Samenvatting Natuurkunde HO7
Stoffen en materialen
7.1 Fasen en dichtheid
Stoffen en materialen
Stoffen zijn opgebouwd uit moleculen en moleculen uit atomen.
Moleculen bestaan uit twee of meer atomen. Er zijn veel soorten moleculen want er zijn
veel combinaties van atomen mogelijk.
Niet alle soorten bestaan uit moleculen. In metalen zitten de atomen in een atoomrooster
en in zouten zitten ionen in een ionrooster.
Een zuivere stof: bestaat uit moleculen van één soort.
Materiaal: is een stof of een mengsel van stoffen. Het woord materiaal gebruik je als je een
stof gebruikt in een bepaalde toepassing.
De meeste stoffen kunnen in drie fasen voorkomen: vast, vloeibaar en gasvormig.
De vaste stoffen zijn te verdelen in metalen, alliages (mengsels van metalen) en andere vaste
stoffen.
Stoffen bestaan uit moleculen en moleculen bestaan uit atomen. Ene materiaal is een stof die je
voor een toepassing gebruikt. Stoffen komen in drie fasen voor: vast, vloeibaar en gasvorming.
Het molecuulmodel
De belangrijkste eigenschappen in het molecuulmodel zijn:
- Er zit ruimte tussen de moleculen: de intermoleculaire ruimte;
- Moleculen bewegen: hoe hoger de temperatuur, hoe groter de snelheid;
- Moleculen oefenen aantrekkende krachten op elkaar uit: hoe groter de afstand
tussen de moleculen, hoe kleiner deze krachten zijn.
Microscopisch: eigenschappen van moleculen van een stof.
Macroscopisch: meetbare eigenschappen.
Micro-macrobeschouwing: je koppelt eigenschappen van moleculen van de stof aan
meetbare eigenschappen.
Stofeigenschappen op macroniveau hangen samen met de eigenschappen van moleculen op
microniveau. In het molecuulmodel staan de belangrijkste eigenschappen van moleculen op een rijtje.
Fasen en het molecuulmodel
Vaste stof:
- Ruimte tussen de moleculen klein;
- Aantrekkingskracht groot;
- Moleculen zitten op een vaste plek;
- De moleculen bewegen om een evenwichtsstand, maar veranderen niet van plaats;
, - Vaste vorm;
- Vast volume;
- Hardheid en onsamendrukbaarheid.
Vloeistof:
- Aantrekkingskracht is kleiner dan in een vaste stof;
- Geen vaste plaats;
- Moleculen bewegen kris kras door elkaar;
- Vloeistof neemt de vorm aan van het vat waarin je hem schenkt;
- Vast volume;
- Niet of nauwelijks samendrukbaar.
Gas:
- Moleculen zitten ver van elkaar af;
- Oefenen nauwelijks krachten op elkaar uit;
- Geen vaste plaats;
- Bewegen kris kras door elkaar;
- Geen vaste vorm;
- Geen vast volume;
- Zijn makkelijk samendrukbaar.
Faseovergangen kun je ook beschrijven in het molecuulmodel:
Bij smelten komen de moleculen los van hun plaats en gaan door elkaar bewegen.
Bij stollen gebeurt het omgekeerde.
Bij verdamping onttrekken de moleculen zich van elkaar aantrekkingskracht.
Bij condenseren vangen ze elkaar juist in.
Vaste stoffen zijn volumevast en vormvast, vloeistoffen alleen volumevast, gassen geen van beide.
Dit kun je verklaren met de beweging van moleculen en met hun onderlinge krachten.
Dichtheid
Dichtheid: geeft aan hoeveel massa van een stof in een bepaald volume zit. →
stofeigenschap.
Bij vaste stoffen en vloeistoffen is het niet van belang bij welke druk je de dichtheid bepaalt
omdat ze nauwelijks samendrukbaar zijn. Bij gassen is dat anders, de dichtheden in tabel 12
gelden dan ook alleen bij een normale buitendruk (p0).
De meeste stoffen zetten een beetje uit bij een hogere temperatuur. De dichtheid verandert
dan ook een beetje. Daarom is boven elke kolom voor de dichtheid aangegeven bij welke
temperatuur het geldt.
𝑚
𝑃= m = massa van het voorwerp in kilogram [kg]
𝑉
V = volume van het voorwerp in kubieke meter [m3]
P = dichtheid van de stof in kilogram per kubieke meter [kg/m3]
Stoffen en materialen
7.1 Fasen en dichtheid
Stoffen en materialen
Stoffen zijn opgebouwd uit moleculen en moleculen uit atomen.
