Om het verschil tussen een vanderwaalsbinding en een polaire atoombinding goed te begrijpen, is het belangrijk om te weten wat elk type binding inhoudt en waar het voorkomt.
Vanderwaalsbinding
Een vanderwaalsbinding is een aantrekkingskracht die tussen moleculen werkt. Deze binding ontstaat doordat moleculen massa hebben en elkaar daardoor aantrekken, vergelijkbaar met hoe de aarde en de zon elkaar aantrekken. Vanderwaalsbindingen zijn relatief zwak en houden moleculen bij elkaar in de vaste en vloeibare fase. Ze worden verbroken wanneer een stof smelt of kookt (faseovergangen).
De sterkte van vanderwaalsbindingen wordt beïnvloed door twee factoren die te maken hebben met de molecuulstructuur:
- Molecuulmassa: Hoe groter de molecuulmassa van een stof, hoe sterker de vanderwaalsbindingen tussen de moleculen. Een grotere massa betekent meer aantrekkingskracht, waardoor er meer energie nodig is om de moleculen van elkaar te scheiden, wat resulteert in een hoger kookpunt.
- Contactoppervlak (molecuulvorm): Bij moleculen met dezelfde molecuulmassa speelt de vorm een rol. Moleculen met een onvertakte structuur (zoals een lange, rechte keten) hebben een groter contactoppervlak met andere moleculen. Een groter contactoppervlak zorgt voor sterkere vanderwaalsbindingen en een hoger kookpunt. Moleculen met een vertakte, meer bolvormige structuur hebben een kleiner contactoppervlak, waardoor de vanderwaalsbindingen zwakker zijn en het kookpunt lager is.
Polaire atoombinding
Een polaire atoombinding is een type atoombinding (ook wel covalente binding genoemd) die binnen een molecuul werkt, tussen atomen. Atoombindingen ontstaan doordat atomen elektronen met elkaar delen om zo een stabiele buitenste elektronenschil te krijgen.
Een binding is polair wanneer de elektronen die gedeeld worden tussen twee atomen, niet gelijkmatig verdeeld zijn. Dit komt door een verschil in elektronegativiteit (EN) tussen de atomen. Elektronegativiteit is een maat voor hoe sterk een atoom aan de gedeelde elektronen trekt. Als het ene atoom harder trekt dan het andere, verschuiven de elektronen meer naar dat atoom.
Hierdoor ontstaan partiële ladingen:
- Het atoom dat harder aan de elektronen trekt, krijgt een beetje negatieve lading, aangeduid met δ−.
- Het andere atoom krijgt een beetje positieve lading, aangeduid met δ+.
Een binding is polair als het verschil in elektronegativiteit (ΔEN) tussen de twee atomen groter is dan 0,4, maar kleiner of gelijk aan 1,7. Een polaire atoombinding is sterker dan een vanderwaalsbinding en blijft bestaan in alle fasen (vast, vloeibaar of gas). Deze bindingen worden pas verbroken bij een chemische reactie, niet bij een faseovergang.
Belangrijkste verschillen
| Kenmerk | Vanderwaalsbinding | Polaire atoombinding |
|---|
| Waar? | Tussen moleculen | Binnen een molecuul, tussen atomen |
| Oorzaak | Aantrekkingskracht door massa van moleculen | Verschil in elektronegativiteit tussen atomen |
| Sterkte | Relatief zwak | Sterker dan vanderwaalsbindingen |
| Fase | Voornamelijk in vaste en vloeibare fase | In alle fasen (vast, vloeibaar, gas) |
| Verbroken bij... | Faseovergangen (zoals koken of smelten) | Chemische reacties |
| Gevolg | Bepaalt onder andere het kookpunt en smeltpunt van stoffen | Zorgt voor een ongelijke ladingsverdeling binnen een molecuul |
Kortom, vanderwaalsbindingen zijn de "lijm" die moleculen bij elkaar houdt, terwijl polaire atoombindingen de atomen binnen één molecuul bij elkaar houden en zorgen voor een ongelijke ladingsverdeling.