Scheikunde VWO 6 Samenvatting Hoofdstuk 18 Nieuwe
materialen & Hoofdstuk 19 Van grijze stroom naar groene
stroom
Roos Wensveen
Deze samenvatting sluit aan en is gebaseerd op het boek Chemie Overal 6 VWO. Hoofdstuk 18
“Nieuwe materialen” en Hoofdstuk 19 “Van grijze stroom naar groene stroom” zullen in dit
document aan bod komen. Deze samenvatting dient niet gekopieerd en/of gedeeld te worden.
Hoofdstuk 18 Nieuwe materialen
§18.2 Metalen en legeringen
Toepassingen van metalen
Onedele metalen zijn vrij goede reductoren die gemakkelijk aangetast worden door zuurstof en
water.
De edelheid van metalen wordt bepaald door de reductorsterkte. Edele metalen hebben een hoge
standaardelektrodepotentiaal, onedele metalen een hebben een lage
standaardelektrodepotentiaal. Onedele metalen moeten worden beschermd tegen corrosie. Onder
meer aluminium en chroom vormen een beschermend oxidelaagje.
Bouw van metalen
Macroniveau: Het niveau waarop de stoffen en materialen in de praktijk worden gebruikt.
Mesoniveau: Het niveau waarop gekeken wordt naar de grotere structuren dan slechts de
bouwstenen. Er wordt gekeken naar de manier waarop de deeltjes van het
microniveau gegroepeerd zijn.
Microniveau: Het niveau waarop er gekeken wordt naar de bouwstenen van stoffen, de
moleculen, ionen en atomen.
Roosterfouten
Zuivere metalen zijn vrij zacht en daardoor vaak ongeschikt om zo te gebruiken. Legeringen zijn
minder gemakkelijk te vervormen en te beschadigen. Daarom worden deze vaak gebruik in plaats
van zuivere metalen.
Door veranderingen aan te brengen in het metaalrooster verander je de eigenschappen van het
metaal op macroniveau. Bij een legering wordt een deel van metaalatomen vervangen door andere
atomen die iets groter of kleiner zijn. Op mesoniveau gezien zorgen deze atomen voor
verstoringen van het metaalrooster, er is dus sprake van roosterfouten. Hierdoor wordt het
verschuiven van de lagen in de metaalkristallen moeilijker, en is het metaal dus minder makkelijk te
vervormen.
Bros: Wanneer er kracht op het metaal wordt uitgeoefend zal deze breken in
plaats van vervormen.
Door een metaal te walsen of te smeden met een hamer, ontstaan er steeds meer kleinere
kristallen en steeds meer grensvlakken. Door deze bewerkingen ontstaan ook roosterfouten in de
kristallen. Het metaal wordt door de toename van het aantal grensvlakken en roosterfouten steeds
, harder en moeilijker te buigen. Door het metaal te verhitten, smelt een deel van de kleine kristallen
weer samen en verliest het metaal een deel van zijn hardheid.
Nieuwe legeringen
Smart materials: Stoffen die reageren op invloeden van buitenaf.
Geheugenmetaal: De legering ‘onthoudt’ de vorm wanneer de stof verhit wordt. Bij afkoeling
kan het materiaal worden vervormd. Bij een verwarming neemt het materiaal
zijn huidige vorm weer aan.
§18.3 Slimme polymeren
Zelfherstellende polymeren
Zelfherstellende polymeren repareren zichzelf zonder toevoeging van stoffen. Dit is mogelijk als de
polymeren nog monomeren bevatten of als het verbreken van de bindingen omkeerbaar is.
Geleidende en lichtgevende polymeren
Polymeren met een afwisseling van enkele en dubbele bindingen geleiden de stroom enigszins.
Door elektronen weg te halen verbetert de geleiding sterk.
Bij toeval werd ontdekt dat sommige geleidend polymeren licht kunnen uitzenden, als je ze onder
spanning zet. Terwijl de elektronen door het polymeer bewegen, geven ze de opgenomen
elektrische energie weer af in de vorm van licht.
Gevoeligheid voor uv-straling
Een nadeel van veel polymeren is de gevoeligheid voor uv-straling waardoor polymeren die aan
zonlicht worden blootgesteld na verloop van tijd in sterkte achteruit gaan. Elektronen in
atoombindingen krijgen hierdoor soms zoveel energie dat ze niet langer een bindend
elektronenpaar vormen. De atoombinding wordt dan verbroken en de ketens van het polymeer
worden korter waardoor de sterkte van het polymeer vermindert. Vooral polymeren met dubbele
bindingen zijn gevoelig voor uv-straling, omdat elektronen in een dubbele binding gemakkelijker
uv-straling absorberen. Polymeren worden daarom vaak gemengd met een uv-stabilisator, die de
uv-straling absorbeert voordat ze de polymeerketens bereikt of die de radicalen onschadelijk
maakt die ontstaan onder invloed van uv-straling.
materialen & Hoofdstuk 19 Van grijze stroom naar groene
stroom
Roos Wensveen
Deze samenvatting sluit aan en is gebaseerd op het boek Chemie Overal 6 VWO. Hoofdstuk 18
“Nieuwe materialen” en Hoofdstuk 19 “Van grijze stroom naar groene stroom” zullen in dit
document aan bod komen. Deze samenvatting dient niet gekopieerd en/of gedeeld te worden.
