Samenvatting hoofdstuk 12 Molecuulbouw en stofeigenschappen
§12.2 Lewisstructuur: een structuurformule waarin je alle valentie-elektronen (elektronen in de
buitenste schil) aangeeft. Met behulp van de lewisstructuur kun je onder andere bepalen of een stof
goed oplosbaar is in water. Bij het opstellen van een lewisstructuur houd je rekening met de
octetregel (alle atomen in een molecuul hebben acht valentie-elektronen). Deze acht valentie-
elektronen kun je verschillend weergeven:
- Bindend elektronenpaar: een gemeenschappelijk elektronenpaar van een atoombinding, geef
je weer met een streepje.
- Niet-bindend elektronenpaar: de overige valentie-elektronen. Geef je weer in paren van twee
stipjes.
Er zijn uitzonderingen op de octetregel:
- Het waterstofatoom heeft maar één valentie-elektron en dit zit altijd in een bindend
elektronenpaar.
- P, N, en S kunnen een uitgebreid octet hebben. Dan kunnen ze meer dan acht omringende
elektronen hebben.
Bij het opstellen van een lewisstructuur is onderstaand stappenplan heel handig:
1. Bepaal het aantal valentie-elektronen van elk atoom met behulp van Binas tabel 99.
2. Bepaal hoeveel elektronen er nodig zijn om te voldoen aan de octetregel (bij alle atomen is
dit 8, behalve bij waterstof is het 2).
3. Bereken hoeveel elektronen je tekort komt door stap 2 – stap 1 te doen.
4. Stap 3 moet je verdelen in paren (stap 3 delen door 2). Dit zijn de bindende elektronenparen.
5. Bereken hoeveel niet-bindende elektronenparen overblijven. Dit doe je door stap 1 te delen
door 2 en dan stap 1 min stap 4.
6. Teken nu de lewisstructuur.
Let op: bij het opstellen van de lewisstructuur van een ion moet je bij stap 1 rekening houden met de
lading van het ion. Is het ion negatief geladen ion: er zijn één of meerdere extra elektronen die je bij
stap 1 erbij op moet tellen. Is het een positief geladen ion: er zijn één of meerdere elektronen die er
bij stap 1 moet aftrekken.
Voorbeeld: stel de lewisstructuur op van Nitraat (NO 3-)
1. Aantal valentie-elektronen N: 5
Aantal valentie-elektronen O: 3 x 6 = 18
------------------------------------------------------ +
23 + 1 = 24 (want het ion is negatief geladen)
2. Octetregel N: 8
Octetregel O: 3 x 8 = 24
-------------------------------- +
8 + 24 = 32
3. 32-24 = 8 elektronen tekort.
4. 8/2 = 4 elektronenparen tekenen
5. 24/2 = 12
12-4 = 8 niet-bindende elektronenparen
6. Zie hiernaast. Je geeft de lading weer door om het molecuul haken te
plaatsen en daarbuiten een min te zetten.
, Formele lading: de lading van een atoom in een samengesteld ion. Dit kun je dus bepalen bij het
voorbeeld hierboven. Hierbij is onderstaand stappenplan handig:
1. Bepaal het aantal elektronen voor elk atoom uit het samengestelde ion (bij het voorbeeld
hierboven: voor N is dit 4, voor het linker O’tje is dit 6 en voor de andere O’tjes is dit 7)
2. Bepaal het aantal valentie-elektronen van elk atoom (bij het voorbeeld hierboven: voor N is
dit 5, voor alle O’tje is dit 6).
3. Stap 2 min stap 1 geeft de formele lading (bij het voorbeeld
hierboven: voor N is dit +1, voor het linker O’tje is dit 0 en voor de
ander O’tjes is dit -1).
4. Zet de formele lading bij elk atoom (0 hoef je er niet bij te zetten).
Zie hiernaast:
Omringingsgetal: de som van het aantal atomen dat direct aan het
centrale atoom is gebonden + het aantal niet-gebonden elektronenparen.
In het voorbeeld is het centrale atoom N, waarvan het omringingsgetal 3 is.
Met behulp van het omringingsgetal kun je de vorm van het molecuul bepalen, dit noem je de
VSEPR-methode. Hierbij is het belangrijk om dit te weten:
Omringingsgetal Molecuulbouw Bindingshoeken
2 Lineair 180 graden
3 Driehoek Ongeveer 120 graden
4 Tetraëder Ongeveer 109 graden
De ruimtelijke bouw van Nitraat is dus een driehoek.
Met behulp van de VSEPR-methode kun je bepalen of een molecuul een dipool is. Als een molecuul
een partiële lading (kleine lading die atomen hebben in een molecuul) heeft en een duidelijk plus en
min kant, kan het een dipool zijn. Dit is niet het geval bij een lineair molecuul, want daar heffen de
ladingen elkaar op. Bij een driehoek kan dit wel, want hier heffen ladingen elkaar niet op.
§12.3 Mesomerie: het verschijnsel waarbij je voor één molecuul of ion meerdere lewisstructuren
kunt tekenen. De verschillende structuren noem je mesomere grensstructuren. Je tekent ze naast
elkaar met een ↔ ertussen. Hierbij verplaatsen dus elektronen en geen atomen. Als een molecuul of
ion meer mesomere grensstructuren heeft, is het deeltje stabieler.
