Samenvatting techniek
Materie en techniek
1.2
Atomen en moleculen:
Molecuul: Iedere substantie (grofweg: wat je kunt aanraken, wat ruimte inneemt) bestaat uit 1 of
meerdere stoffen. De kleinste deeltjes waaruit een stof bestaat, noemen we moleculen. Moleculen
bezitten nog de eigenschappen van de stof. Ook wel de bouwstenen van een stof.
Atoom: Moleculen ontstaan op het moment dat atomen een verbinding maken met elkaar. Let op:
moleculen zijn dus niet de kleinste deeltjes die we kennen (atomen zijn al kleiner, want 1 molecuul
bestaat uit meerdere atomen) maar om een stof te zijn, moet het uit in ieder geval 1 molecuul
bestaan.
+ Er zijn ruim 100 atoomsoorten (elementen), bijvoorbeeld: Waterstof > H en zuurstof > O
+ Een molecuul bestaat uit atomen: watermolecuul > H2O. Het atoom H (waterstof) en O (zuurstof)
vormen watermolecuul (H2O).
+ O2 staat voor: 2 keer het atoom O in de molecuul.
+ Voorbeelden van een paar elementen (atoomsoorten): N > stikstof, C > koolstof en He >
helium.
Zuivere stoffen:
Zuivere stof: een stof die geheel bestaat uit 1 soort molecuul, dus niet gemengd is met andere
stoffen. Heeft specifieke stofeigenschappen (smeltpunt, kookpunt, dichtheid en oplosbaarheid).
+ Zuivere stoffen zijn altijd mensgemaakt.
+ Een voorbeeld van een zuivere stof: koper.
Mengsels:
Mengsel: een combinatie van twee of meer verschillende zuivere stoffen zonder dat hun moleculen
daarbij hun chemische identiteit verliezen.
+ In de natuur komen alleen mengsels voor.
+ Een voorbeeld is: water en suiker. Samen word dit suikerwater.
Soorten mengsels:
Suspensie: troebel mengsel van kleine deeltjes van een vaste stof in een vloeistof. Bijvoorbeeld:
modderwater.
Oplossing: helder mengsel. Bijvoorbeeld: suiker in een glas thee of limonadesiroop in water.
Emulsie: een vloeistof in een vloeistof dat troebel word. Om een emulsie in een standhoudende
mengsel te veranderen heb je een emulgator nodig, zoals mayonaise.
Legering: mengsel van een metaal met 1 of meer andere metalen. Bijvoorbeeld: brons (koper en tin)
en soldeertin (tin en lood).
Gasmengsel: mengsel van 1 of meer gassen. Bijvoorbeeld: lucht (stikstof, zuurstof, koolstofdioxide en
overige gassen).
,Eigenschappen:
Eigenschappen: stof- of materiaalkenmerken, zoals sterkte, hardheid en geleiding.
+ Voorbeelden: kleur, geur, smaak, (on)oplosbaarheid in water of andere vloeistoffen, magnetisch
zijn, brandbaarheid, elektrische geleiding, warmte geleiding, kookpunt, smeltpunt en fases.
+ materiaalgroepen hebben overeenkomstige eigenschappen, bijvoorbeeld: metalen, houtsoorten,
plastics en textiel.
+ materialen zijn bewerkte stoffen waarvan je iets kunt maken, bijvoorbeeld: spaanplaat en triplex
zijn gemaakt van hout en lijm.
1.3
Legering: meerdere metalen met elkaar gemengd.
Faseverandering:
Fases: toestand waarin een stof zich kan bevinden: gas, vloeibaar en vast.
Vast: fase waarin een stof zich kan bevinden; de moleculen zitten op een vaste plaats ten opzichte
van elkaar en zijn aan elkaar gebonden. De moleculen trillen op hun plek.
Vloeibaar: fase waarin een stof zich kan bevinden; moleculen bewegen kriskras door elkaar, maar
‘kleven’ nog wel aan elkaar.
Gasvormig: fase waarin een stof zich kan bevinden; de moleculen bevinden zich op grote afstand van
elkaar en bewegen snel en kriskras door elkaar. De bindingen tussen de moleculen zijn zeer zwak.
Smelten: overgang van vast naar vloeibaar (warmte nodig).
