Springen naar inhoud

Tegenstrijdige info in studieboek ter voorbereiding toelatingsexamen



  • Log in om te kunnen reageren

#1

dumbledore

    dumbledore


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 februari 2019 - 13:30

Hallo,

 

Ik moet binnenkort een toelatingstoets scheikunde maken voor mijn vervolgopleiding. Momenteel ben ik druk bezig met de voorbereiding hiervan.

 

Echter staan in mijn studieboek staan 2 verschillende dingen:

 
- Als natrium met chloor reageert ontstaat er keukenzout (NaCl), hierbij staat een natriumatoom 1 elektron af aan een chloor atoom. Dit betekend dat *na de reactie* het natriumdeeltje 11 protonen en 10 elektronen heeft (lading 1+, formule Na+). En dat *na de reactie* het chloordeeltje 17 protonen en 18 elektronen heeft (lading 1-, formule Cl-)
 
Volgens dit eerste stukje tekst in het studieboek is dit allemaal *na de reactie*. Hieruit maak ik logischerwijs uit op dat *voor de reactie van natrium met chloride* natrium 11 protonen en 11 elektronen heeft en dat chloor voor de reactie 17 protonen en 17 elektronen heeft.
 
Nu wordt er later in de tekst verwezen naar een bijlage met een tabel, met "enkelvoudige ionen". Hoe ik de tabel zelf interpreteer, is het zo dat *zonder een reactie tussen de elementen natrium en chloor* natrium als los element ook al één elektron minder heeft ten opzichte van het aantal protonen, dus dat natrium zonder een reactie aan te gaan al 11 protonen en 10 elektronen heeft. En dat chloor als los element al één elektron meer heeft ten opzichte van het aantal protonen, dus 17 protonen en 18 elektronen.
 
Ervan uitgaande dat dit laatste juist is, kan de chemische reactie van natrium met chloride zoals hierboven niet kloppen.
Wat is nou juist? Kunnen ionen bestaan zonder een verbinding aan te gaan? Dus als los element? Zo nee, wat zijn dan enkelvoudige ionen? Zo ja, hoe zit het dan met de reactie van natrium met chloride? 
 
Bij voorbaat dank!

Veranderd door Jan van de Velde, 15 februari 2019 - 18:58


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 48010 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 februari 2019 - 18:39

Wat is nou juist? Kunnen ionen bestaan zonder een verbinding aan te gaan? Dus als los element? Zo nee, wat zijn dan enkelvoudige ionen? Zo ja, hoe zit het dan met de reactie van natrium met chloride? 

Ik denk dat je meer leest dan er staat. En vooral ook, het is allemaal niet zo zwart-wit. 
 
In bijzondere omstandigheden kan er van alles, maar een atoom is in alle normale omstandigheden per definitie neutraal. 
 
Natrium is een metaal. Zo'n atoom zit dan normaal gesproken gewoon als neutraal atoom in dat metaalrooster. Maar één elektron zit in zijn eentje in de buitenste elektronenschil, en door dat kwijt te spelen krijgt natrium de zogenoemde edelgasconfiguratie, dwz een netjes volle buitenste schil.

Na.PNG

Energetisch is dat best wel gunstig, dus als natrium kans ziet om dat elektron kwijt te raken terwijl er toch in een of andere vorm negatieve lading in de buurt blijft (ladingsneutraal is toch net weer gunstiger) dan gebeurt dat: natrium is dan ook erg reactief, en komt in zuivere metaalvorm niet op aarde voor. Een blokje natrium bewaar je dan ook alleen volledig afgesloten van water en lucht, bijvoorbeeld ondergedompeld in olie. 

 
Chloor is een halogeen. Daarvoor geldt eigenlijk precies het omgekeerde: de buitenste elektronenschil is nèt niet vol. Energetisch is het dus gunstig om ergens een extra elektron vandaan te halen om toch aan een volle buitenste schil  (weer die edelgasconfiguratie) te komen.

Cl.PNG

Losse chlooratomen kom je dan ook nergens van nature tegen. Maar net als alle andere halogenen komen ze wel in paren voor, zodat een elektron van het buuratoom extra dichtbij kan komen zodat het toch voor beide net "voelt" alsof die schil vol is. 
 
En als natrium en chloor bij elkaar in de buurt komen vinden ze "the best of both worlds":
 
nacl.PNG
 
Het eenzame buitenste elektron van Na vult dat gaatje in de buitenste schil van Cl, beide hebben nu de edelgasconfiguratie, en in dat zoutkristal blijft dat ene elektron toch heel dicht in de buurt van dat natriumatoom.
 
Maar dat kan ook anders: 
Water is een zg polaire stof: het zuurstofatoom in het molecuul trekt net iets harder aan de met waterstofatomen gemeenschappelijke elektronen in de atoombinding. De O-kant van zo'n molecuul is dus per saldo wat negatiever geladen dan de twee H-pootjes
water.gif
 
Dat ladingsverschil is kleiner dan de lading van een elektron, maar van de O-kant gezien lijkt water dus net een beetje op een negatief ion, van de H-kant bekeken lijkt het een beetje op een positief ion. 
 
