samenvatting Cel I: anorganische chemie

Anorganische chemie
H1: atomen en moleculen: basis van biologische systemen

Chemische elementen
- 4 hoofdelementen:
o C (organische verbindingen)
o H (organische verbindingen)
o O (lucht)
o N (licht, proteïnen)
- Sporenelementen (zware metalen)

Ionen en moleculen
- Binding is stabieler
- Ionbinding: IB
o Kationen en anionen
o Kristal (attractie)
o Metalen en nt-metalen (groot verschil in EN)
o Polair
- Covalente binding: CB
o Elektron delen
o Verbreken: E toevoegen => bindingsenergie = bindingsdissociatie-enthalpie D
o Vormen: vrijstelling E
o Zuiver: 2 identieke nt-metalen
- Ionendistortie: ionendeformatie leidt tot covalent karakter
o Vervormde elektronenwolk
o Afh. v. polariserend vermogen v.h. kation (Z +/r)
 Hoe groter Z+/r, hoe groter covalent karakter
o Afh. v. polariseerbaarheid v.h. anion
 Neemt toe met afmeting en lading
- Polarisatie van covalente bindingen
o Polair karakter/dipoolmoment door ongelijke verdeling elektronen
o Hoe groter verschil in EN, hoe groter dipoolmoment
o Dipoolvector: van – naar +
o Niet lineair
o Gehydrateerd: omringd door watermoleculen

Dipolaire binding
- Coördinatiecomplexen: liganden rond centraal metaalion/atoom
o Liganden: neutrale moleculen/ionen die over een vrij elektronenpaar beschikken
o Binding tuss. metaal (lewiszuur) en ligand (lewisbase) => covalent met ionair karakter
o Coördinatiegetal v. metaalion = #donoratomen dat aan het metaalion gebonden is in
de 1e coördinatiesfeer #donoratomen ≠ #liganden (bv. en. Heeft 2 donoratomen)
o en. = ethyleendiamine (bidentant)
o polydentaat ligand = cheland: ligand met meerdere donoratomen
chelaat (complex)
o Monodentaat ligand: ligand met 1 donoratoom

, o Geometrie: coördinatiegetal =
 2: lineair
 3: trigonaal planair
 4: tetraëder of vierkant planair (bij Ni, Pt, Pd, Au)
 5: vierkant piramidaal of trigonaal piramidaal
 6: octaëder
o In biologische systemen:
 AZ die complex kunnen vormen: His (-H+), Met, Cys (-H+), Tyr (-H+), Asp (-H+),
Glu (-H+) N S O
 Chlorofyl: complex van Mg2+ en gesubst. porphyrine
 Myoglobine en hemoglobine: proteïnen die moleculaire zuurstof (O 2) op een
reversibele wijze kunne binden (oxygenatie): bevatten heemgroep
(porphyrine-ring rond Fe2+)
 6e coördinatieplaats: O2 (deoxymyoglobine heeft dit niet)
 Hydrofoob (stabiel)
 Lage pH => zijketens geprotoneerd (ionen => stabiliseren)
 Hoge pH (weinig CO2) => O2 w makkelijk opgenomen
 bindt zowel H+ als zuurstof
 CO vergiftiging: CO is een sterker ligand dan O 2 en bindt dus op hemoglobine
 Vorming carboxyhemoglobine is irreversibel!!!

H2: Intermoleculaire krachten – gecondenseerde fasen

Types intermoleculaire krachten
- Van der Waals: dipool-dipoolinteracties:
o Polaire moleculen
o part. pos. kant van mol. 1 w aangetrokken door part. neg. kant van mol. 2
o dipoolvector: - (hoogste EN)  + (laagste EN)  richting elektronen
o som vectoren = 0: apolair (symmetrisch en geen dipoolmoment)
o som vectoren ≠ 0: polair (asymmetrisch en wel dipoolmoment)
o rekening houden met vrije elektronenparen  ook dipoolvector van tekenen

- Van der Waals: Lodonkrachten = dispersiekrachten:
o Kortstondig dipoolmoment (mol. kan dipool induceren in andere mol.)
o Zowel asym. als sym. mol.
o Hoe groter molecule, hoe groter elektronenwolk, hoe groter de krachten

- Waterstofbrug:
o H-verbindingen met sterk EN elem. (N<O<F)
o Zeer grote part. pos. lading op het proton
o Aantrekking tussen H+ en EN elem. v. 2e mol.
o Veel grotere bindingssterkte => hoger kookpunt
o Hoe groter EN, hoe groter bindingssterkte
o Hoe kleiner afmeting Y, hoe groter bindingssterkte
o α- helix door H-brugvorming tuss. 0 (carbonyl) v. AZ1 en H (amine) v. AZ2
o bladvormige structuur door H-brugvorming tuss. Peptideketens

, o tertiaire structuur door dispersiekrachten, H-brugvorming, zoutvorming … (zie p. 2.8)
o H-bruggen in macromoleculen => func. groepen moeten afgeschermd zijn van water

Aggregatietoestanden en hun specifieke eigenschappen
- Vaste toestand:
o Kristalstructuur: ionair, moleculair, netwerk, metaal
o Kristal: 3D geordende rangschikking => kristalrooster: rangschikking roosterpunten
o Goed oplosbaar in water
- Vloeibare toestand:
o Bewegelijkheid => twee mengbare vloeistoffen kunnen in elkaar diffunderen (maar
kleine diffusiesnelheid)
o Viscositeit: daalt bij stijgende temperatuur
o Oppervlaktespanning: mol. a.h. opp. w alleen nr binnen getrokken
o Dampdruk:
 Maxwell-Boltzmanncurve
 Verdamping: enkel mol. met voldoende Ekin
 Molaire verdampingsenthalpie ΔverdH: warmte nodig om 1 mol vl. bij een bep.
T te verdampen = 43,8 kJ/mol
 ΔcondH = -43,8 kJ/mol
 Dampdruk = buitendruk => vl. kookt (kookpunt)
- Gassen:
o Deeltjes bewegen onafh. v. elkaar
o Botsingen => veranderen v. richting en snelheid
o p*V = n*R*T (p in bar = 105 Pa)
o R= 8,314 J/mol*K
o standaard vwd => Vm= 22,711l
o bloeddruk:
 gevolg van kracht waarmee hartspier bloed door bloedvaten stuurt
 samentrekken: hoog => syst. druk
 ontspannen: laag => diast. druk
 bloeddrukmeter: werking weten
o partieeldruk: gas oefent druk uit alsof hij alleen aanwezig is, reageert niet met
andere gassen => wet van Dalton
- ademhaling:
o O2 en CO2 verplaatsen zich van een hoge naar lage partieeldruk
o In longmembraan: a.d. kant van ingeademde lucht: hoge conc. O 2, lage conc. CO2
(bloedkant: omgekeerd)
o In capillaire bloedvaten: part. druk CO 2 hoog (CO2vorming verbranding glucose)
- Lucht: versch. gasmengsels (verschil in in-en uitgeademde lucht)

H3: Oplossingen: oplosbaarheid en concentrati e

Water als oplosmiddel

- Ionaire en polaire verbindingen lossen goed op in polaire solventen (bv. H 2O)
- Covalente verbindingen: functionele groepen vormen H-brug met H 2O
- Niet-polaire gassen: dipool-geïnduceerde dipoolinteracties (London)
- Vaste toestand: ijs (bevriezen: exo (vorming H-bruggen))