Bij het voorbeeld uit paragraaf 2, nitraat, kun je ook mesomere grensstructuren tekenen. Hieronder
staan ze (wel zonder de stipjes, maar die moeten er wel bij!):
Opstellen mesomere grensstructuren:
1. Teken de lewisstructuur.
2. Geef de formele lading aan bij elk atoom.
3. Verplaats elektronenparen. Dit kun je aangeven met pijltjes.
§12.2 Lewisstructuur: een structuurformule waarin je alle valentie-elektronen (elektronen in de
buitenste schil) aangeeft. Met behulp van de lewisstructuur kun je onder andere bepalen of een stof
goed oplosbaar is in water. Bij het opstellen van een lewisstructuur houd je rekening met de
octetregel (alle atomen in een molecuul hebben acht valentie-elektronen). Deze acht valentie-
elektronen kun je verschillend weergeven:
- Bindend elektronenpaar: een gemeenschappelijk elektronenpaar van een atoombinding, geef
je weer met een streepje.
- Niet-bindend elektronenpaar: de overige valentie-elektronen. Geef je weer in paren van twee
stipjes.
Er zijn uitzonderingen op de octetregel:
- Het waterstofatoom heeft maar één valentie-elektron en dit zit altijd in een bindend
elektronenpaar.
- P, N, en S kunnen een uitgebreid octet hebben. Dan kunnen ze meer dan acht omringende
elektronen hebben.
Bij het opstellen van een lewisstructuur is onderstaand stappenplan heel handig:
1. Bepaal het aantal valentie-elektronen van elk atoom met behulp van Binas tabel 99.
2. Bepaal hoeveel elektronen er nodig zijn om te voldoen aan de octetregel (bij alle atomen is
dit 8, behalve bij waterstof is het 2).
3. Bereken hoeveel elektronen je tekort komt door stap 2 – stap 1 te doen.
4. Stap 3 moet je verdelen in paren (stap 3 delen door 2). Dit zijn de bindende elektronenparen.
5. Bereken hoeveel niet-bindende elektronenparen overblijven. Dit doe je door stap 1 te delen
door 2 en dan stap 1 min stap 4.
6. Teken nu de lewisstructuur.
Let op: bij het opstellen van de lewisstructuur van een ion moet je bij stap 1 rekening houden met de
lading van het ion. Is het ion negatief geladen ion: er zijn één of meerdere extra elektronen die je bij
stap 1 erbij op moet tellen. Is het een positief geladen ion: er zijn één of meerdere elektronen die er
bij stap 1 moet aftrekken.
Voorbeeld: stel de lewisstructuur op van Nitraat (NO 3-)
1. Aantal valentie-elektronen N: 5
Aantal valentie-elektronen O: 3 x 6 = 18
------------------------------------------------------ +
23 + 1 = 24 (want het ion is negatief geladen)
2. Octetregel N: 8
Octetregel O: 3 x 8 = 24
-------------------------------- +
8 + 24 = 32
3. 32-24 = 8 elektronen tekort.
4. 8/2 = 4 elektronenparen tekenen
5. 24/2 = 12
12-4 = 8 niet-bindende elektronenparen
6. Zie hiernaast. Je geeft de lading weer door om het molecuul haken te
plaatsen en daarbuiten een min te zetten.
, Formele lading: de lading van een atoom in een samengesteld ion. Dit kun je dus bepalen bij het
voorbeeld hierboven. Hierbij is onderstaand stappenplan handig:
1. Bepaal het aantal elektronen voor elk atoom uit het samengestelde ion (bij het voorbeeld
hierboven: voor N is dit 4, voor het linker O’tje is dit 6 en voor de andere O’tjes is dit 7)
2. Bepaal het aantal valentie-elektronen van elk atoom (bij het voorbeeld hierboven: voor N is
dit 5, voor alle O’tje is dit 6).
3. Stap 2 min stap 1 geeft de formele lading (bij het voorbeeld
hierboven: voor N is dit +1, voor het linker O’tje is dit 0 en voor de
ander O’tjes is dit -1).
4. Zet de formele lading bij elk atoom (0 hoef je er niet bij te zetten).
Zie hiernaast:
Omringingsgetal: de som van het aantal atomen dat direct aan het
centrale atoom is gebonden + het aantal niet-gebonden elektronenparen.
In het voorbeeld is het centrale atoom N, waarvan het omringingsgetal 3 is.
Met behulp van het omringingsgetal kun je de vorm van het molecuul bepalen, dit noem je de
VSEPR-methode. Hierbij is het belangrijk om dit te weten:
Omringingsgetal Molecuulbouw Bindingshoeken
2 Lineair 180 graden
3 Driehoek Ongeveer 120 graden
4 Tetraëder Ongeveer 109 graden
De ruimtelijke bouw van Nitraat is dus een driehoek.
Met behulp van de VSEPR-methode kun je bepalen of een molecuul een dipool is. Als een molecuul
een partiële lading (kleine lading die atomen hebben in een molecuul) heeft en een duidelijk plus en
min kant, kan het een dipool zijn. Dit is niet het geval bij een lineair molecuul, want daar heffen de
ladingen elkaar op. Bij een driehoek kan dit wel, want hier heffen ladingen elkaar niet op.
§12.3 Mesomerie: het verschijnsel waarbij je voor één molecuul of ion meerdere lewisstructuren
kunt tekenen. De verschillende structuren noem je mesomere grensstructuren. Je tekent ze naast
elkaar met een ↔ ertussen. Hierbij verplaatsen dus elektronen en geen atomen. Als een molecuul of
ion meer mesomere grensstructuren heeft, is het deeltje stabieler.
Bij het voorbeeld uit paragraaf 2, nitraat, kun je ook mesomere grensstructuren tekenen. Hieronder
staan ze (wel zonder de stipjes, maar die moeten er wel bij!):
Opstellen mesomere grensstructuren:
1. Teken de lewisstructuur.
2. Geef de formele lading aan bij elk atoom.
3. Verplaats elektronenparen. Dit kun je aangeven met pijltjes.
