Oefentoets Bindingen
1. Leg uit wat het principe achter “oxidatie getallen” is.
2. Bereken het oxidatiegetal van koolstof in het carbonaat-ion.
3. Leg uit waarom met het model van oxidatiegetallen niet alle bindingen kunnen verklaren.
Het eerste model van Lewis ging uit kubussen, met elektronen op de hoeken.
4. Teken het kubussen model van zuurstof (O2).
5. Leg uit welke soort atoombinding niet met het kubussen model te verklaren is.
Lewis heeft het model vervangen door een tetraëder model, met elektronenparen op de hoeken.
6. Teken de Lewisstructuur van koolstofdioxide die voldoet aan de octetregel inclusief formele ladingen (CO2).
7. Teken twee Lewisstructuren van ozon die voldoen aan de octetregel inclusief formele ladingen (O3, niet cyclisch).
8. Teken de gemiddelde structuur van ozon inclusief formele ladingen.
In het vwo eindexamen van vorig jaar ging een vraag over teixobactine. Bij onderstaande structuur moeten de kandidaten de vrije elektronen aangeven.
9. Geef op bovenstaande structuur de vrije elektronenparen weer. R4, R5 en R6
zijn restgroepen die uit alleen koolstof en waterstof bestaan.
Ethaan(zuur)
Ethaan en ethaanzuur zijn twee stoffen met een vergelijkbare naam, maar compleet ander gedrag.
10. Geef de structuurformule van ethaan en ethaanzuur.
De naam “zuur” geeft aan dat de stof in staat is een oplossing zuur te maken. Dit gebeurt doordat een stof een waterstof met een pluslading afstaat (H+).
11. Bereken het aantal protonen, neutronen en elektronen van een H+ met massagetal 1.
Ethaan is geen zuur, kan geen H+ afstaan. Ethaan zuur is wel een zuur, het kan wel een H+ afstaan.
12. Geef op de structuurformule van ethaanzuur aan welk(e) waterstofato(o)m(en) afgestaan kan worden.
13. Teken twee grensstructuren inclusief formele ladingen van ethaanzuur die aan de octetregel voldoen nadat ethaanzuur een H+ heeft afgestaan.
Bakpoeder
Een belangrijk bestandmiddel van bakpoeder is het waterstofcarbonaat-ion.
14. Geef de Lewisstructuur inclusief formele ladingen van waterstofcarbonaat die aan de octetregel voldoet. Teken het koolstof atoom in het midden omringd met de zuurstofatomen. Kies zelf een geschikte plek voor het waterstof atoom.
15. Leg uit wat de ruimtelijke structuur van waterstofcarbonaat is.
In bakpoeder is ook een zuur aanwezig. Bij de reactie van een zuur met waterstofcarbonaat ion wordt een H+ overgedragen van het zuur naar waterstofcarbonaat.
16. Geef de Lewisstructuur van waterstofcarbonaat nadat het een H+ heeft opgenomen.
Het deeltje wat ontstaat ontleedt in water en nog een gasdeeltje. Het ontstaan van het gas maakt het bakproduct luchtig. Toch ontstaat er geen lucht.
17. Geef de naam van het gasdeeltje.
Antwoorden
1. Bij oxidatie getallen wordt uitgegaan dat alle stoffen zouten zijn, dus bestaan uit ionen. De onderlinge krachten zijn dan te verklaren met de aantrekking tussen plus en min.
2. Carbonaat-ion: CO32-. Zuurstof is altijd 2-, dus 3 zuurstof zijn samen 6-. De netto lading van het ion is 2-, dus koolstof moet 4+ zijn. Het oxidatiegetal van koolstof in carbonaat is dus 4+.
3. Het buigen van materialen is niet te verklaren.
MgO en CO hebben dezelfde ladingen, maar een compleet ander kookpunt.
Een compleet ander kookpunt geeft aan dat de krachten zeer verschillen. Bij gelijke ladingen zijn vergelijkbare onderlinge krachten te verwachten.
4.
5. Met het kubusmodel zijn geen drievoudige bindingen te maken zoals in N2 of C2H2.
6. 4 paar bindend, 4 paar vrij:
7. 3 paar bindend, 6 paar vrij:
8.
9.
10.
11. Element waterstof heeft atoomnummer 1, dus 1 proton
Het massa getal is 1, dus protonen + neutronen is 1. Aantal neutronen is dus 0.
1 proton in de kern, dus neutraal ook 1 elektron. Het is een ion met een pluslading, dus 1 elektron minder. Dus 0 elektronen.
12. Beide moleculen hebben waterstofatomen aan een koolstof zitten. Gezien ethaan geen H+ kan afstaan, kan een waterstof aan een koolstof blijkbaar niet les. Alleen ethaanzuur kan een H+ afstaan, dus dat moet dan de waterstof zijn die uniek is in ethaanzuur:
13.
14. Zie Binas 66B voor de formule van samengestelde ionen.
15. Koolstof heeft een 3 omringing, dus is vlak met hoeken van 120 graden tussen de OCO hoek.
16.
17. Koolstofdioxide.
