Samenvatting vwo 6 scheikunde materialen

Scheikunde samenvatting hoofdstuk 12: Materialen
PowerPoint en boek
§12.1 Van structuur naar eigenschappen

Macro niveau Mirco niveau Meso niveau
Alle door mens Op het niveau van De manier waarop de
waarneembare atomen, ionen en deeltjes op microniveau
kenmerken en meetbare moleculen. Speelt een rol zijn geordend tot grotere
eigenschappen van bij het verklaren en structuren die met het
stoffen materialen voorspellen oog waarneembaar zijn


We onderscheiden vier hoofdgroepen binnen de materialen
1) Metalen
 Is opgebouwd uit positief geladen atoomresten en elektronen die vrij door het metaalrooster
bewegen  zorgt voor een goede geleidbaarheid
 Metaalbindingen worden gevormd tussen tegengesteld geladen deeltjes
 Zuiver metaal is vervormbaar  als er een kracht op uitgeoefend wordt blijven de
metaalbindingen intact, maar schuiven de lagen metaalatomen in het metaalrooster langs elkaar.
 Een legering is harder  door de verschillende diameters van deeltjes schuiven de
metaalatomen minder makkelijk langs elkaar.
2) Keramiek
 Alle materialen die door verhitting blijvend hard zijn geworden.
 Bij hoge temperaturen krijgen de deeltjes meer bewegingsvrijheid  kunnen zich gunstiger
bewegen ten opzichte van elkaar  onderlinge bindingssterkte wordt sterk vergroot 
materiaal wordt hard.




Natte klei Ongebakken klei Gebakken klei

 Natte klei bestaat uit plaatstructuren, waaraan zich negatieve groepen bevinden. Tussen de
kleiplaatjes bevinden zich watermoleculen en metaalionen  kleiplaatjes kunnen langs elkaar
bewegen  vervormbaar
 Tijdens het drogen verdampt het water  klei is niet meer vervormbaar. De afstand tussen de
platen blijft ongeveer gelijk.
 Tijdens het bakken kunnen de kleiplaatjes naar elkaar toebewegen  ionbindingen worden
gevormd tussen de negatief geladen groepen van de kleiplaatjes en positieve metaalionen tussen
de kleiplaatjes  materiaal is blijvend hard.
 Ionogeen keramiek  bestaat uit ionen en vormt een ionrooster
 Covalente keramiek  bestaat uit een kristalrooster die bij elkaar gehouden wordt door
atoombindingen  atoomrooster


3) Polymeren

,  Plastics bestaan uit polymeren  hele lange moleculen gemaakt uit kleinere monomeren, die in
een polymerisatiereactie aan elkaar zijn gekoppeld.
 Lange polymeermoleculen kunnen onderling sterke vanderwaalsbindingen vormen  polymeren
altijd vast bij kamertemperatuur
 Hoe langer de ketens des te sterker de vanderwaalsbindingen, hoe harder het materiaal
 Polymerisatiegraad  de gemiddelde ketenlengte uitgedrukt in de hoeveelheid
monomeermoleculen die per polymeermolecuul aan elkaar is gekoppeld.
totale molaire massa
Polymerisatiegraad =
molaire massa van repeterende eenheid
 OH-groepen zorgen voor waterstofbruggen, waardoor het harder wordt en water kan binden
 Amorf  toestand waarin de lange moleculen van een polymeer gekronkeld door elkaar liggen
 Kristallijn  toestand waarin de lange moleculen van een polymeer paralel gerangschikt liggen




 Weekmakers kleine moleculen die zich gemakkelijk tussen de polymeerketens kunnen
nestelen, waardoor de afstand tussen de polymeermoleculen groter wordt en de
vanderwaalsbindingen tussen de moleculen worden verzwakt.
 Thermoplast  een plastic dast kan smelten, materiaal moet uit losse polymeerketens bestaan
 moet een lineaire structuur hebben.
 Thermoharders  Plastic die bij verhitting niet zal smelten, doordat het een netwerkstructuur
heeft, door crosslinks tussen de polymeerketens (met behulp van atoombindingen,
aangebrachte dwarsverbindingen)

4) Composieten
 Een composiet  een materiaal bestaat uit twee op meer bestandsdelen.
 De gunstige eigenschappen van de oorspronkelijke bestandsdelen worden gecombineerd,
waardoor er een nieuw materiaal ontstaan met betere eigenschappen dan de losse
bestandsdelen.