Back to frontpage
Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Waardoor is H2O geen lineair molecuul?

H2O is een gebogen molecuul met een hoek van 109,5 graden.

De verschillende conventionele geometrieën worden bepaald op basis van onder meer de VSEPR-theorie, die stelt dat elektronenparen (zowel bindende als vrije) zich in de ruimte zo ver mogelijk van elkaar moeten bevinden.

Maar dat wetende zou ik juist zeggen dat bij een lineaire geometrie de elektronen juist verder uit elkaar liggen. Toch gebeurt dat niet en lijken de watermoleculen naar elkaar te worden toegetrokken. De vraag is dan waardoor gebeurt dat en waarom is water niet apolair lineair?

Picture for question
erotisi
8 jaar geleden
9.5K
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
eerste stuk van je vraag over dat wegduwen durf ik niet met zekerheid te zeggen *schaam* enige wat ik met zekerheid weet is dat er plekken zijn die ingenomen moeten worden. tweede stuk is leuk! ik heb voor je mijn molecuul bouwdoos erbij gehaald! je zei, waarom niet een loodrecht kruis? dat lijkt misschien gunstig! maar kijk wat er gebeurd op de foto (hopelijk lukt het sturen) je ziet dat de afstand tussen de H-atomen groter is dan dat er geweest zou zijn als het een loodrecht kruis was. zowel bij ‘staggered’ als ‘eclipsed’ conformatie.

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Antwoorden (2)

Electronenparen liggen het verst uit elkaar in een tetraeder; dus heeft water een dergelijke geometrie (zuurstofatoom in het centrum van dev tetraeder; op twee van de punten een waterstofatoom; twee van de punten een vrij electronenpaar).

Je vraag lijkt een vlakke (planaire) geometrie te veronderstellen maar je moet driedimensionaal denken.
(Lees meer...)
tinus1969
8 jaar geleden
erotisi
8 jaar geleden
Hoe bedoel je tetraeder? In de scheikunde verwijst een tetraëdrische moleculaire geometrie naar moleculen waarbij een centraal atoom omringd wordt door 4 atomen
Reddie
8 jaar geleden
Plus voor tinus1969.
@erotisi.
In de tweede schil zitten 4 paar elektronen. Als je die over een bol verdeelt terwijl ze zo ver mogelijk van elkaar af zitten, zitten ze op de hoekpunten van een teraëder.
Dan kun je zelf uitrekenen (beetje algebraïsche meetkunde) dat je dan uitkomt op middelpuntshoeken in de buurt van 109,5 graden.
Reddie
8 jaar geleden
@erotisi.
"een centraal atoom omringd wordt door 4 atomen".
Dat is precies zoals een methaanmolecuul in elkaar zit. De 4 waterstofatomen zitten dan "aan" die vier elektronparen. Met hoeken van ongeveer 109,5 graden. (Meer precies, 104,6 graden, heb ooit uitgerekend.)
erotisi
8 jaar geleden
Bedankt voor de extra uitleg @Reddie dat maakt het al wat begrijpelijker. Maar hoe kom je eigenlijk aan 4 elektronenparen in de 2e schil? Ik tel er maar 3.
Reddie
8 jaar geleden
@erotisi. Samen met die 2 van Waterstof maakt 8.
erotisi
8 jaar geleden
@Reddie ja maar die zitten toch in de 1e schil?
tinus1969
8 jaar geleden
Het totaal aantal electronenparen is 5; (10 electronen: 8 van zuurstof en 1 van elke waterstof). 1 paar in de 1s van zuurstof. 4 paar in de 2e schil.
erotisi
8 jaar geleden
Maar die elektronen van waterstof zitten die ook in de tweede schil dan?
tinus1969
8 jaar geleden
Die elektronen van waterstof zitten ook in de tweede schil van zuurstof; ze worden immers gedeeld. Koop eens een boek over chemie (of lees eerst de hele wikipedia); dit zijn inmiddels basisvragen VWO Scheikunde. Dat scheelt een hoop posts hier.
erotisi
8 jaar geleden
Maar waarom wordt in dit filmpje daar niet over gesproken dan: https://www.youtube.com/watch?v=7U8E_lcbDjE
tinus1969
8 jaar geleden
@erotisi, je laatste vraag is onduidleijk. waar wordt niet over gesproken, en waarom zou datw el moeten?
erotisi
8 jaar geleden
De elektronen van waterstof worden niet besproken in het filmje.Terwijl Reddie in een eerder reactie zei dat er 4 paren in de tweede schil zitten.
Nu is het misschien zo, dat de elektronen van zuurstof een covalente sigma binding aangaan met de elektronen van H en zodoende twee moleculaire orbitalen vormen, maar of die dan als een tweede schil wordt gezien vraag ik me dan toch af.
tinus1969
8 jaar geleden
@erotisi; Reddie schreef dat er 4 paren in de tweede schil van de zuurstof zaten
Waterstof heeft alleen electronen in de eerste schil. Dat is verder evident triviaal, dus ik neem dat het youtube filmpje daar verder geen aandacht aan besteed (ik weet natuurlijk niet waarom dat youtube filmpje is gemaakt zoals het is gemaakt, dat moet je de maker vragen :-))
erotisi
8 jaar geleden
Maar er zitten toch geen 4 paren in de tweede schil van zuurstof?
Als ik het goed heb begrepen zijn er wel 4 dichtheden (electronic densitys), en is dat misschien wat hij bedoeld, waarbij er 2 sigma bindingen met waterstof ontstaan en 2 vrije elektronen paren. IN die zin krijg je inderdaad 4 plaatsen die een tetraeder vormen.
Maar niet doordat zuurstof 4 paar elektronen heeft. Toch? Verbeter me als ik het niet goed heb of bevestig me als Reddie zich misschien vergist heeft.
tinus1969
8 jaar geleden
@erotisi
Reddie hefet gelijk -en jij verwart atomair zuurstof met de zuurstof in H2O. In H2O heeft zuurstof 8 electronen (4 paar): 6 'van zichzelf' en 2 gedeeld met/van de 2 waterstofatomen. In hoeverre heb je chemsiche binding gehad op school? Dit is ruwweg VWO stof.
erotisi
8 jaar geleden
Maar kun je van H2O zeggen dan dat er 4 paren zitten in de tweede schil? Komen die twee van waterstof dan ineens in een hogere schil. Ik dacht dat die juist deel gingen uitmaken van een moleculair orbitaal, maar om dat dan de tweede schil te noemen weet ik niet of dat correct is. Dus mijn vraag is is het correct om te zeggen dat de waterstrofelektronen zich in het molecuul H2O in de tweede schil bevinden?
tinus1969
8 jaar geleden
@erotisi: Dus mijn vraag is is het correct om te zeggen dat de waterstrofelektronen zich in het molecuul H2O in de tweede schil bevinden? Ja, dat is het hele wezen van een ion. Nogmaals, heb je scheikunde op VWO niveau gedaan? Zonee, wat dan wel?
erotisi
8 jaar geleden
Ok, ik begrijp het denk ik wel, maar is het niet beter om te spreken van 4 paren waarvan er twee zich bevinden in een hybride orbitaal ipv de tweede schil. Al kan ik me voorstellen dat als je zuurstof als ion beschouwd het wel kan. Nogmaals, ik heb geen scheikunde gedaan meestal zelfstudie met oa de hulp van goeie vraag beantwoorders, dus bedankt....
Thecis
8 jaar geleden
+ voor het antwoord
de hoek gemaakt door de atomen heeft te maken met de wens om zo min mogelijk onderlinge interacties te krijgen.