Moleculen bestaan uit twee of meer atomen. Er zijn veel soorten moleculen want er zijn
veel combinaties van atomen mogelijk.
Niet alle soorten bestaan uit moleculen. In metalen zitten de atomen in een atoomrooster
en in zouten zitten ionen in een ionrooster.
Een zuivere stof: bestaat uit moleculen van één soort.
Materiaal: is een stof of een mengsel van stoffen. Het woord materiaal gebruik je als je een
stof gebruikt in een bepaalde toepassing.
De meeste stoffen kunnen in drie fasen voorkomen: vast, vloeibaar en gasvormig.
De vaste stoffen zijn te verdelen in metalen, alliages (mengsels van metalen) en andere vaste
stoffen.
Stoffen bestaan uit moleculen en moleculen bestaan uit atomen. Ene materiaal is een stof die je
voor een toepassing gebruikt. Stoffen komen in drie fasen voor: vast, vloeibaar en gasvorming.
Het molecuulmodel
De belangrijkste eigenschappen in het molecuulmodel zijn:
- Er zit ruimte tussen de moleculen: de intermoleculaire ruimte;
- Moleculen bewegen: hoe hoger de temperatuur, hoe groter de snelheid;
- Moleculen oefenen aantrekkende krachten op elkaar uit: hoe groter de afstand
tussen de moleculen, hoe kleiner deze krachten zijn.
Microscopisch: eigenschappen van moleculen van een stof.
Macroscopisch: meetbare eigenschappen.
Micro-macrobeschouwing: je koppelt eigenschappen van moleculen van de stof aan
meetbare eigenschappen.
Stofeigenschappen op macroniveau hangen samen met de eigenschappen van moleculen op
microniveau. In het molecuulmodel staan de belangrijkste eigenschappen van moleculen op een rijtje.
Fasen en het molecuulmodel
Vaste stof:
- Ruimte tussen de moleculen klein;
- Aantrekkingskracht groot;
- Moleculen zitten op een vaste plek;
- De moleculen bewegen om een evenwichtsstand, maar veranderen niet van plaats;
, - Vaste vorm;
- Vast volume;
- Hardheid en onsamendrukbaarheid.
Vloeistof:
- Aantrekkingskracht is kleiner dan in een vaste stof;
- Geen vaste plaats;
- Moleculen bewegen kris kras door elkaar;
- Vloeistof neemt de vorm aan van het vat waarin je hem schenkt;
- Vast volume;
- Niet of nauwelijks samendrukbaar.
Gas:
- Moleculen zitten ver van elkaar af;
- Oefenen nauwelijks krachten op elkaar uit;
- Geen vaste plaats;
- Bewegen kris kras door elkaar;
- Geen vaste vorm;
- Geen vast volume;
- Zijn makkelijk samendrukbaar.
Faseovergangen kun je ook beschrijven in het molecuulmodel:
Bij smelten komen de moleculen los van hun plaats en gaan door elkaar bewegen.
Bij stollen gebeurt het omgekeerde.
Bij verdamping onttrekken de moleculen zich van elkaar aantrekkingskracht.
Bij condenseren vangen ze elkaar juist in.
Vaste stoffen zijn volumevast en vormvast, vloeistoffen alleen volumevast, gassen geen van beide.
Dit kun je verklaren met de beweging van moleculen en met hun onderlinge krachten.
Dichtheid
Dichtheid: geeft aan hoeveel massa van een stof in een bepaald volume zit. →
stofeigenschap.
Bij vaste stoffen en vloeistoffen is het niet van belang bij welke druk je de dichtheid bepaalt
omdat ze nauwelijks samendrukbaar zijn. Bij gassen is dat anders, de dichtheden in tabel 12
gelden dan ook alleen bij een normale buitendruk (p0).
De meeste stoffen zetten een beetje uit bij een hogere temperatuur. De dichtheid verandert
dan ook een beetje. Daarom is boven elke kolom voor de dichtheid aangegeven bij welke
temperatuur het geldt.
𝑚
𝑃= m = massa van het voorwerp in kilogram [kg]
𝑉
V = volume van het voorwerp in kubieke meter [m3]
P = dichtheid van de stof in kilogram per kubieke meter [kg/m3]
