF3 0.24
C O: :δ+ δ−
N
FF
F
δ+δ−
δ−δ−
:µ = 0.11
µ = 0.24CO 0.11 NF3 0.24NO 0.16 BF3 0ClF 0.89 CH4 0H2O 1.85
N
H
HH
δ−
δ+
δ+
δ+
:
µ = 0.24
µ = 1.47
polaire moleculen:
dipoolmoment = permanente vervorming elektronenwolk
![Page 12: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Instantane en geïnduceerde dipolen
![Page 13: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Dispersiekrachten
van der Waalsinteractie; London-van der Waalskrachten
interactie tussen polarizeerbare elektronenwolken
geïnduceerde dipool-geïnduceerde dipoolkrachten
niet-polaire atomen of moleculen
correlatie van de elektronenbeweging van de twee
atomen of moleculen wanneer ze in mekaars nabijheid komen
He He
polarizeerbaarheid: tijdelijke vervormbaarheid elektronenwolk
![Page 14: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/14.jpg)
14
![Page 15: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Ion-dipoolkrachten
ion
dipool dipool
ion
hydratatie oplosbaarheid ionaire verbindingen in water
![Page 16: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/16.jpg)
16
2p r
qE
µ×−∝
Ep: −1922 kJ/mol −405 kJ/mol −263 kJ/mol
O
Mg2+ Na+ Cs+
H
H
δδδδ−−−−δδδδ+
δδδδ+ OH
H
δδδδ−−−−δδδδ+
δδδδ+ OH
H
δδδδ−−−−δδδδ+
δδδδ+
•interactie hangt af van:
• lading ion q: lading ↑ ⇒ sterkere interactie
• afstand ion-dipoollading:
grootte ion ↑ ⇒ zwakkere interactie
• dipoolmoment µ:
dipoolmoment ↑ (partiële lading δ↑) ⇒ sterkere interactie
Ep: −1922 kJ/mol −405 kJ/mol −263 kJ/mol
![Page 17: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/17.jpg)
17
dipooldipooldipooldipool
Dipool-dipoolkrachten
aantrekkend afstotend
in vloeistof en vaste stof: energetisch meest gunstige schikking dipolen
![Page 18: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/18.jpg)
18
H-brugbindingdipool dipool
:
sterk elektronegatiefsterk elektronegatief
sterkte H-brugbinding: H…:F > H…:O > H…:N
sterk elektronegatiefsterk elektronegatief
types H-brugbinding [X-H…:Y]
N−H…:N− O−H…:N− F−H…:N−N−H…:O− O−H…:O− F−H…:O−N−H…:F− O−H…:F− F−H…:F−
![Page 19: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/19.jpg)
19
baseparing in DNA
![Page 20: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/20.jpg)
20
keratine
![Page 21: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/21.jpg)
21
The strength of a biological material such as spider silk lies in the specific geometric configuration of structural proteins, which have small clusters of weak hydrogen bonds that work together to resist force and dissipate energy. This structure is as strong as steel, even though the "glue" of hydrogen bonds that hold spider silk together at the molecular level is 100 to 1,000 times weaker than steel's metallic bonds or Kevlar's covalent bonds.
![Page 22: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/22.jpg)
ijs
22
vloeibaar water
![Page 23: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Volume ijs > volume waterijs
water
Ijs: een open netwerk waarin de watermoleculen op hun plaats gehouden worden door H-brugbindingen. Als ijs smelt breken sommige van de H-bruggen en gaat de geordende structuur verloren. In de vloeistof bewegen de moleculen door en over elkaar heen en “stapelen” de moleculen minder uniform maar wel dichter op elkaar.
De openheid van het 3D netwerk in ijs is groter dan dit in water; vandaar dat de dichtheid van ijs kleiner is dan de dichtheid van water. Het volume van 1 g ijs is dus groter dan het volume van 1 g water.
