Hier uw reactie.

Ik mis in het cv iets over vanderwaalsbindingen tussen de moleculen, iets wat voorgaande jaren altijd genoemd was. Het cv benoemd volgens mij meer meso-niveau

De toevoeging "op microniveau" is hier niet goed op zijn plaats. Dit zorgt alleen maar voor verwarring onder leerlingen. Het is idd meso niveau wat ook duidelijk blijkt uit de in het cv gegeven voorbeeldantwoorden waar niet overal expliciet sprake is van microniveau. Lijkt er een beetje op dat er nog ergens per sé een "vraag met microniveau" in moest en "dan maar hier".

Voordeel; nu kunnen krijgen we niet het debat over waar er precies allemaal "moleculen" of "deeltjes" moet komen te staan.

Het valt me overigens op dat twee van de in het cv gegeven voorbeeldantwoorden (onderlinge afstand is klein en ketens zijn compact gestapeld) wel heel erg op elkaar lijken maar toch als twee verschillende, aanvullende redenen gepresenteerd worden.....

Hetzelfde gaat op voor de twee afzonderlijke redenen "groot molecuul" en "groot contactoppervlak". Ik moet zeggen dat ik grote moeite had om een tweede reden te bedenken, toen ik het werk zelf aan het maken was. De CV makers blijkbaar ook...

Bij opgave 11 maakt een collega een opmerking dat wanneer leerlingen argumenteren dat de Vanderwaals-kracht groter is vanwege de aanwezigheid van waterstofbruggen, dit antwoord fout is. Echter op vakinhoudelijke argumenten moet een dergelijk antwoord mijn inziens goed gerekend worden.

Vanuit de IUPAC defintie valt op te maken dat een waterstofbrug een Vanderwaals-kracht is. De definitie van een Vanderwaals-kracht is volgens het gouden boek:

"De aantrekkende of afstotende krachten tussen moleculaire entiteiten (of tussen groepen van dezelfde moleculaire entiteit) anders dan als gevolg van bond vorming of als gevolg van elektrostatische interacties van ionen of ionische groepen met een ander [ion of ionische groep] of met neutrale moleculen. De term includeert dipool-dipool, dipool geinduceerd dipool en London krachten." http://goldbook.iupac.org/html/V/V06597.html

En volgens hetzelfde boek is de definitie van een waterstofbrug:

"Een vorm van een binding tussen een elektronegatief atoom en een waterstof atoom verbonden aan een tweede, relatief elektronegatief atoom. Het is het best beschouwd als een elektrostatische interactie, versterkt doordat waterstof klein is, waardoor nabijheid van de interacterende dipolen of ladingen mogelijk gemaakt wordt." http://goldbook.iupac.org/html/H/H02899.html

Kortom, een waterstofbrug is een elektrostatische interactie, en valt tevens onder de categorie dipool-dipool interactie, en valt dus onder de definitie van de Vanderwaals-kracht. Mijn inziens zou een verklaring van de sterkte van de Vanderwaals-kracht op basis van de geconstateerde vorming van waterstofbruggen daarom goed gerekend moeten worden vanwege het feit dat het een juist vakinhoudelijke argument is.

Hoe kijken jullie daar tegenaan?

Ik zou H-brug niet rekenen onder vanderwaalskracht. De leerlingen hebben geleerd dat H-bruggen een aanvulling zijn op de vanderwaalsbinding. In dit geval denk ik dat H-bruggen sowieso geen goed antwoord zijn, omdat H-bruggen in een ander vlak zitten en geen invloed hebben op de aantrekking tussen de betaplaten.

Ik heb wel een andere vraag: Mag je het goed rekenen als de leerling beweert dat de vanderwaalsbindingen sterker zijn, omdat er geen vertakkingen aan het molecuul zitten. Strikt gezien zijn de methylgroepen natuurlijk wel een vertakking, maar bij glycine is geen vertakking. Ik zou zeggen dat dit een juist argument is.

Wellicht heb ik het de leerlingen dan niet goed geleerd, ik leer ze namelijk dat Vanderwaalskrachten bestaan uit verschillende soorten interacties, waaronder aantrekkingskracht op basis van massa, dipool-dipool interacties, waterstofbruggen, etc. Dit conform de IUPAC definities. Maar inderdaad... de waterstofbruggen liggen in een ander vlak... daar had ik geen rekening mee gehouden... en de leerlingen ook niet verwacht ik...

Ik zou een antwoord als geen/kleine vertakkingen/zijgroepen goed rekenen... dit resulteert tenslotte in de kleine afstanden tussen de platen en is een argument op microniveau.

Volgens mij is het zo dat H-bruggen tot de Vanderwaalsbinding worden gerekend in wat ik maar even de 'rest van de wereld' noem maar dat het in onze schoolboeken (vaak) wordt losgekoppeld. Ik geef dat leerlingen ook aan. Misschien eens goed om voor eens en voor altijd die discussie te beslechten door het aan te passen aan wat in de wetenschappelijke wereld gebruikelijk is.

Wat betreft de opgave. In vraag 9 moeten de H-bruggen in een plaat getekend worden, maar sluit dit uit dat er waterstofbruggen tussen twee platen gevormd worden? In hoeverre is de ruimtelijke oriëntatie hier een belemmering voor H-bruggen tussen de platen? Kortom ik hoop dat daar nog duidelijkheid over gegeven wordt.