Verdampen: overgang van vloeibaar naar gas (warmte nodig).
Stollen: overgang van vloeibaar naar vast (warmte komt vrij).
Condenseren: overgang van gas naar vloeibaar (warmte komt vrij).
Sublimeren/vervluchtigen: faseovergang van vast naar gas (warmte nodig).
Rijpen: faseovergang van gas naar vast (warmte komt vrij).
+ Voor smelten, verdampen en sublimeren is energie nodig
(warmte).
+ Bij stollen, condenseren en rijpen komt energie (warmte)
vrij.
+ Voorbeelden: als een sneeuwpop ‘verdwijnt’ bij vorst gaat
het van vast naar gas, een hot pack gaat van vloeibaar naar
vast. Het word hard en er komt warmte vrij, doordat de
zouten stollen en de vliegtuigstrepen gaan van gas naar
vloeibaar.
In een vloeibare stof, bijvoorbeeld water, kunnen de moleculen
vrij bewegen. Het blijft wel dicht bij elkaar.
In een vaste stof, bijvoorbeeld suiker, staan de moleculen op een
vaste plek. Ook wel een rooster genoemd.
De moleculen kunnen wel bewegen (trillen), maar ten opzichte van elkaar blijven ze op een vaste
plek.
In de gas fase bewegen de moleculen ook. De moleculen bewegen vrij rond.
, Uitzetten en krimpen
Dichtheid: massa/volume (kg/dm3); grootheid die aangeeft hoeveel massa van een bepaald
materiaal aanwezig is in een bepaald volume.
Krimpen: kleiner worden van een voorwerp doordat moleculen dichter naar elkaar toe gaan. Dit
ontstaat door afkoeling (afname temperatuur). De enige uitzondering is water: water zet uit als het
bevriest.
Uitzetten: groter worden van een voorwerp doordat moleculen verder van elkaar af gaan. Dit
ontstaat door verwarming (toename temperatuur). De enige uitzondering is water: het volume van ijs
krimpt als het smelt.
Bij verwarming zet een stof uit en bij afkoeling krimpt een stof, behalve bij water. Dat is een
uitzondering. Als moleculen verwarmd worden, gaat het meer trillen. Dat neemt meer ruimte in en
daarom zet de stof uit. De kleinste dichtheid van water is 4 graden Celsius. Word water verdampt, zet
het uit, maar ook bij afkoeling.
Smeltpunt en kookpunt
Kookpunt: de temperatuur waarbij stoffen overgaan van de vloeibare fase naar de gasvormige fase.
Het kookpunt van water is 100 ◦C.
Smeltpunt: de temperatuur waarbij stoffen overgaan van de vaste fase naar de vloeibare fase. Het
smeltpunt van water is 0 ◦C
+ Als je een vaste stof laat smelten, blijft de temperatuur tijdens het smelten gelijk > smeltpunt. Als
de vaste stof helemaal is gesmolten, word het warmer.
Koken: het proces waardoor een vloeistof overgaat in gas als warmte wordt toegevoegd.
+ Als je een zuivere vloeistof laat koken, blijft de temperatuur tijdens het verdampen gelijk >
kookpunt. Pas als het water verdampt is, kan het warmer worden.
temperatuur
100 ◦C
Dit is alleen bij een zuivere stof zo
0 ◦C
tijd in seconde
Bij een niet zuivere stof loopt het lijntje in de grafiek steeds een beetje schuin. De temperatuur blijft
niet constant.
+ Als je water mengt met zout, word het smeltpunt lager.
+ Voorbeeld: Als in Nederland de weg glad is, dan strooien we zout op de straten. Je gooit zout op de
straten om het smeltpunt te laten dalen. Een vaste stof smelt normaal bij een temperatuur van 0 ◦C .
Als je zout strooit, daalt het smeltpunt en smelt het ook al eerder dan bij 0 ◦C. Bijvoorbeeld bij -1, -2
of -3 ◦C. Dit kan in Nederland omdat het hier niet -20 ◦C is ofzo. In landen waar dat wel het geval is,
helpt zout strooien niet.