![Page 24: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Invloed intermoleculairekrachten op kookpunt en krachten op kookpunt en
smeltpunt
![Page 25: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/25.jpg)
25
polarizeerbaarheid e-wolk: f(grootte atoom/molecule) = f (MM)
Invloed dispersiekrachten
![Page 26: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/26.jpg)
26
•polarizeerbaarheid e-wolk: f(grootte atoom/molecule) = f (MM)
Cl2: gas Br2: vloeistof I2: vaste stof
kookpunt: –33°C +59°C +184°C
71 g/mol 160 g/mol 254 g/mol
bindingse-paren: Cl-Cl (n = 3) < Br-Br (n = 4) < I-I (n = 5)
vrije e-paren: Cl (EN = 3; n = 3) < Br (EN = 2.8; n = 4) < I (EN = 2.5; n = 5)
•vorm molecule ⇒ contactoppervlak
vrije e-paren: Cl (EN = 3; n = 3) < Br (EN = 2.8; n = 4) < I (EN = 2.5; n = 5)
n-pentaan (kpt: 36°C) 2,2-diMe-propaan (kpt: 9.7°C)
toename kookpunt: ∼ 1.2°C/g
![Page 27: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/27.jpg)
27
100
200
300
400
Tem
pera
tuur
(°C
)
kookpunt & smeltpunt n-alkanen ↑ met aantal C-atomen
gassen vaste stoffen vloeistoffen
dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat
P = 1 bar
-300
-200
-100
0
0 5 10 15 20 25
Koolstofgetal n
Tem
pera
tuur
(°C
)
Kookpunt Smeltpunt
25°C
de alkanen zijn apolair = hebben geen permanent dipoolmoment; kookpunt &
smeltpunt enkel bepaald door dispersiekrachten
toename kookpunt: ~23°/CH 2 (~1.5°/g)
![Page 28: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/28.jpg)
28
• invloed op kookpunt
•alkanen: toename kookpunt: ~23°/CH2 (~1.5°/g)
•edelgassen: toename kookpunt: ~1°C/g
•Zeff is groot ⇒ elektronen sterk aan de kern gebonden He: n = 2; Rn: n = 6
•klein contactoppervlak
He: -269°C; 4 g/mol Xe: ∼ -33°C; 222 g/mol
Vuistregel:
•kookpunt neemt toe met ~1°tot 1.5°/g invloed op kookpunt: f(polarizeerbaarheid elektronen)
polarizeerbaarheid: bindingse < vrije e-paren f(EN en n vrije e-paren)
contactoppervlak belangrijk bij ≈MM!!
•alkanen: toename kookpunt: ~23°/CH2 (~1.5°/g)
![Page 29: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Invloed dipool-dipoolkrachten
![Page 30: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/30.jpg)
30
acetaldehyde
kookpunt = 21°C
propaan
kookpunt = −42°C
δδδδ-
δδδδ+
kookpunt = 21°C
MM: 44 g/mol
kookpunt = −42°C
MM: 44 g/mol
Vuistregel:
•kookpunt neemt toe met ~40°tot 60°; invloed op kookpunt: f(grootte µ) = f(∆EN en geometrie)
∆ENC=O = 1
δA-B < δA=B
![Page 31: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/31.jpg)
31
−80°C
+100°C
– 33°C
Invloed H-brugbinding
−80°C−120°C
kookpunt neemt toe met ~90°C voor NH 3
kookpunt neemt toe met ~180°C voor H 2O
Vuistregel:
edelgassen: Zeff is groot ⇒ elektronen sterk aan de kern gebonden (He: n = 2; Rn: n = 6);
klein contactoppervlak
![Page 32: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/32.jpg)
32
3D netwerk van H-brugbindingen tussen watermoleculen
kookpunt: 100°Ctussen watermoleculen
kookpunt: –33 °Ckookpunt: 20 °C
![Page 33: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/33.jpg)
33
intramoleculaire H-brugvorming
m-hydroxybenzoëzuur: mp = 201°C
p-hydroxybenzoëzuur: mp = 215°C
o-hydroxybenzoëzuur: mp = 160°C
![Page 34: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/34.jpg)
34
vuistregels grootte-ordes vergelijking kookpunt
dispersie
kookpunt neemt toe met ~1°tot 1.5°/g; polarizeerbaarheid: bindingse < vrije e-parenf(EN en n vrije e-paren)contactoppervlak belangrijk bij ≈MM!!
