Hoofdstuk 2 Bindingstypen
Macro- en microniveau
- Macroniveau -> alles wat je kan waarnemen met het blote oog.
- Microniveau -> een beschrijving of verklaring met behulp van deeltjes.
Microniveau: structuur van het metaal
- Een metaalatoom heeft meestal één, twee of drie elektronen in de buitenste schil. Deze
elektronen -> de valentie-elektronen, worden minder
sterk door de kern aangetrokken dan de andere
elektronen. Zo ontstaan op microniveau een structuur
van positieve atoomresten en negatieve elektronen die
vrij tussen de positieve atoomresten kunnen bewegen. In
de vaste fase zijn de atoomresten gerangschikt in een
kristalrooster -> het metaalrooster.
- Een metaal bestaat op microniveau uit positief geladen
atoomresten en vrij bewegende, negatieve elektronen.
Deze deeltjes trekken elkaar sterk aan en dit zorgt ervoor dat de metaalatomen onderling een
stevige binding hebben -> metaalbinding.
Macroniveau: eigenschap van metalen
- Metalen kunnen elektriciteit en warmte goed geleiden. Dit wordt veroorzaakt doordat er vrij
bewegende elektronen in het materiaal aanwezig zijn. Wanneer een stuk metaal in een
stroomkring wordt opgenomen, zullen de vrij bewegende elektronen ongehinderd naar de
positieve pool kunnen bewegen en zo de stroom geleiden.
- Metalen zijn ook vervormbaar. Wanneer je druk uitoefent op een metaal en daarbij op
microniveau een rij atomen of meer plaatsen laat opschuiven, verandert er aan het
metaalrooster feitelijk niets. In de nieuwe situatie wordt dezelfde stevige metaalbinding
gevormd.
Edelheid
- Edelmetalen -> worden niet aangetast door andere stoffen -> goud, platina en zilver.
- Onedele metalen -> reageren wel met andere stoffen; hoe onedeler hoe sneller het reageert
met andere stoffen -> bv. Kalium en natrium. Zeer onedele metalen -> kun je vuurverschijnselen
waarnemen.
- Corrosie -> Aantasting door stoffen in de lucht.
- Roest (ijzer + lucht + water).
Legeringen
- Mengsel van metalen (ook wel alliage genoemd). Worden in de vloeibare fase gemengd.
Voordeel: harder en/of beter bestand tegen milieu.
- Voorbeelden:
Roestvast staal -> chroom en koolstof
Brons -> koper en tin
Messing -> koper en zink
Legering van kwik -> amalgaam
, Ertsen
- Een erts is een gesteente of mineraal dat een economisch winbaar gehalte van een metaal bevat.
De meeste metalen reageren in meer of mindere mate met stoffen als water en zuurstof.
Daardoor komen deze onedele metalen van nature op aarde slechts als verbinding voor en is er
een chemische reactie nodig om de metalen uit het mineraal vrij te maken.
Vanderwaalsbinding
- Aantrekkingskracht van moleculen tegen over elkaar. Binding van moleculen ->
vanderwaalsbinding.
- Dichtheid van vaste en vloeibare stoffen
ongeveer 1000x zo groot tegen over de
dichtheid van dezelfde stof in gasfase. De
aantrekkingskracht van moleculen is
daardoor groter. Deze aantrekkingskracht
noemen we ook wel de
vanderwaalskrachten. De binding die hierdoor tussen moleculen ontstaat heten de
vanderwaalsbindingen.
- De sterkte van de vanderwaalsbinding hangt af van de grootte van het molecuul. Hoe groter het
molecuul des te sterker de
vanderwaalsbinding is wat resulteert in een
hoger kookpunt. De vanderwaalsbindingen
kan verbroken worden bij het verdampen of
sublimeren van een stof.
- Bij het oplossen van stoffen verbreken de
originele vanderwaalsbindingen en worden
er nieuwe vanderwaalsbindingen gevormd.
Na oplossing ontstaan er nieuwe
vanderwaalsbindingen tussen de moleculen van de nu opgeloste stof en de moleculen van het
oplosmiddel.
Faseovergangen
- In de vaste fase zitten moleculen op microniveau opgestapeld in een molecuulrooster. De
moleculen zijn zo gerangschikt dat het contactoppervlak tussen de moleculen zo groot mogelijk
is en de vanderwaalsbindingen maximaal.
- In het rooster trillen de moleculen. Hoe harder
de moleculen trillen, hoe hoger de temperatuur.
Bij een stijgende temperatuur wordt de afstand
tussen de moleculen groter en worden de
vanderwaalsbindingen zwakker. Op het
smeltpunt bevatten de moleculen zo veel
kinetische energie dat ze uit het molecuulrooster
breken. Pas boven het kookpunt bevatten de
moleculen zo veel kinetische energie dat de
vanderwaalsbinding helemaal wordt verbroken
en de moleculen op grote afstand van elkaar vrij door de ruimte bewegen.
- Hoe sterker de vanderwaalsbinding hoe hoger het smelt- en kookpunt van de stof.
