Hoofdstuk 2 Inleiding: Organische – Anorganische
________________________________________________________________
Organische chemie
- C is de basis
- Basis voor levende wezens
- 95% gekende verbindingen
- Binden met H, O, N, P, S, Cl, Br, I
Anorganische chemie
- Zuren, basen, zouten
- Hele periodieke systeem
Het aantal verbindingen van koolstof is enorm groot in vergelijking met het
totaal aantal verbindingen van alle andere elementen. Het overgrote deel van de
meer dan drie miljoen “organische“ verbindingen die momenteel gekend zijn, is
gesynthetiseerd in laboratoria. Het aantal elementen uit het periodiek systeem
dat voor de organische chemie van belang is, is eerder beperkt. Het
basiselement is uiteraard koolstof (C). Daarnaast spelen vooral H, O, N, P, S en
de halogenen (Cl, Br, I) een belangrijke rol = heteroatomen. Thv hiervan vinden
reacties plaats. De functionele groepen bepalen eigenschappen en reacties van
moleculen.
Homoatomen = waterstof en koolstof
Heteroatomen = Cl Br F I N O S
Organische chemie
Elk levend wezen bestaat uit organische verbindingen
– Haar, huid, spieren : proteïnen
– Genetisch materiaal : DNA
– Geneesmiddelen : (aspirine)
– Kleding : synthetische vezels (nylon)
– Voeding : vitaminen, kleurstoffen
Alles wat is opgebouwd uit skelet van C → organisch
Koolstof
- Groep IVa
- Atoomnummer 6
- Atoommassa: 12,011 g/mol
- Kan covalente bindingen vormen
- Verschillende vormen: roet, houtskool, grafiet, diamant
⬧ Verschillende vormen: bestaan enkel uit koolstofatomen. Zien er
wel anders uit, dit komt doordat de structuur/opbouw anders is. Bij
diamant zitten C-atomen veel dichter bij elkaar. Structuur maakt de
eigenschappen
- Bijvoorbeeld grafiet
⬧ Smeltpunt 3652 graden
⬧ Kookpunt 4827 graden
- Elektronen schil [He] 2s22p2
- 4 waardig, max 4 verbindingen
⬧ Kan maximaal 4 verbindingen aangaan
1
M.Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie – 2019/2020
, - Metaal/niet-metaal
- Binding met zeer veel atomen
- Onbeperkte bindingsmogelijkheden met zichzelf
Door zijn plaats in het periodieke systeem kan koolstof zowel met metalen als
met niet- metalen bindingen aangaan. De aard van deze bindingen kan sterk
verschillen. De reden waarom twee elementen een binding aangaan is echter
steeds dezelfde : het streven naar een octetstructuur in de valentieschil van de
atomen. Men kan dus onmogelijk over bindingen en bindingstypen spreken
zonder eerst het atoommodel te bestuderen. In de cursus chemie 1 kwam dit
aan bod.
1. Soorten bindingen
- Ion-binding: 1 v/d 2 atomen geeft elektronen af aan andere atoom.
Natrium geen e af aan chloor. Hierdoor ontstaat bij Na een tekort → +1.
Chloor heeft 1 e meer → -1
- Covalente binding: CH4
⬧ Elektronen delen i.p.v. afgeven. Doordat ze gedeeld worden, wordt
ook de edelgasconfiguratie behaald.
→ Streven naar edelgasconfiguratie
Mogelijke bindingen met C
- Enkelvoudige binding: CH4
⬧ C is aan 4 verschillende atomen gebonden
- Dubbele binding: CH2=CH2
⬧ C is tweemaal aan een andere C gebonden
- Drievoudige binding: HC Ξ CH
⬧ C is driemaal aan een andere C gebonden
Enkelvoudige binding
- C gebonden aan 4 andere atomen
- Voorbeelden:
⬧ Ethanol
⬧ Methaan
Bij een enkelvoudige binding is een C-atoom gebonden aan 4 andere atomen.
