5. Moleculen

Als 2 of meer atomen covalent aan elkaar worden verbonden, en er vormen zich neutrale deeltjes, dan worden dat "molekulen" genoemd.
Het kan dan gaan om verschillende, maar ook om gelijke atomen.

Opdracht 22
Is keukenzout uit molekulen opgebouwd? Leg je antwoord uit.

De driedimensionale vorm van molekulen

De cyclische vorm van glucose

Molekulen zijn opgebouwd uit 2 of meer aan elkaar gekoppelde atomen en bezetten ruimte; ze hebben een driedemensionale vorm.
Zo zijn er zeer eenvoudige molekulen, zoals H-H (H₂), deze is lineair en volledig symmetrisch.
Maar de meeste molekulen bezetten veel meer ruimte en hebben grotere molekulen, zoals glucose.

De elektronenstruktuur en radikalen
De elektronenstruktuur toont alle valentie-elektronen (puntjes of streepjes) van alle deelnemende atomen van een deeltje. Normaal bereiken de atomen acht elektronen = vier elektronenparen (=4 streepjes).

Opdracht 23
Kontroleer in elke structuur:

of het totaal aantal valentie-electronen juist is en
of de atomen er in geslaagd zijn een stabiele electronenverdeling te realiseren.

Antwoord

Als een deeltje nu een ongepaard elektron heeft is het deeltje zeer reaktief en wordt radicaal genoemd.

Dipolen / dipoolmolekulen

Molekulen kunnen één of meer polaire bindingen bevatten, en kunnen al dan niet dipool zijn. Dat hangt af van de symmetrie van het molekuul (zie voorbeelden)

Voorbeelden:

CS₂ (DE = ą0)	CO₂ (DE = ą1.0)	H₂O (DE = ą1.3)
Covalente bindingen	Covalente bindingen	Covalente bindingen
Niet polaire molekulen	Niet polaire molekulen	Polaire molekulen
Er is geen dipool	Er is geen dipool	Dipool
Er zijn geen d⁺ en d^-	Er zijn d⁺ en d^- waarvan de zwaartepunten elkaar overlappen	De zwaartepunten van d⁺ en d^- overlappen elkaar niet (bevinden zich op afstand van elkaar)
S=C=S	O = C = O d ^- d ⁺ d ^-	d ⁺ d ⁺ H H \ / O d^-

Opdracht 24

Gegeven de molekulen van CCl₄ en CH₂Cl₂, (zie afbeelding) en van NH₃, H₂O, HF
Welke konklusies kun je trekken als je deze molekulen met elkaar vergelijkt, wat betreft:

Polariteit
Dipolen
Het ionkarakter

Over het algemeen zullen polaire stoffen elkaar aantrekken en in andere polaire oplosmiddelen oplossen (bijvoorbeeld suiker in water).
Net zo kunnen we zeggen dat niet-polaire stoffen elkaar ook aantrekken en in elkaar oplossen (bijvoorbeeld vet in olie).
Polaire en apolaire stoffen mengen niet.

Opdracht 25
Een watermolekuul heeft geen lineaire, maar een driehoekige struktuur. Dit 'kleine' verschil heeft een enorme impact in onze wereld. Stel je eens voor dat het watermolekuul wel lineair zou zijn. Hoe zou de wereld er dan uitzien?

Antwoord