SCHEIKUNDE H6 WATER
Watermoleculen
WATERGEBRUIK
Je lichaam bestaat voor ongeveer 60% uit water. Dat water bevind zich in alle cellen. Je lichaam
gebruikt water om voedingsstoffen op te nemen en om de afvalstoffen uit je lichaam te kunnen
voeren. Wij mensen hebben dus niet alleen water nodig om te leven, maar gebruiken het ook voor
andere dingen, zoals om te douchen, om het toilet door te spoelen etc.
Door de waterkringloop gaat er geen water verloren. Helaas is niet al het water drinkbaar: ongeveer
2,5 procent van al het water op aarde is zoet water. En zelfs dat zoete water is voor een groot deel
onbereikbaar, omdat het grootste gedeelte zich in eeuwige sneeuw, ijs en grondwater bevindt. Wij
maken drinkwater voornamelijk uit grond- en oppervlakte water. Bij dit proces wordt het water
gezuiverd en beluchtigt, zodat het harde water onthard wordt. Met hard water wordt water met
veel calciumionen bedoeld.
WATERMOLECULEN
Water heeft een hoog kookpunt, maar bestaat uit kleine moleculen. Normaal zeggen we: hoe groter
de moleculen, hoe hoger het kookpunt. Dit is omdat de molecuulbindingen verbroken moeten
worden om de vloeistof in de gasfase om te zetten. Hoe groter de moleculen, hoe moeilijker dit is.
Maar bij watermoleculen zijn er nog andere krachten werkzaam, waardoor het kookpunt zo hoog
ligt.
ATOOMBINDINGEN
Bij een zuivere atoombinding houdt het gemeenschappelijke elektronenpaar
de twee positieve atoomresten bij elkaar. Beide atomen trekken dan even
hard. Er kan ook sprake zijn van atoombindingen met twee verschillende
niet-metaal atomen. Het ene atoom trekt harder dan de andere. Daardoor
krijgt het ene atoom een kleine negatieve lading en het andere atoom een
kleine positieve lading. Deze binding heet een polaire atoombinding of
gewoon polaire binding.
Zo’n molecuul heeft dan dus twee polen, een negatieve en een positieve. We spreken van een
dipoolmolecuul of een dipool. Stoffen die uit dipoolmoleculen bestaan, noemen we polaire stoffen.
Bij een polaire stof zal de 𝛿-kant van het ene molecuul aan de 𝛿+ kant van het andere molecuul
trekken. Dit noemen we een dipool-dipool interactie. Deze aantrekking is een extra kracht tussen de
moleculen, waardoor de binding tussen de moleculen sterker wordt. Een stof die bestaat uit
moleculen die geen dipoolmoleculen zijn, noemen we een apolaire stof.
Dipool-dipool interactie
, Soms is het lastig om te bepalen of moleculen die uit meer dan
twee atomen bestaan, dipoolmoleculen zijn of niet. Het hangt
dan van de ruimtelijke bouw af. We weten dus bijvoorbeeld dat
water een veel hogere kookpunt heeft dan stoffen die uit
vergelijkbare moleculen bestaan, dus we kunnen de conclusie
trekken dat water een polaire stof is. Bij watermoleculen gaan
we er van uit dat de drie atomen niet op één lijn liggen, omdat
de effecten van de twee polaire bindingen anders elkaar op
zouden heffen.
Een voorbeeld daarvan is CO2, waar de bindingen tussen C en O weliswaar polair zijn, maar die door
de ruimtelijke bouw van het molecuul samen vallen waardoor de effecten elkaar opheffen. Het
molecuul CO2 is dus geen dipool en de stof koolstofdioxide is een apolaire stof.
WATERSTOFBRUGGEN
Watermoleculen zullen met de δ-kant van het zuurstofatoom de δ+ kant van het waterstofatoom
van een andere molecuul aantrekken. Omdat de waterstofatomen erg klein zijn, zijn deze dipool-
dipool interacties erg groot. Je noemt ze waterstofbruggen. Waterstofbruggen treden op bij
moleculen die een O-H of een N-H groep bevatten.
Watermoleculen zijn omringd door andere watermoleculen: ze trekken elkaar allemaal even sterk
aan. Aan het grensvlak van de lucht zijn de watermoleculen niet omringd, want de bovenliggende
watermoleculen ontbreken. Hierdoor worden moleculen aan de bovenkant van het water ‘naar
beneden’ getrokken: er ontstaat een oppervlaktespanning. Dit is waardoor sommige diertjes op het
wateroppervlak kunnen lopen.
Oplosbaarheid in water
POLAIRE EN APOLAIRE STOFFEN OPLOSSEN
Watermoleculen
WATERGEBRUIK
Je lichaam bestaat voor ongeveer 60% uit water. Dat water bevind zich in alle cellen. Je lichaam
gebruikt water om voedingsstoffen op te nemen en om de afvalstoffen uit je lichaam te kunnen
voeren. Wij mensen hebben dus niet alleen water nodig om te leven, maar gebruiken het ook voor
andere dingen, zoals om te douchen, om het toilet door te spoelen etc.
Door de waterkringloop gaat er geen water verloren. Helaas is niet al het water drinkbaar: ongeveer
2,5 procent van al het water op aarde is zoet water. En zelfs dat zoete water is voor een groot deel
onbereikbaar, omdat het grootste gedeelte zich in eeuwige sneeuw, ijs en grondwater bevindt. Wij
maken drinkwater voornamelijk uit grond- en oppervlakte water. Bij dit proces wordt het water
gezuiverd en beluchtigt, zodat het harde water onthard wordt. Met hard water wordt water met
veel calciumionen bedoeld.
WATERMOLECULEN
Water heeft een hoog kookpunt, maar bestaat uit kleine moleculen. Normaal zeggen we: hoe groter
de moleculen, hoe hoger het kookpunt. Dit is omdat de molecuulbindingen verbroken moeten
worden om de vloeistof in de gasfase om te zetten. Hoe groter de moleculen, hoe moeilijker dit is.
Maar bij watermoleculen zijn er nog andere krachten werkzaam, waardoor het kookpunt zo hoog
ligt.
ATOOMBINDINGEN
Bij een zuivere atoombinding houdt het gemeenschappelijke elektronenpaar
de twee positieve atoomresten bij elkaar. Beide atomen trekken dan even
hard. Er kan ook sprake zijn van atoombindingen met twee verschillende
niet-metaal atomen. Het ene atoom trekt harder dan de andere. Daardoor
krijgt het ene atoom een kleine negatieve lading en het andere atoom een
kleine positieve lading. Deze binding heet een polaire atoombinding of
gewoon polaire binding.
Zo’n molecuul heeft dan dus twee polen, een negatieve en een positieve. We spreken van een
dipoolmolecuul of een dipool. Stoffen die uit dipoolmoleculen bestaan, noemen we polaire stoffen.
Bij een polaire stof zal de 𝛿-kant van het ene molecuul aan de 𝛿+ kant van het andere molecuul
trekken. Dit noemen we een dipool-dipool interactie. Deze aantrekking is een extra kracht tussen de
moleculen, waardoor de binding tussen de moleculen sterker wordt. Een stof die bestaat uit
moleculen die geen dipoolmoleculen zijn, noemen we een apolaire stof.
Dipool-dipool interactie
, Soms is het lastig om te bepalen of moleculen die uit meer dan
twee atomen bestaan, dipoolmoleculen zijn of niet. Het hangt
dan van de ruimtelijke bouw af. We weten dus bijvoorbeeld dat
water een veel hogere kookpunt heeft dan stoffen die uit
vergelijkbare moleculen bestaan, dus we kunnen de conclusie
trekken dat water een polaire stof is. Bij watermoleculen gaan
we er van uit dat de drie atomen niet op één lijn liggen, omdat
de effecten van de twee polaire bindingen anders elkaar op
zouden heffen.
Een voorbeeld daarvan is CO2, waar de bindingen tussen C en O weliswaar polair zijn, maar die door
de ruimtelijke bouw van het molecuul samen vallen waardoor de effecten elkaar opheffen. Het
molecuul CO2 is dus geen dipool en de stof koolstofdioxide is een apolaire stof.
WATERSTOFBRUGGEN
Watermoleculen zullen met de δ-kant van het zuurstofatoom de δ+ kant van het waterstofatoom
van een andere molecuul aantrekken. Omdat de waterstofatomen erg klein zijn, zijn deze dipool-
dipool interacties erg groot. Je noemt ze waterstofbruggen. Waterstofbruggen treden op bij
moleculen die een O-H of een N-H groep bevatten.
Watermoleculen zijn omringd door andere watermoleculen: ze trekken elkaar allemaal even sterk
aan. Aan het grensvlak van de lucht zijn de watermoleculen niet omringd, want de bovenliggende
watermoleculen ontbreken. Hierdoor worden moleculen aan de bovenkant van het water ‘naar
beneden’ getrokken: er ontstaat een oppervlaktespanning. Dit is waardoor sommige diertjes op het
wateroppervlak kunnen lopen.
Oplosbaarheid in water
POLAIRE EN APOLAIRE STOFFEN OPLOSSEN
