Bindingstypes
De ionbinding
2 De vorming van negatieve ionen (anionen)
3 De ionbinding: de reactie tussen negatieve en positieve ionen
1 De vorming van positieve ionen (kationen)
click to edit
Samengevat:
Elementen die weinig valentie-elektronen (1, 2 of 3) bezitten, zullen gemakkelijk elektronen afstaan en positieve ionen (= kationen) vormen. Deze elementen zijn de metalen en bevinden zich links in het PSE (groepen Ia, IIa en IIIa)
De ionvorming verloopt gelijkaardig voor alle elementen uit groep Ia, IIa en IIIa.
Ca --> Ca2+ + 2e-
Al --> Al3+ + 3e-
click to edit
Samengevat:
Elementen die veel valentie-elektronen (5, 6 of 7) bezitten, zullen gemakkelijk elektronen opnemen en negatieve ionen (= anionen) vormen. Deze elementen zijn de niet-metalen en bevinden zich rechts in het PSE (groepen Va, VIa en VIIa)
De ionvorming zoals hierboven beschreven verloopt gelijkaardig voor alle elementen uit groep Va, VIa en VIIa.
O + 2e- -> O2-
N + 3e- -> N3-
Wanneer een metaal reageert met een niet-metaal, zullen de metalen elektronen afstaan en de niet-metalen elektronen opnemen, waardoor de beide elementen de edelgasconfiguratie bereiken. Dit wordt een ionbinding genoemd.
Metalen hebben de neiging om één of meerdere elektronen af te staan en vormen zo positieve ionen (kationen).
Niet-metalen hebben de neiging om één of meerdere elektronen op te nemen en vormen zo negatieve ionen (anionen).
In werkelijkheid vormen metalen en niet-metalen roosters bij het uitwisselen van elektronen, waardoor deze verbindingen stevige, vaste structuren zijn bij kamertemperatuur. Om praktische redenen wordt echter de verkorte brutoformule of formule-eenheid gebruikt zoals: K2O, NaCl, Li2O
De covalente binding
Nodige info
Je leerde over de ionbinding tussen metalen en niet-metalen. Niet-metalen kunnen echter ook onderling verbindingen aangaan. In dit geval spreken we van een covalente binding of een atoombinding.
Er bestaan twee soorten covalente bindingen:
tussen 2 identieke niet-metalen
tussen 2 verschillende niet-metalen
De niet-metalen bevinden zich rechts in het PSE (groepen Va, VIa en VIIa)
1 De covalente binding
click to edit
Er bestaan twee soorten covalente bindingen:
tussen 2 identieke niet-metalen
tussen 2 verschillende niet-metalen
Twee identieke niet-metalen kunnen een verbinding aangaan: bijvoorbeeld Cl2 (dichloor)
Deze atomen kunnen zich echter niet via een ionbinding aan elkaar binden omdat beide atomen over 7 valentie-elektronen beschikken. Beide atomen willen dus een extra valentie-elektron om zo de octetstructuur te bekomen.
click to edit
De metaalbinding
Metalen zijn op kamertemperatuur steeds vast (met uitzondering van kwik), dit betekent dat ze dus ook aan elkaar gebonden zijn.
Metalen beschikken echter over te weinig valentie-elektronen om atoombindingen te vormen, ze kunnen zo namelijk nooit de octetconfiguratie bereiken. Verder vormen metalen enkel positieve ionen (kationen) en kunnen ze dus ook geen ionbindingen aangaan. Daarom stellen ze hun valentie-elektronen gemeenschappelijk beschikbaar. Dit wordt verduidelijkt aan de hand van onderstaand filmpje.
Roostertypes (NW)
click to edit
Deeltjes die zich in een vaste toestand bevinden zijn geordend volgens een welbepaalde, driedimensionale, microscopische structuur. Ze worden ook roosters genoemd. De deeltjes bevinden zich op vaste plaatsen in de roosterpunten.
Roosters worden opgedeeld in drie verschillende soorten:
Ionroosters: bestaan uit verbindingen tussen ionen
Molecuulroosters: bestaan uit verbindingen tussen moleculen
Atoomroosters: bestaan uit verbindingen tussen atomen
metaalroosters: bestaan uit verbindingen tussen metalen
niet-metaalroosters: bestaan uit verbindingen tussen niet-metalen, vaak koolstof
In ionroosters bestaan de roosterpunten uit ionen, die afwisselend een positieve en een negatieve lading hebben. We leerden dit soort roosters reeds kennen in De ionbinding.
De tegengestelde ladingen zorgen voor sterke aantrekkingskrachten tussen de ionen. Daardoor zijn stoffen die opgebouwd zijn als een ionrooster weinig vervormbaar en hebben ze een hoog smeltpunt.
click to edit
In molecuulroosters bestaan de roosterpunten uit moleculen.
Water in vaste vorm (ijs) is een molecuulrooster. Het bestaat uit watermoleculen die een hexagonaal rooster vormen waarbij er tussen de moleculen grote holtes aanwezig zijn in het rooster. Vandaar dat de dichtheid van ijs kleiner is dan die van water en ijs blijft drijven op water.
De bindingen in molecuulroosters zijn minder stevig dan in een ionrooster en kunnen dus makkelijker verbroken worden. De smeltpunten van molecuulroosters zullen dus lager liggen dan deze van ionroosters.
click to edit
4.1 Metaalroosters
Met metaalroosters hebben we reeds kennis gemaakt in deel De metaalbinding. De metaalatomen bevinden zich op de roosterpunten van het atoomrooster. Metalen hebben altijd een kubisch rooster, waarbij de positieve metaalionen vastzitten in het rooster en de negatieve elektronen doorheen het rooster bewegen.
Dit maakt dat metalen sterke, buigzame verbindingen zijn die warmte en elektriciteit goed geleiden.