Deeltjesmodellen: molecuulformule, structuurformule en lewisstructuur
Bij een verbinding kun je de samenstelling op verschillende manieren weergeven. Het examen vraagt vaak om een structuurformule of lewisstructuur, en die gebruik je om eigenschappen zoals kookpunt en polariteit te verklaren.
Een molecuulformule geeft aan welke atomen in een molecuul zitten en hoeveel. Water is H₂O, dus twee H-atomen en één O-atoom. De molecuulformule zegt niet hoe de atomen aan elkaar zitten.
Een structuurformule laat de bindingen tussen de atomen zien. Elke streep is een gemeenschappelijk elektronenpaar. Ethanol en dimethylether hebben allebei de molecuulformule C₂H₆O. In ethanol zit het O-atoom aan een C-atoom en een H-atoom. In dimethylether zit het O-atoom tussen twee C-atomen. Daarom hebben ze verschillende structuurformules.
Een lewisstructuur laat ook alle elektronen zien. Bindende elektronenparen tekent je als streep. Vrije elektronenparen horen bij één atoom. Zo zie je of elk atoom een octet heeft. Waterstof heeft twee elektronen nodig, de andere atomen in deze lessen acht.
Een lewisstructuur tekenen gaat meestal zo. Tel eerst alle valentie-elektronen bij elkaar op. Zet het atoom dat de meeste bindingen maakt in het midden. Waterstof zit altijd aan de buitenkant. Maak daarna de bindingen en vul de octetten aan met vrije elektronenparen. Zo, dan klopt het aantal elektronen met de molecuulformule.
Onthoud
Een molecuulformule geeft de soort en het aantal atomen, maar niet de bindingen.
In een structuurformule zie je welke atomen met elkaar verbonden zijn.
Een lewisstructuur toont ook de bindende en vrije elektronenparen.
Bij een lewisstructuur heeft elk atoom doorgaans een octet, behalve waterstof met twee elektronen.
Met de structuurformule kun je verschillen in eigenschappen tussen isomeren verklaren.
Voorbeeld uit een echt examen
ex2
Gevraagd is de structuurformule van CO₂ en een verklaring waarom CO₂ apolair is.
- 1
Tel de valentie-elektronen. C heeft er 4 en elk O-atoom heeft er 6, samen 16 elektronen, dus 8 elektronenparen.
Veelgemaakte fouten
Je gebruikt een molecuulformule om de bindingen te bepalen. Teken een structuurformule als je wilt laten zien welke atomen met elkaar verbonden zijn.
Vrije elektronenparen worden vergeten in een lewisstructuur. Tel alle valentie-elektronen en controleer of elk atoom een octet heeft.
Een dubbele binding wordt als enkele streep getekend. Controleer het aantal bindingen met de molecuulformule en het aantal valentie-elektronen.
Snel checken
Hoeveel bindende elektronenparen zitten er in de lewisstructuur van stikstofgas, N₂?
Welke twee stoffen hebben dezelfde molecuulformule maar een andere structuurformule?