+ Het kookpunt van alcohol 78 ◦C
+ Het smeltpunt van alcohol ligt bij -114 ◦C
Materie en techniek
1.2
Atomen en moleculen:
Molecuul: Iedere substantie (grofweg: wat je kunt aanraken, wat ruimte inneemt) bestaat uit 1 of
meerdere stoffen. De kleinste deeltjes waaruit een stof bestaat, noemen we moleculen. Moleculen
bezitten nog de eigenschappen van de stof. Ook wel de bouwstenen van een stof.
Atoom: Moleculen ontstaan op het moment dat atomen een verbinding maken met elkaar. Let op:
moleculen zijn dus niet de kleinste deeltjes die we kennen (atomen zijn al kleiner, want 1 molecuul
bestaat uit meerdere atomen) maar om een stof te zijn, moet het uit in ieder geval 1 molecuul
bestaan.
+ Er zijn ruim 100 atoomsoorten (elementen), bijvoorbeeld: Waterstof > H en zuurstof > O
+ Een molecuul bestaat uit atomen: watermolecuul > H2O. Het atoom H (waterstof) en O (zuurstof)
vormen watermolecuul (H2O).
+ O2 staat voor: 2 keer het atoom O in de molecuul.
+ Voorbeelden van een paar elementen (atoomsoorten): N > stikstof, C > koolstof en He >
helium.
Zuivere stoffen:
Zuivere stof: een stof die geheel bestaat uit 1 soort molecuul, dus niet gemengd is met andere
stoffen. Heeft specifieke stofeigenschappen (smeltpunt, kookpunt, dichtheid en oplosbaarheid).
+ Zuivere stoffen zijn altijd mensgemaakt.
+ Een voorbeeld van een zuivere stof: koper.
Mengsels:
Mengsel: een combinatie van twee of meer verschillende zuivere stoffen zonder dat hun moleculen
daarbij hun chemische identiteit verliezen.
+ In de natuur komen alleen mengsels voor.
+ Een voorbeeld is: water en suiker. Samen word dit suikerwater.
Soorten mengsels:
Suspensie: troebel mengsel van kleine deeltjes van een vaste stof in een vloeistof. Bijvoorbeeld:
modderwater.
Oplossing: helder mengsel. Bijvoorbeeld: suiker in een glas thee of limonadesiroop in water.
Emulsie: een vloeistof in een vloeistof dat troebel word. Om een emulsie in een standhoudende
mengsel te veranderen heb je een emulgator nodig, zoals mayonaise.
Legering: mengsel van een metaal met 1 of meer andere metalen. Bijvoorbeeld: brons (koper en tin)
en soldeertin (tin en lood).
Gasmengsel: mengsel van 1 of meer gassen. Bijvoorbeeld: lucht (stikstof, zuurstof, koolstofdioxide en
overige gassen).
,Eigenschappen:
Eigenschappen: stof- of materiaalkenmerken, zoals sterkte, hardheid en geleiding.
+ Voorbeelden: kleur, geur, smaak, (on)oplosbaarheid in water of andere vloeistoffen, magnetisch
zijn, brandbaarheid, elektrische geleiding, warmte geleiding, kookpunt, smeltpunt en fases.
+ materiaalgroepen hebben overeenkomstige eigenschappen, bijvoorbeeld: metalen, houtsoorten,
plastics en textiel.
+ materialen zijn bewerkte stoffen waarvan je iets kunt maken, bijvoorbeeld: spaanplaat en triplex
zijn gemaakt van hout en lijm.
1.3
Legering: meerdere metalen met elkaar gemengd.
Faseverandering:
Fases: toestand waarin een stof zich kan bevinden: gas, vloeibaar en vast.
Vast: fase waarin een stof zich kan bevinden; de moleculen zitten op een vaste plaats ten opzichte
van elkaar en zijn aan elkaar gebonden. De moleculen trillen op hun plek.
Vloeibaar: fase waarin een stof zich kan bevinden; moleculen bewegen kriskras door elkaar, maar
‘kleven’ nog wel aan elkaar.
Gasvormig: fase waarin een stof zich kan bevinden; de moleculen bevinden zich op grote afstand van
elkaar en bewegen snel en kriskras door elkaar. De bindingen tussen de moleculen zijn zeer zwak.
Smelten: overgang van vast naar vloeibaar (warmte nodig).