Deze 4 andere atomen kunnen C zijn, of andere atomen, bv H. C heeft op dat
moment een sp3 hybridisatie. Uit metingen is gebleken dat de bindingen niet in
een vlak liggen, maar gericht zijn volgens de hoekpunten van een TETRAEDER,
deze tetraëder heeft bindingshoeken van 109.5°.
2
M.Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie – 2019/2020
, • De bindingen liggen niet in een vlak
• Gericht volgens de hoekpunten van een
TETRAEDER
• Bindingshoeken 109.5°
- Naar voor: gevulde driehoek
- Naar achter: met streepjes
Dubbele binding
- C tweemaal gebonden aan hetzelfde atoom
⬧ Kan C zijn
⬧ Of andere atomen, maar geen H (eenwaardig)
- Voorbeelden
⬧ Etheen
⬧ Formaldehyde
Bij een dubbele binding is het C-atoom tweemaal gebonden aan hetzelfde atoom.
Dit atoom kan C zijn of een ander atomen (geen H! waarom?). Bij een dubbele
binding heeft C een sp2 hybridisatie. De bindingen liggen nu wel in een vlak, met
bindingshoeken van 120°.
Etheen: vlak molecuul, hoeken van 120 graden
• sp2 hybridisatie
• Bindingen liggen nu wel in een vlak
• Bindingshoeken 120°
3
M.Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie – 2019/2020
, Drievoudige binding
- C is driemaal gebonden aan hetzelfde atoom
- Voorbeeld
⬧ Acetyleen
Bij een drievoudige binding is C driemaal gebonden aan eenzelfde atoom, dit kan
weerom C zijn of een ander atoom. Een drievoudige binding heeft een sp-
hybridisatie. De bindingen liggen op 1 lijn, ze zijn lineair met bindingshoeken van
180°.
• De bindingen liggen op 1 lijn, ze zijn lineair
• Bindingshoek: 180°
Orbitalen
- Beweging van elektronen rond de kern: gedefinieerd door golffuncties of
orbitalen
⬧ Ruimte waar een elektron 90-95% van zijn tijd doorbrengt
- Vier verschillende types: s, p, d, f
4
M.Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie – 2019/2020
________________________________________________________________
Organische chemie
- C is de basis
- Basis voor levende wezens
- 95% gekende verbindingen
- Binden met H, O, N, P, S, Cl, Br, I
Anorganische chemie
- Zuren, basen, zouten
- Hele periodieke systeem
Het aantal verbindingen van koolstof is enorm groot in vergelijking met het
totaal aantal verbindingen van alle andere elementen. Het overgrote deel van de
meer dan drie miljoen “organische“ verbindingen die momenteel gekend zijn, is
gesynthetiseerd in laboratoria. Het aantal elementen uit het periodiek systeem
dat voor de organische chemie van belang is, is eerder beperkt. Het
basiselement is uiteraard koolstof (C). Daarnaast spelen vooral H, O, N, P, S en
de halogenen (Cl, Br, I) een belangrijke rol = heteroatomen. Thv hiervan vinden
reacties plaats. De functionele groepen bepalen eigenschappen en reacties van
moleculen.
Homoatomen = waterstof en koolstof
Heteroatomen = Cl Br F I N O S
Organische chemie
Elk levend wezen bestaat uit organische verbindingen
– Haar, huid, spieren : proteïnen
– Genetisch materiaal : DNA
– Geneesmiddelen : (aspirine)
– Kleding : synthetische vezels (nylon)
– Voeding : vitaminen, kleurstoffen
Alles wat is opgebouwd uit skelet van C → organisch
Koolstof
- Groep IVa
- Atoomnummer 6
- Atoommassa: 12,011 g/mol
- Kan covalente bindingen vormen
- Verschillende vormen: roet, houtskool, grafiet, diamant
⬧ Verschillende vormen: bestaan enkel uit koolstofatomen. Zien er
wel anders uit, dit komt doordat de structuur/opbouw anders is. Bij
diamant zitten C-atomen veel dichter bij elkaar. Structuur maakt de
eigenschappen
- Bijvoorbeeld grafiet
⬧ Smeltpunt 3652 graden
⬧ Kookpunt 4827 graden
- Elektronen schil [He] 2s22p2
- 4 waardig, max 4 verbindingen
⬧ Kan maximaal 4 verbindingen aangaan
1
M.Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie – 2019/2020
, - Metaal/niet-metaal
- Binding met zeer veel atomen
- Onbeperkte bindingsmogelijkheden met zichzelf
Door zijn plaats in het periodieke systeem kan koolstof zowel met metalen als
met niet- metalen bindingen aangaan. De aard van deze bindingen kan sterk
verschillen. De reden waarom twee elementen een binding aangaan is echter
steeds dezelfde : het streven naar een octetstructuur in de valentieschil van de
atomen. Men kan dus onmogelijk over bindingen en bindingstypen spreken
zonder eerst het atoommodel te bestuderen. In de cursus chemie 1 kwam dit
aan bod.