De octet regel is ook belangrijk. Het zuurstof molecuul wilt 8 elektronen 'hebben' om zo evenveel valentie elektronen als de edelgassen te hebben. Het getekende lijntje tussen H-O-H stellen 2 elektronen voor (2 'lijntjes' zichtbaar dus 4 elektronen). we weten dat het O-atoom 6 valentie elektronen heeft. het H-atoom heeft er één.

Het hebberige zuurstof atoom is dominanter dan de twee H-atomen. om 8 elektronen te krijgen moeten ze dus delen.




nu het antwoord:

Het O-atoom heeft 6 valentie elektronen. H heeft er 1.

bij het binden van de H-atomen met het O atoom worden 2 elektronen van het O-atoom gebruikt

4 blijven ongebruikt. de 2 losse elektronen paren bezetten de denkbeeldige plek van een volledige tetraëder.

allemaal leuk...maar waarom zijn die waterstof atomen dan zo dicht bij elkaar?

de tetraëder is zó gevormd dat de deeltjes zo min mogelijk interactie met elkaar hebben. Er is dus geen keus dan de H-atomen in een hoek te plaatsen, er is geen ruimte voor een andere hoek.

nu eindelijk een antwoord ;)

bij het vullen van de tetraëder zijn er 4 plekjes. Elke hoek tussen deze plekjes zijn even groot. 2 plekjes voor de H atomen, 2 plekjes voor de 2 losse elektronen paren.

resultaat: de hoek tussen het H-atoom
(Lees meer...)
Video:
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
erotisi
8 jaar geleden
Het lijkt erop dat volgens de video de 2 vrije paren van O met een grote lob ervoor zorgt dat de andere twee paren (met de H-atomen) naar elkaar worden toegeduwd, maar is dat ook zo? En dan een vraagje, ook tetraedrisch, wat betreft methaan CH4.
Je zegt het gaat er om om zo min mogelijk interactie te hebben. Misschien ga ik nu een te eenvoudige en vreemde rekensom maken: Mij lijkt het dus dat, om zo min mogelijk interactie te hebben de totaliteit van hoeken zo groot mogelijk moet zijn. Bij CH4 heb je dus 6 hoeken die allemaal een hoek hebben van 109 graden. Dat is bij elkaar 654 graden. Maar stel ik maak er een molecuul van waarbij de hoeken niet 109 zijn maar 90 en 180 graden (dus als het ware twee lijnen die loodrecht op elkaar staan) de totale som is dan 4*90 en 2*180=720 graden. Die laatste is een stukje meer. Dus waardoor heeft CH4 niet een loodrechte kruisvorm?
tinus1969
8 jaar geleden
@erotisi, het gaat niet om de (maximale) hoeken, maar om de (maximale gemiddelde) afstanden.

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding
+