Verdampen: overgang van vloeibaar naar gas (warmte nodig).
Stollen: overgang van vloeibaar naar vast (warmte komt vrij).
Condenseren: overgang van gas naar vloeibaar (warmte komt vrij).
Sublimeren/vervluchtigen: faseovergang van vast naar gas (warmte nodig).
Rijpen: faseovergang van gas naar vast (warmte komt vrij).
+ Voor smelten, verdampen en sublimeren is energie nodig
(warmte).
+ Bij stollen, condenseren en rijpen komt energie (warmte)
vrij.
+ Voorbeelden: als een sneeuwpop ‘verdwijnt’ bij vorst gaat
het van vast naar gas, een hot pack gaat van vloeibaar naar
vast. Het word hard en er komt warmte vrij, doordat de
zouten stollen en de vliegtuigstrepen gaan van gas naar
vloeibaar.
In een vloeibare stof, bijvoorbeeld water, kunnen de moleculen
vrij bewegen. Het blijft wel dicht bij elkaar.
In een vaste stof, bijvoorbeeld suiker, staan de moleculen op een
vaste plek. Ook wel een rooster genoemd.
De moleculen kunnen wel bewegen (trillen), maar ten opzichte van elkaar blijven ze op een vaste
plek.
In de gas fase bewegen de moleculen ook. De moleculen bewegen vrij rond.
, Uitzetten en krimpen
Dichtheid: massa/volume (kg/dm3); grootheid die aangeeft hoeveel massa van een bepaald
materiaal aanwezig is in een bepaald volume.
Krimpen: kleiner worden van een voorwerp doordat moleculen dichter naar elkaar toe gaan. Dit
ontstaat door afkoeling (afname temperatuur). De enige uitzondering is water: water zet uit als het
bevriest.
Uitzetten: groter worden van een voorwerp doordat moleculen verder van elkaar af gaan. Dit
ontstaat door verwarming (toename temperatuur). De enige uitzondering is water: het volume van ijs
krimpt als het smelt.
Bij verwarming zet een stof uit en bij afkoeling krimpt een stof, behalve bij water. Dat is een
uitzondering. Als moleculen verwarmd worden, gaat het meer trillen. Dat neemt meer ruimte in en
daarom zet de stof uit. De kleinste dichtheid van water is 4 graden Celsius. Word water verdampt, zet
het uit, maar ook bij afkoeling.
Smeltpunt en kookpunt
Kookpunt: de temperatuur waarbij stoffen overgaan van de vloeibare fase naar de gasvormige fase.
Het kookpunt van water is 100 ◦C.
Smeltpunt: de temperatuur waarbij stoffen overgaan van de vaste fase naar de vloeibare fase. Het
smeltpunt van water is 0 ◦C
+ Als je een vaste stof laat smelten, blijft de temperatuur tijdens het smelten gelijk > smeltpunt. Als
de vaste stof helemaal is gesmolten, word het warmer.
Koken: het proces waardoor een vloeistof overgaat in gas als warmte wordt toegevoegd.
+ Als je een zuivere vloeistof laat koken, blijft de temperatuur tijdens het verdampen gelijk >
kookpunt. Pas als het water verdampt is, kan het warmer worden.
temperatuur
100 ◦C
Dit is alleen bij een zuivere stof zo
0 ◦C
tijd in seconde
Bij een niet zuivere stof loopt het lijntje in de grafiek steeds een beetje schuin. De temperatuur blijft
niet constant.
+ Als je water mengt met zout, word het smeltpunt lager.
+ Voorbeeld: Als in Nederland de weg glad is, dan strooien we zout op de straten. Je gooit zout op de
straten om het smeltpunt te laten dalen. Een vaste stof smelt normaal bij een temperatuur van 0 ◦C .
Als je zout strooit, daalt het smeltpunt en smelt het ook al eerder dan bij 0 ◦C. Bijvoorbeeld bij -1, -2
of -3 ◦C. Dit kan in Nederland omdat het hier niet -20 ◦C is ofzo. In landen waar dat wel het geval is,
helpt zout strooien niet.
+ Het kookpunt van alcohol 78 ◦C
+ Het smeltpunt van alcohol ligt bij -114 ◦C
