Scheikunde hoofdstuk 2
2.2
De bijzondere stof water.
Eigenschappen van water. Water is een unieke stof en heeft verschillende eigenschappen.
1 De dichtheid: in de vloeibare fase van water hebben de moleculen geen vaste plaats meer. Daardoor kunnen ze vrij bewegen. De afstand van de moleculen is dan iets groter als die in de vaste fase. Een liter vloeistof van water heeft minder massa dan de vaste liter stof. Meestal is de dichtheid van de vloeistof kleiner dan die van de vaste stof, maar bij water is dat niet zo. De watermoleculen in ijs zitten veel verder uit elkaar dan die van de vloeibare stof water.
De massa van 1 liter ijs is kleiner dan de massa van 1 liter water. Daardoor blijft ijs drijven op water.
2 soortelijke warmte
Water heeft een grote soortelijke warmte. Dat betekent dat er veel warmte nodig is om 1kilogram water een graad warmer te maken. Als het water dan weer afkoelt laat het deze warmte los. Daarom stijgt de temperatuur van het water in de zomer heel langzaam en loopt het in de winter ook heel langzaam af.
3 hoog kookpunt
Als je het kookpunt van water vergelijkt met die van methaan( een stof die ongeveer even zwaar zijn ), het kookpunt van water is 373 K en dat van methaan is 112 K. het verschil is begrijpelijk, want in methaan werken alleen de vanderwaalskrachten tussen de moleculen. Watermoleculen hebben een kleine positieve elektrische lading aan de ene kant van het molecuul en een kleine negatieve elektrische lading aan de andere kant. Positief en negatief trekken elkaar aan. De krachten van deze elektrische energie zijn veel sterker dan de vanderwaalskrachten, hierdoor is het kookpunt hoger.
4 groot oplosvermogen
Water is een heel goed oplosmiddel voor veel verschillende soorten stoffen. Water heeft dan ook een groot oplosvermogen. Er zit bijvoorbeeld water in bloed en in bloed zitten verschillende stoffen opgelost, als water niet zo’n goed oplosmiddel was er de kans dat veel diersoorten niet zouden kunnen leven.
2.3 water als oplosmiddel
Wanneer een vaste stof oplost in een oplosmiddel worden niet alleen de bindingen tussen de moleculen van de stof verbroken, maar ook bindingen tussen de moleculen van het oplosmiddel.
Een oplossing is een mengsel dat altijd helder is. Je mag ook zeggen dat het doorzichtig is.
Een suspensie is een mengsel dat altijd troebel is. Je mag ook zeggen dat het ondoorzichtig is. Dat komt doordat de vaste stof niet is opgelost. Die zweeft in de kleine vorm van korreltjes in de vloeistof.
Een oplossing is dus een mengsel van vloeistoffen en andere stoffen waarvan de moleculen door elkaar zijn gehusseld en is altijd helder en doorzichtig. Een suspensie bestaat uit korreltjes van een vaste stof die zweven in een vloeistof. Een suspensie is altijd troebel of ondoorzichtig.
Oplosbaarheid
Onder de oplosbaarheid van een stof verstaan we het maximale aantal grammen van die stof dat je kunt oplossen in een kilogram van een bepaald oplosmiddel. Dat betekent dat de oplosbaarheid afhangt van het oplosmiddel. Je kunt bijvoorbeeld meer suiker in een liter water oplossen dan in een liter olie.
Ook gassen zijn oplosbaar in een vloeistof, al zal de oplosbaarheid meestal klein zijn, vissen halen bijvoorbeeld zuurstof uit water.
Oplosbaarheid en temperatuur
Voor vaste stoffen geldt: hoe hoger de temperatuur van de vloeistof, des te groter is de oplosbaarheid.
Voor gassen geldt: hoe hoger de temperatuur, des te kleiner de oplosbaarheid.
De oplosbaarheid van een stof hangt af van de stof, het oplosmiddel en de temperatuur.
2.4 waterstofbruggen
De waterstofbrug
We hebben geleerd in hoofdstuk 1 dat de atomen in een molecuul bij elkaar worden gehouden door atoombindingen. De atoombindingen komt tot stand doordat twee atomen steeds een deel van elkaars elektronen delen.
Als de gedeelte elektronen zich gemiddeld evenveel bij het ene atoom als het andere atoom bevinden, spreken we van een gewone atoombinding. De gedeelde elektronen kunnen zich gemiddeld ook meer bij het ene atoom binden dan bij het andere, dan spreek je over een polaire atoombinding.
Moleculen waarin polaire atoombindingen voorkomen, worden meestal niet alleen bijgehouden door vanderwaalskrachten. Ook andere aantrekkingskrachten spelen een rol. Uit experimenten blijkt dat deze stoffen veel hogere kookpunten hebben dan je zou verwachten op de grond van hun molecuulmassa.
Als er OH of NH-groepen in een stof zitten is er een extra aantrekkingskracht tussen de moleculen, dat heeft te maken met de polaire atoombinding in deze groepen. Deze aantrekkingskracht veroorzaakt een extra binding tussen de moleculen. Deze binding heet een waterstofbrug.
Tussen moleculen waarin OH-groepen of NH-groepen voorkomen, treedt behalve de vanderwaalsbinding nog een extra binding op. Deze extra binding heet de waterstofbrug.
De plaats van waterstofbruggen.
Waterstofbruggen worden gevormd tussen het O-atoom of het N-atoom van het ene molecuul en een H-atoom van een ander molecuul. H-atomen die gebonden zijn aan een C-atoom kunnen geen waterstofbrug vormen. In een OH-groep of een NH-groep is een polaire binding aanwezig. De bindingselektronen bevinden zich meer bij het O-atoom of N-atoom dan bij het H-atoom. Het O-atoom en het N-atoom zijn een beetje negatief en het H-atoom een beetje positief. Moleculen die in deze groepen voorkomen hebben dus een plaats die een beetje positief is een plaats die een beetje negatief is. Tussen het positieve en negatieve ontstaat dus de waterstofbrug. Tussen C-atomen en H-atomen is een gewone atoombinding aanwezig en is er dus geen positieve en negatieve kant.
De samenvatting gaat verder na deze boodschap.
Verder lezen
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden