samenvatting 6.9 + 6.10

6.9 Waterstofbruggen

Een waterstofbrug is de binding tussen twee moleculen met OH of NH bindingen.

Daarbij bevind zich een waterstofatoom tussen twee zuurstof atomen of tussen twee stikstof atomen (afb1).

Waterstofbruggen zijn sterker dan vanderwaalskrachten minder sterk dan een atoombinding.

                                                                                                                  afb.1

In dit model van water wordt door de ongelijkmatige lading-verdeling, de waterstof van het ene watermolecuul als het ware door de zuurstof uit het andere molecuul vastgehouden.

(Dit wordt weergegeven met een stippellijn afb. 2)

Water is daarbij nog een bijzonder geval, omdat water per molecuul twee waterstof bruggen vormt. 

Bij watermolekulen is sprake van een doorlopend geheel van waterstofbruggen.

                                                                      afb. 2

Er kan dan een doorlopend patroon van waterstofbruggen ontstaan. Heel veel watermoleculen worden zo tot groepen aan elkaar gekoppeld.

Dat verklaart het hoge kookpunt van water. Want het kost veel energie om al deze waterstofbruggen te verbreken.

Voor het verbreken van waterstofbruggen is meer energie nodig dan voor het verbreken van een molekuulbinding, maar minder dan voor een atoombinding.

Bij het bevriezen van water is de vorming van waterstofbruggen maximaal. Er ontstaan ijlen zeshoekige, buisvormige structuren (afb 3). Die maken dat bevroren water een lagere dichtheid heeft dan vloeibaar water. Daardoor drijft ijs op water. Terwijl bij andere stoffen de vaste fasen juist naar beneden zakt. 

                                                                                                                 afb. 3

Let goed op: waterstofbruggen worden nooit gevormd tussen waterstofatomen onderling.

vragen:

1. waarom heeft water een hoog kookpunt?
2. welke binding is het sterkst? waterstofbrug, vanderwaalskracht of een atoombinding

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

6.10 Eigenschappen van water

                  Kristal rooster van ijs, de waterstof bruggen zijn gestippeld.  afb. 4  

Water is een Polaire stof dus een Polair oplosmiddel, daardoor is water voor veel stoffen een geschikt oplosmiddel:

1.           Stoffen met een polair karakter, bv. Ethanol, amoniak en suiker.
2.           Stoffen met een Ion-rooster, water is in staat om de ionen in een ion-rooster los te weken.      

                Polair mengt met polair; apolair mengt met apolair.

 

Water is van levensbelang voor veel organismen, omdat water uitzonderlijke eigenschappen heeft:

1.          Water is over een groter temperatuur-traject vloeibaar dan andere stoffen.
2.           Water heeft een grote smelt en verdampingswarmte en een grote soortelijke warmte.
3.           Water heeft in tegenstelling tot andere stoffen niet de grootste dichtheid bij 0°C  maar bij 4°C.
4.           Water zet bij stolen uit, terwijl alle andere stoffen juist krimpen (daarom drijft ijs op water en daardoor knapte een waterleiding bij bevriezen).

Bij het uitzetten van water ontstaan H-bruggen, het maximale aantal H-bruggen word gevormd in de vaste toestand, er ontstaat een rooster met zeshoekige holtes zie (afb. 4).

bron:

curry.nl

chemie boek "leenman"