Gooi je nu keukenzout in water, dan kunnen die watermoleculen dus voor zowel CL- ionen als voor Na+ ionen fungeren als compenserende lading:
 
oplos.PNG
Ook weer prima: beide ionen hebben hun zo vurig gewenste volle buitenste elektronenschillen, en het ladings-onevenwicht dat er daardoor daarrond ontstaat wordt ruimtelijk gecompenseerd doordat watermoleculen zich met hun O-kant naar het natrium-ion draaien, en met hun H-kant naar het chloor-ion. Everybody happy. 
 
 
Ga je een zoutoplossing indampen, dan is er geen water genoeg meer om voor ladingscompensatie te dienen, en zoeken Na+ en Cl- elkaar weer op in zo'n zoutkristalconfiguratie om als geheel toch weer ladingsneutraal te kunnen zijn. 
 
Dus het hoeft allemaal niet per se absoluut een hele plus of een hele min te zijn: een beetje plus of min kan ook, in combinatie met die edelgasconfiguratie, een energetisch gunstige toestand opleveren. Maar losse ionen zijn allesbehalve energetisch gunstig, en bestaan in de praktijk dus hoogstens eventjes, bijvoorbeeld kort nadat er door bijvoorbeeld ioniserende straling letterlijk een elektron van zo'n atoom uit zijn atoom losgeknikkerd is. Bij het eerste het beste ladingscompenserend deeltje dat zo'n ion dan tegenkomt zal het aansluiten op een of andere wijze.

ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

dumbledore

    dumbledore


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 februari 2019 - 14:49

Ik begrijp nu volledig wat er gebeurd m.b.t ionbindingen. Dankuwel voor uw zeer heldere uitleg en achtergrondinformatie.

Echter zijn de "enkelvoudige ionen" mij nog niet helemaal duidelijk. Hetgeen wat u mij hierover heeft verteld begrijp ik.

 

"Maar losse ionen zijn allesbehalve energetisch gunstig, en bestaan in de praktijk dus hoogstens eventjes, bijvoorbeeld kort nadat er door bijvoorbeeld ioniserende straling letterlijk een elektron van zo'n atoom uit zijn atoom losgeknikkerd is. Bij het eerste het beste ladingscompenserend deeltje dat zo'n ion dan tegenkomt zal het aansluiten op een of andere wijze"

 

 U geeft aan dat een elektron uit een atoom geknikkerd kan worden door ioniserende straling. Dit begrijp ik.

 

Echter staat in mijn studieboek dat positieve ionen de lading krijgen van het element zelf (zie afbeelding, link onderaan het bericht)

 

ionen.PNG

 

Kunt u mij ook meer vertellen over hoe positieve ionen hun lading van het element zelf kunnen krijgen? Hoe ik dit interpreteer komt hierbij geen ioniserende straling van buitenaf kijken (zie afbeelding, link hieronder). Ik begrijp dan niet hoe een atoom een elektron kan verliezen zonder een binding aan te gaan met een ander atoom en/of zonder ioniserende straling. 

 

Link naar afbeelding: https://nl.pinterest...38519988821986/


#4

mathfreak

    mathfreak


  • >1k berichten
  • 3168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 16 februari 2019 - 16:19

Echter staat in mijn studieboek dat positieve ionen de lading krijgen van het element zelf

Dat is een verkeerde formulering. De lading van een enkelvoudig ion is afhankelijk van de positie van het desbetreffende element in het periodieke systeem.

"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 48010 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 16 februari 2019 - 20:10

Opmerking moderator :

aub benodigde afbeeldingen rechtstreeks hier uploaden. Alles wat op die afbeeldingensites staat is zeer vluchtig, en maakt een topic veelal reeds na korte tijd waardeloos omdat er naar afbeeldingen verwezen wordt die er intussen niet meer zijn. Pinterest is nog erger, want zonder een pinterest-account zijn die afbeeldingen niet fatsoenlijk toegankelijk.

 

 

Echter staat in mijn studieboek dat positieve ionen de lading krijgen van het element zelf (zie afbeelding, link onderaan het bericht)

Dat is een onhandige formulering die jij te letterlijk leest.

Daar wordt bedoeld dat àls een element een enkelvoudig ion vormt, de lading ervan van tevoren vaststaat, afhankelijk van in welke groep (kolom) van het periodiek systeem dat element staat. Datzelfde geldt overigens voor de negatieve ionen. En zoals te doen gebruikelijk zijn er uitzonderingen te vinden, met als bekendste voorbeeld ijzer, dat zowel Fe2+ als Fe3+ ionen kan vormen.

ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#6

dumbledore

    dumbledore


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 februari 2019 - 19:38

Excuus, ik kreeg het maar niet voor elkaar om een afbeelding rechtstreeks te uploaden. Vandaar de link naar Pinterest.

In ieder geval super erg bedankt voor alle uitleg!







Also tagged with one or more of these keywords: scheikunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures