Waardoor is H waterstof zo veel brandbaarder dan He helium?

Question

Terwijl helium met zuurstof door 6 + 2 elektronen erg goed bind? Maw waarom is H geen edelgas en He wel? En is dat dezelfde reden als waarom waterstof een hoger ipv lager kookpunt heeft als helium?

Thecis · Accepted Answer

atomen nemen elektronen op / staan ze af zodanig dat de schillen om hen heen volledig gevuld zijn en op die manier de meest stabiele configuratie krijgen. 
H heeft in de 1s schil 2 elektronen nodig om stabiel te zijn (of 0). Vandaar dat H gemakkelijk een elektron afstaat om een elektronen paar te vormen met anderen.

Helium (ook nog op de eerste rij van het periodiek systeem) heeft 2 elektronen en vult daarmee de 1s schil helemaal. Het toevoegen / weghalen van elektronen zorgt alleen maar voor een minder stabiele schil.

Zuurstof daarentegen (plek 8, 2e rij, wil graag de 1s schil vol krijgen, de s2 schil en de 2p schil. 2 plekken in 1s, 2 plekken in 2s en 6 plekken in de 2p schil. Totaal 10 plekken (he toevallig is dat de laatste van de rij 2, namelijk Neon). Zuurstof wil dus graag nog 2 plekken hebben om stabiel te worden. Vandaar dat O ook O2- kan worden, erg stabiele elektronenopstelling.

Op deze manier werken bijna alle atomen. Bij de metalen wordt het wat ingewikkelder, maar zeker bij de eerste kolommen en de laatste kolommen is dit een stelregel die goed op gaat. Bij de metalen, waar je al bezig gaat met de d en f orbitalen, zijn er meerdere stabiele configuraties.

Kortom, H brandt goed omdat het met 1 elektron redelijk instabiel is. H2 is al stabieler (want ze delen een elektronenpaar waardoor telkens 1 v.d. 2 H atomen superstabiel is), maar brandt nog steeds erg goed, er is immers telkens een H-atoom wat minder stabiel is.
Helium, net zoals de andere edelgassen, brandt niet omdat het geen behoefte heeft om te reageren met zuurstof. Het is immers al content met zijn eigen elektronen. Het atoom is al in z'n meest stabiele toestand en hoeft daar geen elektronen voor op te nemen / af te staan.

Toegevoegd na 4 minuten:
2e deel van de vraag:
Het verschil in kookpunt komt inderdaad door de polariteit van het molecuul versus het atoom Helium. Doordat H2 polairder is dan He is de binding tussen de moleculen sterker dan bij He waar de binding tussen de atomen kleiner is. Voor H2 is er dus een extra "binding" (polariteit tussen de moleculen) waardoor er meer energie nodig is om het geheel in de gasfase te krijgen. Oftewel hoger kookpunt.

Dit heeft mullog al goed verwoord (of eigenlijk degene naar wie hij verwijst in de link  ;-)   )

 · Answer

Zoals ik het begrepen heb omdat de buitenste elektronenschil van helium helemaal vol is (namelijk met twee elektronen). Volgens mij betekent dat dat helium een dusdanige energie configuratie heeft dat deze niet doorbroken kan worden.

Waterstof is geen edelgas omdat de hoogste schil (in dit geval dus de eerste) niet helemaal gevuld is waardoor waterstof goed reageert met andere stoffen (en een kenmerk  van edelgassen is nu juist dat ze niet reageren).

Helium heeft een lager kookpunt omdat het een sferisch atoom is. Het heeft zeer weinig oppervlakte , en is niet erg polariseerbaar . Elementaire waterstof bestaat als molecuul ( H2 ) uit twee atomen. Hoewel het een kleinere massa dan helium heeft, heeft hetzelfde aantal elektronen , en die worden verdeeld over een grotere ruimte in het lineaire H2 molecuul . Deze elektronen kunnen zich vrij bewegen binnen het molecuul , wat betekent dat het polariseerbaar is. Dit verschil in polariseerbaarheid is verantwoordelijk voor het verschil in sterkte van de intermoleculaire krachten.

Waardoor is H waterstof zo veel brandbaarder dan He helium?

Het beste antwoord

Andere antwoorden (1)

Bekijk alle vragen in deze categorieën: