3.1 Eigenschappen van water
Structuur
Polariteit en H-brugvorming
Kristalrooster van ijs en H-brugvorming
Ionisatie van water
individuele watermolecule
zuurstof
covalente binding met 2 waterstofatomen
centrale atoom
quasi tetrahedrale structuur
blijven 2 elektronenparen over
dus het zuurstofatoom het centrum van de tatraëder vormt, waterstofatomen en de 2 vrije elektronenparen nemen de hoekpunten in
watermolecule = daardoor niet lineair, 2 O-H bindingen maken onderlinge hoek van 104 graden
door grotere elektronegativiteit
zuigt gemeenschappelijke elektronenparen uit covalente binding met H naar zicht toe
ontstaan partiële ladingen
click to edit
water = sterk polaire molecule
waterstofbinding/waterstofbrug
naburige watermoleculen hebben neiging zichzelf te schikken
positief geladen waterstofatomen interageren met vrije elektronenparen van zuurstofatomen
zwakke interactie = energie geassocieerd met waterstofbinding is 20 kJ/mol
betrokken zijn in 4 waterstofbindingen
2 waterstofatomen die kunnen interageren met vrije elektronenparen
kristallijne vorm van water
ijs
zeer regelmatige roosterstructuur
gaat gedeeltelijk verloren wanneer het ijs smelt
in vloeibaar water
molecule nog steeds 4 bindingen aangaan
MAAR slechts levensduur van 10-12s
structuur constant in beweging
watermoleculen draaien rond, buigen, heroriënteren => waardoor H-bruggen voortdurend herschikt worden
transiënt
niet permanent
spontaan kleine clusters vormen zoals 6-ringen
zeer cohesief
dit verklaart fenomeen = oppervlaktespanning
auto-ionisatie
beschikt het vermogen om te ioniseren
producten van deze dissociatie zijn waterstofion of het proton en een hydroxide-ion
zuiver water = beperkte neiging ioniseren, resulterende concentratie aan H+ en OH- vrij klein zijn
basisch
neutraal
zuur
oplossing met een hogere protonconcentratie
oplossing waar concentratie aan protonen en hydroxide-ionen gelijk is
pH < 7
oplossing met een lagere protonconcentratie
pH > 7
buffersystemen
mengsels van een zwak zuur met geconjugeerde base respecteren een zwakke base met zijn geconjugeerd zuur
zo'n systeem kan protonen en hydroxylionen onwerkzaam maken
bij toevoeging zuur/base = zal de pH dan ook niet sterk stijgen, resp. dalen
het verschil aan proton- of hydroxide-concentratie zal 'opgevangen' worden door de bufferbestandsdelen