Hoofdstuk 18 Nieuwe materialen
§18.2 Metalen en legeringen
Toepassingen van metalen
Onedele metalen zijn vrij goede reductoren die gemakkelijk aangetast worden door zuurstof en
water.
De edelheid van metalen wordt bepaald door de reductorsterkte. Edele metalen hebben een hoge
standaardelektrodepotentiaal, onedele metalen een hebben een lage
standaardelektrodepotentiaal. Onedele metalen moeten worden beschermd tegen corrosie. Onder
meer aluminium en chroom vormen een beschermend oxidelaagje.
Bouw van metalen
Macroniveau: Het niveau waarop de stoffen en materialen in de praktijk worden gebruikt.
Mesoniveau: Het niveau waarop gekeken wordt naar de grotere structuren dan slechts de
bouwstenen. Er wordt gekeken naar de manier waarop de deeltjes van het
microniveau gegroepeerd zijn.
Microniveau: Het niveau waarop er gekeken wordt naar de bouwstenen van stoffen, de
moleculen, ionen en atomen.
Roosterfouten
Zuivere metalen zijn vrij zacht en daardoor vaak ongeschikt om zo te gebruiken. Legeringen zijn
minder gemakkelijk te vervormen en te beschadigen. Daarom worden deze vaak gebruik in plaats
van zuivere metalen.
Door veranderingen aan te brengen in het metaalrooster verander je de eigenschappen van het
metaal op macroniveau. Bij een legering wordt een deel van metaalatomen vervangen door andere
atomen die iets groter of kleiner zijn. Op mesoniveau gezien zorgen deze atomen voor
verstoringen van het metaalrooster, er is dus sprake van roosterfouten. Hierdoor wordt het
verschuiven van de lagen in de metaalkristallen moeilijker, en is het metaal dus minder makkelijk te
vervormen.
Bros: Wanneer er kracht op het metaal wordt uitgeoefend zal deze breken in
plaats van vervormen.
Door een metaal te walsen of te smeden met een hamer, ontstaan er steeds meer kleinere
kristallen en steeds meer grensvlakken. Door deze bewerkingen ontstaan ook roosterfouten in de
kristallen. Het metaal wordt door de toename van het aantal grensvlakken en roosterfouten steeds
, harder en moeilijker te buigen. Door het metaal te verhitten, smelt een deel van de kleine kristallen
weer samen en verliest het metaal een deel van zijn hardheid.
Nieuwe legeringen
Smart materials: Stoffen die reageren op invloeden van buitenaf.
Geheugenmetaal: De legering ‘onthoudt’ de vorm wanneer de stof verhit wordt. Bij afkoeling
kan het materiaal worden vervormd. Bij een verwarming neemt het materiaal
zijn huidige vorm weer aan.
§18.3 Slimme polymeren
Zelfherstellende polymeren
Zelfherstellende polymeren repareren zichzelf zonder toevoeging van stoffen. Dit is mogelijk als de
polymeren nog monomeren bevatten of als het verbreken van de bindingen omkeerbaar is.
Geleidende en lichtgevende polymeren
Polymeren met een afwisseling van enkele en dubbele bindingen geleiden de stroom enigszins.
Door elektronen weg te halen verbetert de geleiding sterk.
Bij toeval werd ontdekt dat sommige geleidend polymeren licht kunnen uitzenden, als je ze onder
spanning zet. Terwijl de elektronen door het polymeer bewegen, geven ze de opgenomen
elektrische energie weer af in de vorm van licht.
Gevoeligheid voor uv-straling
Een nadeel van veel polymeren is de gevoeligheid voor uv-straling waardoor polymeren die aan
zonlicht worden blootgesteld na verloop van tijd in sterkte achteruit gaan. Elektronen in
atoombindingen krijgen hierdoor soms zoveel energie dat ze niet langer een bindend
elektronenpaar vormen. De atoombinding wordt dan verbroken en de ketens van het polymeer
worden korter waardoor de sterkte van het polymeer vermindert. Vooral polymeren met dubbele
bindingen zijn gevoelig voor uv-straling, omdat elektronen in een dubbele binding gemakkelijker
uv-straling absorberen. Polymeren worden daarom vaak gemengd met een uv-stabilisator, die de
uv-straling absorbeert voordat ze de polymeerketens bereikt of die de radicalen onschadelijk
maakt die ontstaan onder invloed van uv-straling.