1. Soorten bindingen
- Ion-binding: 1 v/d 2 atomen geeft elektronen af aan andere atoom.
Natrium geen e af aan chloor. Hierdoor ontstaat bij Na een tekort → +1.
Chloor heeft 1 e meer → -1
- Covalente binding: CH4
⬧ Elektronen delen i.p.v. afgeven. Doordat ze gedeeld worden, wordt
ook de edelgasconfiguratie behaald.
→ Streven naar edelgasconfiguratie
Mogelijke bindingen met C
- Enkelvoudige binding: CH4
⬧ C is aan 4 verschillende atomen gebonden
- Dubbele binding: CH2=CH2
⬧ C is tweemaal aan een andere C gebonden
- Drievoudige binding: HC Ξ CH
⬧ C is driemaal aan een andere C gebonden
Enkelvoudige binding
- C gebonden aan 4 andere atomen
- Voorbeelden:
⬧ Ethanol
⬧ Methaan
Bij een enkelvoudige binding is een C-atoom gebonden aan 4 andere atomen.
Deze 4 andere atomen kunnen C zijn, of andere atomen, bv H. C heeft op dat
moment een sp3 hybridisatie. Uit metingen is gebleken dat de bindingen niet in
een vlak liggen, maar gericht zijn volgens de hoekpunten van een TETRAEDER,
deze tetraëder heeft bindingshoeken van 109.5°.
2
M.Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie – 2019/2020
, • De bindingen liggen niet in een vlak
• Gericht volgens de hoekpunten van een
TETRAEDER
• Bindingshoeken 109.5°
- Naar voor: gevulde driehoek
- Naar achter: met streepjes
Dubbele binding
- C tweemaal gebonden aan hetzelfde atoom
⬧ Kan C zijn
⬧ Of andere atomen, maar geen H (eenwaardig)
- Voorbeelden
⬧ Etheen
⬧ Formaldehyde
Bij een dubbele binding is het C-atoom tweemaal gebonden aan hetzelfde atoom.
Dit atoom kan C zijn of een ander atomen (geen H! waarom?). Bij een dubbele
binding heeft C een sp2 hybridisatie. De bindingen liggen nu wel in een vlak, met
bindingshoeken van 120°.
Etheen: vlak molecuul, hoeken van 120 graden
• sp2 hybridisatie
• Bindingen liggen nu wel in een vlak
• Bindingshoeken 120°
3
M.Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie – 2019/2020
, Drievoudige binding
- C is driemaal gebonden aan hetzelfde atoom
- Voorbeeld
⬧ Acetyleen
Bij een drievoudige binding is C driemaal gebonden aan eenzelfde atoom, dit kan
weerom C zijn of een ander atoom. Een drievoudige binding heeft een sp-
hybridisatie. De bindingen liggen op 1 lijn, ze zijn lineair met bindingshoeken van
180°.
• De bindingen liggen op 1 lijn, ze zijn lineair
• Bindingshoek: 180°
Orbitalen
- Beweging van elektronen rond de kern: gedefinieerd door golffuncties of
orbitalen
⬧ Ruimte waar een elektron 90-95% van zijn tijd doorbrengt
- Vier verschillende types: s, p, d, f
4
M.Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie – 2019/2020