Macro- en microniveau
- Macroniveau -> alles wat je kan waarnemen met het blote oog.
- Microniveau -> een beschrijving of verklaring met behulp van deeltjes.
Microniveau: structuur van het metaal
- Een metaalatoom heeft meestal één, twee of drie elektronen in de buitenste schil. Deze
elektronen -> de valentie-elektronen, worden minder
sterk door de kern aangetrokken dan de andere
elektronen. Zo ontstaan op microniveau een structuur
van positieve atoomresten en negatieve elektronen die
vrij tussen de positieve atoomresten kunnen bewegen. In
de vaste fase zijn de atoomresten gerangschikt in een
kristalrooster -> het metaalrooster.
- Een metaal bestaat op microniveau uit positief geladen
atoomresten en vrij bewegende, negatieve elektronen.
Deze deeltjes trekken elkaar sterk aan en dit zorgt ervoor dat de metaalatomen onderling een
stevige binding hebben -> metaalbinding.
Macroniveau: eigenschap van metalen
- Metalen kunnen elektriciteit en warmte goed geleiden. Dit wordt veroorzaakt doordat er vrij
bewegende elektronen in het materiaal aanwezig zijn. Wanneer een stuk metaal in een
stroomkring wordt opgenomen, zullen de vrij bewegende elektronen ongehinderd naar de
positieve pool kunnen bewegen en zo de stroom geleiden.
- Metalen zijn ook vervormbaar. Wanneer je druk uitoefent op een metaal en daarbij op
microniveau een rij atomen of meer plaatsen laat opschuiven, verandert er aan het
metaalrooster feitelijk niets. In de nieuwe situatie wordt dezelfde stevige metaalbinding
gevormd.
Edelheid
- Edelmetalen -> worden niet aangetast door andere stoffen -> goud, platina en zilver.
- Onedele metalen -> reageren wel met andere stoffen; hoe onedeler hoe sneller het reageert
met andere stoffen -> bv. Kalium en natrium. Zeer onedele metalen -> kun je vuurverschijnselen
waarnemen.
- Corrosie -> Aantasting door stoffen in de lucht.
- Roest (ijzer + lucht + water).
Legeringen
- Mengsel van metalen (ook wel alliage genoemd). Worden in de vloeibare fase gemengd.
Voordeel: harder en/of beter bestand tegen milieu.
- Voorbeelden:
Roestvast staal -> chroom en koolstof
Brons -> koper en tin
Messing -> koper en zink
Legering van kwik -> amalgaam
, Ertsen
- Een erts is een gesteente of mineraal dat een economisch winbaar gehalte van een metaal bevat.
De meeste metalen reageren in meer of mindere mate met stoffen als water en zuurstof.
Daardoor komen deze onedele metalen van nature op aarde slechts als verbinding voor en is er
een chemische reactie nodig om de metalen uit het mineraal vrij te maken.
Vanderwaalsbinding
- Aantrekkingskracht van moleculen tegen over elkaar. Binding van moleculen ->
vanderwaalsbinding.
- Dichtheid van vaste en vloeibare stoffen
ongeveer 1000x zo groot tegen over de
dichtheid van dezelfde stof in gasfase. De
aantrekkingskracht van moleculen is
daardoor groter. Deze aantrekkingskracht
noemen we ook wel de
vanderwaalskrachten. De binding die hierdoor tussen moleculen ontstaat heten de
vanderwaalsbindingen.
- De sterkte van de vanderwaalsbinding hangt af van de grootte van het molecuul. Hoe groter het
molecuul des te sterker de
vanderwaalsbinding is wat resulteert in een
hoger kookpunt. De vanderwaalsbindingen
kan verbroken worden bij het verdampen of
sublimeren van een stof.
- Bij het oplossen van stoffen verbreken de
originele vanderwaalsbindingen en worden
er nieuwe vanderwaalsbindingen gevormd.
Na oplossing ontstaan er nieuwe
vanderwaalsbindingen tussen de moleculen van de nu opgeloste stof en de moleculen van het
oplosmiddel.
Faseovergangen
- In de vaste fase zitten moleculen op microniveau opgestapeld in een molecuulrooster. De
moleculen zijn zo gerangschikt dat het contactoppervlak tussen de moleculen zo groot mogelijk
is en de vanderwaalsbindingen maximaal.
- In het rooster trillen de moleculen. Hoe harder
de moleculen trillen, hoe hoger de temperatuur.
Bij een stijgende temperatuur wordt de afstand
tussen de moleculen groter en worden de
vanderwaalsbindingen zwakker. Op het
smeltpunt bevatten de moleculen zo veel
kinetische energie dat ze uit het molecuulrooster
breken. Pas boven het kookpunt bevatten de
moleculen zo veel kinetische energie dat de
vanderwaalsbinding helemaal wordt verbroken
en de moleculen op grote afstand van elkaar vrij door de ruimte bewegen.
- Hoe sterker de vanderwaalsbinding hoe hoger het smelt- en kookpunt van de stof.