Nog een andere lezing over de definitie van VDW-krachten/-binding, die alleen maar duidelijk maakt dat er kennelijk in de praktijk van het (wetenschaps)veld geen uniformiteit is:

niet-covalente aantrekkingskrachten waarvan de bijbehorende interactie-energie afneemt met r⁶ (dus evenredig met r^-6) worden tot de VDW-krachten gerekend. Zowel Keesom (orientatie, r^-6 alleen in vloeistoffase), Debye (inductie) en London (dispersie) vallen er dan onder. Bron (mondeling, 2009): Willem Kegel, hoogleraar fysische chemie aan de UU, tijdens overleg over onderwijsontwikkeling aan een NLT-module over nanoscience. Aardig om hier de IUPAC-teksten eens voorgespiegeld te zien, waarvoor dank. Overigens is, zo denk ik toch ook te lezen, de H-brug alleen "loosely" (IUPAC) interpreterend onder de VDW-krachten te scharen. De IUPAC lijkt in het Gold Book voor VDW-krachten een voorkeursonderverdeling te maken in uitsluitend de drie eerder genoemde interactietypen, en daar H-bruggen impliciet van uit te sluiten. Mijn interpretatie van de vwo-syllabus is ook zodanig, dat H-bruggen niet onder VDW-krachten worden verstaan in "onze eigen" VO-begrippenwereld.
Waterstofbrug-interactie-energieën variëren nogal, en schalen bij mijn weten ook niet met r^-6. Er zijn ook zienswijzen die H-bruggen dan ook niet als bijzondere dipool-dipoolbinding beschouwen (zoals ook ik op het vwo in de regel doe), maar die daar een bindingsmodel voor orbitalenoverlap dus voor covalente bindingen bijhalen. Dat is wellicht een verklaring voor de afwijkende fysica (en dracht/sterkte, en conceptuele indeling) van de H-bruggen.

In de vwo-traditie wordt VDW gesimplificeerd gelijkgesteld aan de London- en Debyeinteracties, is 'Keesom' (permanente dipool - permanente dipool) dus onze 'dipool-dipoolbinding'. Het is interessant gespreksvoer, maar borrelt inderdaad ongelukkigerwijs op tijdens de CE-correctie. ;)
Ik vrees dat vrijwel heel de docentenpopulatie, al of niet wetenschappelijk feilloos, bij deze vraag H-brugantwoorden niet goed gaat rekenen. Al is er een argument voor goed rekenen te geven, er bestaan ook (en m.i. meer) argumenten tegen. In het kader van rechtsgelijke beoordeling op-dit-moment zou ik, vermoedelijk, ook kiezen voor het fout rekenen ervan. Hoe vervelend ook voor de betreffende leerlingen, dat realiseer ik me. De koninklijke route voor het bereiken van een andere, ruimere beoordelingsoptie - en dat is misschien bepleitbaar - is het voorleggen van de kwestie aan de CVTE via de examenlijn.

Beste collega's

Dankjulliewel voor jullie diepgaande reacties op deze, mijn inziens zeker, interessante discussie! En ik ben het met u eens dat er controverse bestaat in ons vakgebied of een waterstofbrug wel of niet beschouwd mag worden als een waterstofbrug en/of dipool-dipool interactie. Echter het argument dat aangezien er in de syllabus een onderscheid gemaakt wordt tussen vanderwaalskrachten, waterstofbruggen en dipool-dipool interacties is daarmee geen beslechting van de discussie aangezien formeel dipool-dipoolinteracties wel tot vanderwaalskrachten gerekend worden.

Niet tegenstaande dat u zeer goede argumenten aandraagt om waterstofbruggen in tegenstelling tot dipool-dipool intereacties niet tot een vanderwaalskracht te rekenen. Ik zal mij hier, op een ander moment, nog eens nader in verdiepen!

Naar mijn mening is het inderdaad niet uitgesloten dat er ook waterstofbruggen gevormd worden tussen de platen. Echter ik ben het eens met uw standpunt dat, in het kader van rechtsgelijkheid, een antwoord inzake waterstofbruggen fout gerekend moet worden tenzij er anders besloten wordt door 'de autoriteiten'.

Mijn argumentatie ten aanzien hiervan heb ik inderdaad inmiddels ook verzonden naar het examenloket ter beoordeling.

Nogmaals dank voor jullie input!

Helemaal eens: er lijkt nergens een volledig uitsluitsel gevende tekst te vinden. Wat er ligt zijn slechts aanwijzigen voor een interpretatie van de definities. Vandaar ook dat ik het enigszins verdedigbaar noemde om het wel op 'één hoop te gooien'.
Ik verwacht (zeker nu) niet dat men bij examenlijn/CVTE ineens een totale inhoudelijke switch gaat toestaan, omdat e.e.a. een nu (VO-didactisch gezien) overzichtelijke indeling ook wat te algemeen zou kunnen gaan maken.

Maar wie weet wat er (vroeger of later) nog gebeurt. Inhoudelijk schudden aan de boom moet altijd mogen. :)