Samenvatting moleculen
Organische chemie
Organische chemie zijn de verbindingen afkomstig van levenden zaken. Vroeger dacht men
dat organische moleculen levenskracht hadden. Friedrich wöhler in 1828 bewees dat dit niet
zo was door van een anorganisch ammonium cyanaat te verwarmen naar organisch ureum.
1. Atoom- en molecuulbouw
Atoom= bestaat uit protonen, neutronen en elektronen
Atoomnummer= aantal protonen
Massagetal= protonen + neutronen
Isotopen= zelfde atoomnummer andere massa (verschillend aantal neutronen)
Atoomgewicht= gemiddelde massa van atomen
Molecuulgewicht= som van atoomgewichten
Elektronen zijn deeltjes in vaste ‘discrete baan met een eigen energie niveau. Vanaf 1924 hebben een
elektronen ook een golfkarakter: de quantum mechanica. Een elektron kan zowel als deeltje en als golf
fungeren. De golffunctie geeft de kans aan waar een elektron zou kunnen zitten maar met zekerheid
weten we het niet. De elektronen zitten in discrete orbitals, die de waarschijnlijkheidsverdeling zijn
van het elektron.
1e “schil”: 1 s-orbital, 2 elektronen
2e “schil”: 1 s-orbital + 3 p-orbitals, 8 elektronen
3e “schil”: 1 s-orbital + 3 p-orbitals + 5 d-orbitals, 18 elektronen
In elke orbital zitten 2 elektronen.
Er zijn 3 regels voor het vullen van de orbitals (ground-state electronic configuration)
• Aufbau principe (elektronen altijd in orbital met laagste energie)
• Pauli exclusion principe (niet meer dan 2 per orbital: tegengesteld spin)
• Regel van Hund (gedegenereerde orbitals: eerst in lege orbitals)
1
,Wanneer de buitenste schil helemaal gevuld is, is dat energetisch het gunstigst. Moleculen streven er
naar om de buitenste gevuld te hebben: dit is de octet regel. Moleculen kunnen dit bewerkstelligen
door elektronen op te nemen of af te staan. De edelgassen voldoen aan de octet regel en reageren dus
nauwelijks met hun omgeving.
Een ion-binding wordt gevormd door de aantrekkingskracht tussen ionen met tegengestelde lading.
De elektro-negativiteit is een maat hoe graag een atoom een elektron wil afstaan (laag getal) of
opnemen (hoog getal). Overdracht elektronen (ion binding) vindt plaats als verschil ongeveer > 2.
Een covalente binding is het delen van elektronen.
Lewisstructuren laten ook de vrije elektronen zien:
2
,Golf functies zijn ook op te stellen voor molecuulbindingen. Molecular orbitals (MOs) geven aan waar
die bindings-elektronen zitten en hoe het molecuul eruit komt te zien. Elektronen in descrite molecular
orbitals, die waarschijnlijkheids-verdeling zijn van de elektronen. Å geeft de afstand van de kernen aan
tussen moleculen.
1Å= Angstrom= 10−10 m
Oribitals in de lengte-as van atomen worden sigma bindingsorbitals genoemd. Orbitals loodrecht op
lengte-as worden de pi bindings-orbitals genoemd (de onderste p +p binding).
Alle enkele bindingen zijn sigma bindingen. Alle dubbele bindingen zijn samengesteld uit 1 sigma
binding en 1 pi binding. Alle driedubbele bindingen bestaan uit 1 sigma binding en 2 pi bindingen.
Het inductief effect is dat wanneer 1 van de twee atomen elektro-negatiever is dat er een elektronen-
zuigende en elektronen-stuwende groepen ontstaan. De elektronen zijn dus niet meer gelijk verdeeld.
Degene die wat meer elektro-negatiever is krijgt een delta – lading, de ander een delta +. De elektro-
negativiteit is een maat hoe graag een atoom een elektron wil afstaan (laag getal) of opnemen (hoog
getal). De gedeeltelijke verschuiving vindt plaats in de richting
van het meest elektronegatieve atoom. Dit kan moleculen
dipolen geven.
Resonantie of het mesomeer effect verklaart dat sommige
moleculen stabieler zijn dan andere moleculen. Het zijn als het
ware conjugeerde (samengevoegde) pi systemen.
3
, 2. Stereochemie( deze is nog niet helemaal af)
De ruimtelijke structuur hang af van enkele, dubbele of driedubbele bindingen.
Enkele bindingen
Bij enkele bindingen krijg je een tetraëder. Orbitals zijn kans gebieden waar een elektron kan
komen. Vrij elektronen paar in orbital gedraagt zich als elektronen paar. Een enkele binding is
draaibaar. Alle enkele bindingen zijn sigma bindingen.
Dubbele binding
Bij een dubbele binding heb je drie sp2 orbitals in een vlak en een Pz orbital loodrecht daarop.
Sigma binding is sterker dan pi binding. Daarom is een dubbele binding anderhalf keer zo sterk
als een enkele binding. Een dubbele binding is iets korter dan een enkele binding. Verder is
een dubbele binding star. Bij een dubbele binding zijn de orbitals die niet mee met de binding
(buitenste orbitals) doen schuin uit het vlak. Alle dubbele bindingen zijn samengesteld uit 1
sigma binding en 1 pi binding. Driehoek vorm als er 1 dubbele binding in zit. Het is lineair als
er twee dubbele bindingen in zitten.
4
Organische chemie
Organische chemie zijn de verbindingen afkomstig van levenden zaken. Vroeger dacht men
dat organische moleculen levenskracht hadden. Friedrich wöhler in 1828 bewees dat dit niet
zo was door van een anorganisch ammonium cyanaat te verwarmen naar organisch ureum.
1. Atoom- en molecuulbouw
Atoom= bestaat uit protonen, neutronen en elektronen
Atoomnummer= aantal protonen
Massagetal= protonen + neutronen
Isotopen= zelfde atoomnummer andere massa (verschillend aantal neutronen)
Atoomgewicht= gemiddelde massa van atomen
Molecuulgewicht= som van atoomgewichten
Elektronen zijn deeltjes in vaste ‘discrete baan met een eigen energie niveau. Vanaf 1924 hebben een
elektronen ook een golfkarakter: de quantum mechanica. Een elektron kan zowel als deeltje en als golf
fungeren. De golffunctie geeft de kans aan waar een elektron zou kunnen zitten maar met zekerheid
weten we het niet. De elektronen zitten in discrete orbitals, die de waarschijnlijkheidsverdeling zijn
van het elektron.
1e “schil”: 1 s-orbital, 2 elektronen
2e “schil”: 1 s-orbital + 3 p-orbitals, 8 elektronen
3e “schil”: 1 s-orbital + 3 p-orbitals + 5 d-orbitals, 18 elektronen
In elke orbital zitten 2 elektronen.
Er zijn 3 regels voor het vullen van de orbitals (ground-state electronic configuration)
• Aufbau principe (elektronen altijd in orbital met laagste energie)
• Pauli exclusion principe (niet meer dan 2 per orbital: tegengesteld spin)
• Regel van Hund (gedegenereerde orbitals: eerst in lege orbitals)
1
,Wanneer de buitenste schil helemaal gevuld is, is dat energetisch het gunstigst. Moleculen streven er
naar om de buitenste gevuld te hebben: dit is de octet regel. Moleculen kunnen dit bewerkstelligen
door elektronen op te nemen of af te staan. De edelgassen voldoen aan de octet regel en reageren dus
nauwelijks met hun omgeving.
Een ion-binding wordt gevormd door de aantrekkingskracht tussen ionen met tegengestelde lading.
De elektro-negativiteit is een maat hoe graag een atoom een elektron wil afstaan (laag getal) of
opnemen (hoog getal). Overdracht elektronen (ion binding) vindt plaats als verschil ongeveer > 2.
Een covalente binding is het delen van elektronen.
Lewisstructuren laten ook de vrije elektronen zien:
2
,Golf functies zijn ook op te stellen voor molecuulbindingen. Molecular orbitals (MOs) geven aan waar
die bindings-elektronen zitten en hoe het molecuul eruit komt te zien. Elektronen in descrite molecular
orbitals, die waarschijnlijkheids-verdeling zijn van de elektronen. Å geeft de afstand van de kernen aan
tussen moleculen.
1Å= Angstrom= 10−10 m
Oribitals in de lengte-as van atomen worden sigma bindingsorbitals genoemd. Orbitals loodrecht op
lengte-as worden de pi bindings-orbitals genoemd (de onderste p +p binding).
Alle enkele bindingen zijn sigma bindingen. Alle dubbele bindingen zijn samengesteld uit 1 sigma
binding en 1 pi binding. Alle driedubbele bindingen bestaan uit 1 sigma binding en 2 pi bindingen.
Het inductief effect is dat wanneer 1 van de twee atomen elektro-negatiever is dat er een elektronen-
zuigende en elektronen-stuwende groepen ontstaan. De elektronen zijn dus niet meer gelijk verdeeld.
Degene die wat meer elektro-negatiever is krijgt een delta – lading, de ander een delta +. De elektro-
negativiteit is een maat hoe graag een atoom een elektron wil afstaan (laag getal) of opnemen (hoog
getal). De gedeeltelijke verschuiving vindt plaats in de richting
van het meest elektronegatieve atoom. Dit kan moleculen
dipolen geven.
Resonantie of het mesomeer effect verklaart dat sommige
moleculen stabieler zijn dan andere moleculen. Het zijn als het
ware conjugeerde (samengevoegde) pi systemen.
3
, 2. Stereochemie( deze is nog niet helemaal af)
De ruimtelijke structuur hang af van enkele, dubbele of driedubbele bindingen.
Enkele bindingen
Bij enkele bindingen krijg je een tetraëder. Orbitals zijn kans gebieden waar een elektron kan
komen. Vrij elektronen paar in orbital gedraagt zich als elektronen paar. Een enkele binding is
draaibaar. Alle enkele bindingen zijn sigma bindingen.
Dubbele binding
Bij een dubbele binding heb je drie sp2 orbitals in een vlak en een Pz orbital loodrecht daarop.
Sigma binding is sterker dan pi binding. Daarom is een dubbele binding anderhalf keer zo sterk
als een enkele binding. Een dubbele binding is iets korter dan een enkele binding. Verder is
een dubbele binding star. Bij een dubbele binding zijn de orbitals die niet mee met de binding
(buitenste orbitals) doen schuin uit het vlak. Alle dubbele bindingen zijn samengesteld uit 1
sigma binding en 1 pi binding. Driehoek vorm als er 1 dubbele binding in zit. Het is lineair als
er twee dubbele bindingen in zitten.
4
