4H 2021 SK H4.2 les 1 waterstofbruggen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

4.2 Waterstofbruggen deel 1

SK 4H @ LPM

Deze les

bespreken HW opgave grafiek

introductie waterstofbruggen

Leerdoelen

- Je weet na deze les wanneer een atoombinding polair of apolair is. 

- Je kunt aan een structuurformule zien of een stof waterstofbruggen kan maken

- Je kunt waterstofbruggen tekenen tussen moleculen die een waterstofbrug kunnen vormen.

Welke binding verbreekt bij het verdampen van een moleculaire stof?

1. Atoombinding
2. Covalente binding
3. Metaalbinding
4. Vanderwaalsbinding

Welke stof heeft het hoogste kookpunt
op basis van molecuulmassa?

of

H​2​​S

H​2​​O

1. H₂O
2. H₂S

Molecuulmassa en kookpunt

Hoe hoger de molecuulmassa, hoe sterker de Vanderwaalsbinding, hoe hoger het kookpunt... toch?!

Echter:

stof	molmassa	kookpunt
H₂S	34,081	-60
H₂O	18,015	100
NH₃	17,031	-33
PH₃	33,994	-88

wijkt af!!

huiswerkopdracht

grafiek tekenen:

kookpunt op y-as                    

molecuulmassa op x-as

grafiek huiswerkopdracht

de lijn loopt schuin omhoog omdat de VDW groter wordt als de massa van de moleculen groter is. Meer VDW binding tussen de moleculen = meer energie nodig om te laten koken = hoger kookpunt

maar hoe zit het met die 4 rode puntjes...?

molecuulmassa

kookpunt

Wat valt je op aan de structuren van de stoffen die NIET op de recht lijn liggen, maar erboven?

1. ik zie het niet
2. er zitten andere atomen in dan C en H
3. er zitten O en N in
4. er zitten -OH en -NH in

Dat deze stoffen BOVEN de grafiek van de rest ligt, betekent...
(kies het beste antwoord)

1. dat ze een hoger kookpunt hebben
2. dat er geen verband is tussen VDW en kookpunt
3. dat er méér is dan alleen VDW
4. dat naast VDW nog een molecuulbinding bestaat

de 4 'outsiders' zijn:

Al deze structuren hebben 

-NH of -OH groepen

• Ze hebben hogere kookpunten

• Blijkbaar zitten de moleculen steviger aan elkaar

• Dat komt door een extra molecuulbinding

de polaire binding in -O-H

tussen O en H zit een gedeeld elektronen-paar

Het O-atoom trekt de elektronen sterker naar zich toe dan het  H-atoom.

Dit heel elektronegativiteit. Doordat O harder trekt ontstaat een negatieve pool op O (δ-), en een positieve pool op H  (δ+).

Hierdoor is de binding tussen O en H een polaire atoombinding

de polaire binding in -O-H en in H₂O

H2O heeft twee -OH groepen. De O-H bindingen zijn polair. Hierdoor wordt een deel van molecuul een beetje negatief geladen en een deel een beetje positief

Door de polaire atoombinding kan het ietwat negatief geladen O‑atoom van het ene watermolecuul het ietwat positief geladen H‑atoom van een ander watermolecuul aantrekken. 

Door deze aantrekkingskracht ontstaat een binding: 

de waterstofbrug of H‑brug.

De waterstofbrug is een molecuulbinding. 

Deze teken je als stippellijntje

polaire bindingen in water

apolaire binding en polaire binding

tussen H en H zit dezelfde aantrekkingskracht. Het gedeelde e-paar zit in het midden. Geen 'pooltjes'. De binding is apolair.

tussen Cl en H zit verschillende aantrekkingskracht, Cl trekt harder. Het gedeelde e-paar zit NIET in het midden. Er ontstaan 'pooltjes': de binding is polair.

H2

HCl

Waterstofbruggen (H-brug)

• bij stoffen met -OH en/of -NH groepen 
• deze groepen kunnen extra bindingen maken = waterstofbrug (H-brug)
• Veroorzaakt door polaire atoombinding
• Die wordt veroorzaakt door verschil in elektronegativiteit
• H-brug is sterker dan Vanderwaalsbinding, maar minder sterk dan covalente binding

aantekening voor later

welke stof zal de meeste waterstofbruggen aan kunnen gaan?

1. 
2. 
3. 
4. 

welke stof zal het hoogste kookpunt hebben?

1. 
2. 
3. 
4. 

Is de atoombinding tussen C en C polair of apolair?

1. polair
2. apolair

Is de atoombinding tussen C en H polair of apolair?
Hint: bedenk of alkanen (alleen C en H)
waterstofbruggen kunnen aangaan...

1. polair
2. apolair

Wat voor atoombindingen
heeft dit molecuul?

1. niet-polaire atoombindingen
2. polaire atoombindingen
3. niet-polaire en polaire atoombindingen
4. VDW bindingen

bindingen

tussen C en H: apolair

Tussen O en H: polair

Tussen N en H: polair 

Door de -NH en -OH groepen kan deze stof waterstofbruggen aangaan, en heeft hierdoor 

een hoog kookpunt.

Regels H-bruggen tekenen

• Van H in molecuul 1 naar O of N in molecuul 2
• Van O of N in molecuul 1 naar H in molecuul 2
• ertussen: streepjes/stipjes

• O kan 2 H-bruggen aangaan
• H en N allebei maar 1
• alleen met -OH of -NH 

1

2

3

4

welke waterstofbrug is (on)juist getekend?

1     .....

2    .....

3    .....

4    .....

juist

juist

onjuist

onjuist

1

3

4

welke waterstofbrug is (on)juist getekend?

1     .....

2    geen H-brug tussen H en H

3    geen H-brug tussen H en H

4    .....

2

Atoombinding

Vanderwaalsbinding

Waterstofbrug

sleep de juiste eigen-schapen naar de passende binding.

tussen moleculen

tussen moleculen

tussen atomen

zeer sterkste binding

redelijk sterke binding

zwakke binding

niet weergegeven

weergeven als streepje

weergeven als stippellijn

HW

lees 4.2

maak opg 11, 13, 14, 15, 16, 17