kookpunt neemt toe met ~40° tot 60°; dipoolmoment
kookpunt neemt toe met ~40° tot 60°; f = (grootte µ) = f(∆EN en geometrie)δA-B < δA=B
H-brugbindingkookpunt neemt toe met:~90°C voor NH 3
~180°C voor H 2O
![Page 35: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/35.jpg)
35
dispersie dipool-dipool H-brug
CCl4
MM: 154
4 × 3 vrije e-paren op Cl (n = 3; EN = 3.15)
4 LW: tetraedrisch4 bindingen
CCl: ∆EN = 0.55µCCl4 = 0
geen
MM: 17 4 LW: tetraedrisch3 bd + 1 vrij e p
H ………… :N
NH31 vrij e-paar op N (n = 2; EN = 3.0)
3 bd + 1 vrij e ptrigonaal pyramidaal
NH: ∆EN = 0.9µNH3 > 0 (groot)
CCl4 >>>>>> NH3 NH3 >> CCl4 NH3 >> CCl4
intermoleculaire krachten CCl4 > NH3
![Page 36: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/36.jpg)
36kookpunt NH3 ≈kookpunt CCl4 − verschil in dispersiebijdrage + verschil in dipool-dipoolbijdrage + bijdrage H-brug
kookpunt NH3 ≈kookpunt CCl4 − (1.5°C/g × 137 g) + (60°C – 0°C) + 90°C = kookpunt CCl4 − 56°C
⇒ kookpunt ammoniak < kookpunt CCl4
dispersie: −206°C
dipoolmonent: +60°C
H-brugbinding: +90°C
CCl4NH3
![Page 37: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/37.jpg)
37
(g/mol) kook-punt (°C)
(g/mol) kook-punt (°C)
(g/mol)kook-punt (°C)
He (4) -269 H2 (2) -253 CH3CH3 (30) -89Ne (20) -246 N2 (28) -196 CH3CH2CH3(44) -42Ar (40) -186 O2 (32) -183 CH3OCH3 (46) -24Kr (83.8) -153 H2O (18) +100 CH3COH (44) +21Xe (131.3) -108 H S (34) -60 n-C H (72) +36Xe (131.3) -108 H2S (34) -60 n-C5H12 (72) +36
NH3 (17) -33 1-penteen (70) +30CO2 (44) -78 i-C5H12 (72) +30
HF (20) +20 SO2 (64) -10 2,3-diMe-butaan +10HCl (36.5) -85 CH4 (16) -162 n-C6H14 (86) +68
HBr (80.9) -67 CF4 (88) -129 C6H6 (78) +80
HI (127.9) -35 CCl4(154) +77 zie hfdst 6; pi-elektronen van benzeen zijn uitzonderlijk mobiel
![Page 38: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/38.jpg)
38
Invloed intermoleculairekrachten op krachten op
oplosbaarheid
![Page 39: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/39.jpg)
39
polaire molecule lost op in polair oplosmiddel
niet-polaire molecule lost op in niet-polair oplosmiddel
![Page 40: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/40.jpg)
40
water: polair
motorolie: KWS is apolair
interacties:
KWS-water <<< water-water en KWS-KWS
ethanol: polair
water: polair
interacties:
ethanol-water ≅ water-water en ethanol-ethanol
![Page 41: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/41.jpg)
41
Eigenschappen van vloeistoffen
![Page 42: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/42.jpg)
42
Oppervlaktespanning γ
verbinding γ [Nm−1]verbinding γ [Nm ]
benzeen 29 × 10−3
ethanol 23 × 10−3
n-hexaan 18 × 10−3
kwik 472 × 10−3
water 73 × 10−3
water (100°C) 58 × 10−3
verbeter de waarden in Tabel 4.9
![Page 43: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/43.jpg)
43
![Page 44: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/44.jpg)
44
Druppelvorming
interactie Hg-atomen onderling > interactie kwik-glasoppervlak
COhesieve interactie ADhesieve interactie
![Page 45: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/45.jpg)
45
zuiver glasoppervlak vettig glasoppervlak
waterfilm waterdruppels
Bevochtiging van oppervlakken
glas
sterkere ADhesieve interactie
sterkere COadhesieve interactie water-water
superwaterafstotend oppervlak
waterdruppel
bol = kleinste oppervlak voor gegeven volume
sterkere ADhesieve interactie water-glasoppervlak
![Page 46: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/46.jpg)
46
Capillaire werking
glas
wat
er
cohesieve interactie kwik > adhesieve interactie
kwik-glasoppervlak
cohesieve interactie water < adhesieve interactie water-glasoppervlak
HOLLE meniscus BOLLE meniscus
hoogte vloeistofkolom ↑ als diameter ↓
gewicht/hoogte vloeistof kolom ⇔ adhesieve interactie
![Page 47: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/47.jpg)
47
Lavastroom (uitbarsting Etna)
Niagara Fallszeer hoge viscositeit
Viscositeit ηviscositeit = maat voor weerstand vloeistof tegen stroming
hoge viscositeit:
- verbindingen met sterke intermoleculaire interactie
- lengte/complexiteit verbindingen
C
C
C
OH
OH
OH
H
H
H
H
H
glycerol
C
C
C
OH
OH
OH
H
H
H
H
H
glycerol
![Page 48: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/48.jpg)
48
verbinding η bij 25°C (cP)
×
cP: centipoise
1 Pa s = 10 Poise = 1000 Centipoise
lucht 18.6 × 10-3
water 0.89
ethanol 1.07
bloed 3.5
olijfolie 81
ketchup 50-100 × 103
![Page 49: IV. Chemische binding - VTK Gent€¦ · dispersiekrachten nemen toe naarmate molecule meer elektronen bevat P = 1 bar-300-200-100 0 0 5 10 15 20 25 Koolstofgetal n Kookpunt Smeltpunt](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022042920/5f6697adb9989a0a2b762696/html5/thumbnails/49.jpg)
49
•bepalen polariteit van een binding/molecule
•bepalen belang van invloedsfactoren op kookpunt in een reeks van
moleculen
•intermoleculaire krachten ⇔ oplosbaarh/opp.spanning/viscositeit
Examenstof
belangrijke vaardigheden