Hoofdstuk 12 Scheikunde - Molecuulbouw
Wat je moet weten:
Lewisstructuren
Ruimtelijke bouw
Reactiemechanismen
12.1 Lewisstructuren
Octetregel
Edelgasconfiguratie
Valentie-elektronen
Covalentie
Lewisstructuur
Elektronenpaar
Bindend elektronenpaar
Niet-bindend of vrije elektronenparen
Uitgebreid octet
Radicaal
Formele lading
Volgens de octetregel vormen atomen bindingen met elkaar, zodat ze een
edelgasconfiguratie krijgen, wat inhoudt dat elk atoom acht valentie-elektronen heeft. Aan
de hand van deze regel kan je onder andere voorspellen hoeveel bindingen atomen
aangaan. Een zuurstofatoom heeft bijvoorbeeld zes valentie-elektronen, door twee
elektronen met andere atomen te delen, kan hij voldoen aan de octetregel. De covalentie
van zuurstof is dus 2.
Er zijn veel voorbeelden van moleculen waar deze covalentie niet klopt. Toch voldoen alle
zuurstofatomen dan alsnog aan de octetregel. Een voorbeeld is de stof ozon (O 3). Dit is pas
zichtbaar als je elektronen in de structuurformule weergeeft.
Dit noem je de lewisstructuur. Elektronen komen altijd in tweetallen voor, dit heet een
elektronenpaar. Het gemeenschappelijke elektronenpaar van een atoombinding, het
bindend elektronenpaar geef je in de lewisstructuur weer met een streepje. Alle overige
valentie-elektronen, de niet-bindende of vrije elektronenparen, geef je weer als groepjes
van twee stippen om het atoom heen.
, Volgens de octetregel moet elk atoom dan vier elektronenparen om zich heen hebben
(octet = 8). Het waterstofatoom is hierop een uitzondering, dit atoom wordt altijd omringd
door één elektronenpaar.
Voor het opstellen van Lewisstructuren gebruik je een stappenplan.
1. Teken de formule aan de hand van de valentie (het atoom dat het verst weg van
fluor staat hoort in het midden);
2. Zoek op hoeveel valentie-elektronen er in totaal zijn (let op de lading) en hoeveel elk
atoom er nodig heeft (BiNaS tabel 99);
3. Teken octetten;
4. Probeer de lading minimaal te maken.
Voorbeeld 1
Stel de lewisstructuur op van een carbonaation. (CO32-)
1.
2.
24 valentie-elektronen in totaal: 3x 6 (zuurstof) + 4 (koolstof) + 2 (lading) = 24
3.
Octetten maken.
4.
Nu de lading minimaal maken. Controleer bij elke stap of je voldoet aan de lading en
hoeveelheid valentie-elektronen.
Er zijn behalve waterstof nog meer uitzonderingen op de octetregel. In sommige gevallen
kan bij een centraal P-, N- of S-atoom het aantal omringende elektronen groter zijn dan
acht. Je spreekt dan van een uitgebreid octet.
Wat je moet weten:
Lewisstructuren
Ruimtelijke bouw
Reactiemechanismen
12.1 Lewisstructuren
Octetregel
Edelgasconfiguratie
Valentie-elektronen
Covalentie
Lewisstructuur
Elektronenpaar
Bindend elektronenpaar
Niet-bindend of vrije elektronenparen
Uitgebreid octet
Radicaal
Formele lading
Volgens de octetregel vormen atomen bindingen met elkaar, zodat ze een
edelgasconfiguratie krijgen, wat inhoudt dat elk atoom acht valentie-elektronen heeft. Aan
de hand van deze regel kan je onder andere voorspellen hoeveel bindingen atomen
aangaan. Een zuurstofatoom heeft bijvoorbeeld zes valentie-elektronen, door twee
elektronen met andere atomen te delen, kan hij voldoen aan de octetregel. De covalentie
van zuurstof is dus 2.
Er zijn veel voorbeelden van moleculen waar deze covalentie niet klopt. Toch voldoen alle
zuurstofatomen dan alsnog aan de octetregel. Een voorbeeld is de stof ozon (O 3). Dit is pas
zichtbaar als je elektronen in de structuurformule weergeeft.
Dit noem je de lewisstructuur. Elektronen komen altijd in tweetallen voor, dit heet een
elektronenpaar. Het gemeenschappelijke elektronenpaar van een atoombinding, het
bindend elektronenpaar geef je in de lewisstructuur weer met een streepje. Alle overige
valentie-elektronen, de niet-bindende of vrije elektronenparen, geef je weer als groepjes
van twee stippen om het atoom heen.
, Volgens de octetregel moet elk atoom dan vier elektronenparen om zich heen hebben
(octet = 8). Het waterstofatoom is hierop een uitzondering, dit atoom wordt altijd omringd
door één elektronenpaar.
Voor het opstellen van Lewisstructuren gebruik je een stappenplan.
1. Teken de formule aan de hand van de valentie (het atoom dat het verst weg van
fluor staat hoort in het midden);
2. Zoek op hoeveel valentie-elektronen er in totaal zijn (let op de lading) en hoeveel elk
atoom er nodig heeft (BiNaS tabel 99);
3. Teken octetten;
4. Probeer de lading minimaal te maken.
Voorbeeld 1
Stel de lewisstructuur op van een carbonaation. (CO32-)
1.
2.
24 valentie-elektronen in totaal: 3x 6 (zuurstof) + 4 (koolstof) + 2 (lading) = 24
3.
Octetten maken.
4.
Nu de lading minimaal maken. Controleer bij elke stap of je voldoet aan de lading en
hoeveelheid valentie-elektronen.
Er zijn behalve waterstof nog meer uitzonderingen op de octetregel. In sommige gevallen
kan bij een centraal P-, N- of S-atoom het aantal omringende elektronen groter zijn dan
acht. Je spreekt dan van een uitgebreid octet.
