HOOFDSTUK 1: DEELTJESMODEL
1.1. Materie en het deeltjesmodel
Materie = iets bestaand uit deeltjes (moleculen & atomen)
→ Vast, vloeistof, gas
Geen materie: → Vacuüm, straling, vriendschap
Materie is opgebouwd uit ‘deeltjes’:
• Atomen
Vb: (Mg, Na, Fe)
Vb: edelgas (He, Ne, Xe)
Moleculen of macromoleculen (= deeltjes) bestaan uit meerdere atomen die aan elkaar gebonden
zijn. (Vb: 𝐻2 0, 𝐻2 𝑆𝑂4 , 𝐶𝑂2 , …)
• Het aantal atomen van elke soort in een molecule schrijven we met een subscript
• Het aantal moleculen van een bepaalde soort geven we weer met een cijfer voor de formule
van het molecule (= coëfficiënt)
Deeltjesmodel
Materie bestaat uit deeltjes (atomen/moleculen). Deze deeltjes kunnen variëren in:
• Grootte en molecuulmassa (gewicht verschilt)
• Lading (+ / - / neutraal)
• Apolair (= moleculen die geen verschil in lading hebben) of polair (= moleculen die een
verschil in lading hebben) karakter
• Kinetische energie (beweging, trilling) (= hoe hard deeltjes bewegen)
Deze deeltjes:
• Zijn onveranderlijk
• Zijn voortduren in beweging
• Trekken elkaar aan als ze dicht genoeg bij elkaar komen
Tussen de deeltjes zit een lege ruimte
Hypothese:
50 ml alcohol + 50 ml water = 100 ml mengsel
➔ Ze schuiven in elkaar, waardoor er 3 ml minder is
Een stof opwarmen (= warmte-energie toevoegen) betekent dat elk deeltje er kinetische energie
(bewegingsenergie) bij krijgt
• Het deeltje gaat meer bewegen. Verplaatsing, trilling, draaiing
= daar is vrijwel geen grens aan; een deeltje kan altijd nog feller bewegen, nog warmen
worden. De beweging wordt steeds heftiger
• Er kan wel iets gebeuren met de bindingen in de stof → kunnen breken
1
,Een stof afkoelen heeft wel een limiet. In dit proces neemt de beweging van het deeltje af. Tenslotte
ligt het deeltje helemaal stil → GEEN beweging meer
• Minder bewegen dan geen beweging = onmogelijk
Lagere temperatuur dan de minimumtemperatuur bestaat niet = 0K (=-273°C)
BV: spaghetti koken → frigo → deeltjes gaan stoppen met bewegen = absolute nulpunt
Absolute nulpunt → opwarmen → deeltjes gaan bewegen
Temperatuur is dus een maat voor beweging van deeltjes
-300 = geen druk meer
Vaste stof
• De moleculen zitten vast, en dicht bij elkaar
• Hoge aantrekkingskracht tussen de moleculen
• Ze bewegen door te trillen
• Vaste vorm en niet samendrukbaar
• Hogere temperatuur:
o Meer beweging
o Meer ruimte nodig
o = de stof zet uit
Vaste stof mooi in rooster
Vast- niet bewegen – blijven op plaats
WEL trillen!
Vloeibaar
• De moleculen zitten niet vast in een rooster: geen vaste vorm
• Gemiddeld is de afstand groter dan bij de vaste stof
o Uitzetten tijdens smelten
• Iets minder hoge aantrekkingskracht dan bij vaste stof
• Moeilijk samendrukbaar
• Geen vaste plaats
2
,Gas
• Moleculen bewegen kriskras door elkaar: geen vaste vorm
• Grote afstand tussen de moleculen: gemakkelijk samen te
persen
• Kleine aantrekkingskracht: verspreiden zich door de
ruimte
• Ver van elkaar => geen vaste vorm
Volume veranderd
Temperatuur stijgt
Moleculen bewegen sneller en hebben meer bewegingsvrijheid
Simulatie: https://phet.colorado.edu/sims/html/states-of-matter-basics/latest/states-of-matter-basics_nl.html
Neon (-259°C) → vast rooster (vast, maar trillen Water (-127°C) = ijs (vormt kristallen) → trillen
nog) Water heeft waterstofbruggen → zorgen voor
geen rooster
Neon (-273°C) → absolute nul punt (geen
beweging meer) Water (6°C) → dichter dan bij een vaste
vloeistof (VL)
Opwarmen → geen rooster meer
Opwarmen → hier en daar moleculen
Ontsnappen uit het rooster ontsnappen
Allemaal ontsnapt = gas Water (142°C) Opwarmen → waterdamp →
botsen tegen elkaar + druk wordt hoger
Bewijzen van het deeltjesmodel
• Luchtdruk → deeltjes die tegen alles botsen
• Samendrukbaarheid van stoffen
• Elasticiteit van stoffen → deeltjes meer ruimte = deeltjes verder van elkaar
• Cohesiekrachten (= onderlinge aantrekkingskracht tussen moleculen van eenzelfde stof in
vaste vorm of in vloeibare vorm)
• Poreusheid van stoffen → als je iets in het water zet, verhoogt het water
• Diffusie (= is de netoverplaatsing door de willekeurige beweging van deeltjes)
3
, Diffusie: https://phet.colorado.edu/sims/html/diffusion/latest/diffusion_nl.html
Als de temperatuur veranderd wordt zullen de deeltjes sneller bewegen = sneller diffuseren
1.2. Zuivere stoffen en mengsels
Alle deeltjes hetzelfde Verschillend, maar zelfde Verschillende deeltjes
deeltjes
Een zuivere stof bestaat uit één soort stof en bevat slecht één soort moleculen
Vb: Waterdamp, keukenzout, …
Een mengsel bestaat uit verschillende zuivere stoffen en bevat dus moleculen van
meer dan één soort =componenten
Vb: Brons, zeewater, lucht
Zuivere stoffen hebben een aantal specifieke, constante
stofeigenschappen:
• Smeltpunt
• Kookpunt
• Massadichtheid
• Oplosbaarheid (in bv water)
Bij mengsels zijn deze eigenschappen niet constant! (Bv: niet elke chocolade heeft hetzelfde
smeltpunt
Eigenschappen van mengsels
• Bestaat uit twee of meer zuivere stoffen die fysisch (= door mekaar maar geen nieuwe
deeltjes) met elkaar gemengd zijn. Er ontstaan dus geen nieuwe stoffen (geen
stofomzettingen)
• De componenten van een mengsel zijn door fysische processen terug van elkaar te scheiden
• Bestaan meestal uit één hoofdcomponent (oplosmiddel) en één of meerdere opgeloste
stoffen
4
1.1. Materie en het deeltjesmodel
Materie = iets bestaand uit deeltjes (moleculen & atomen)
→ Vast, vloeistof, gas
Geen materie: → Vacuüm, straling, vriendschap
Materie is opgebouwd uit ‘deeltjes’:
• Atomen
Vb: (Mg, Na, Fe)
Vb: edelgas (He, Ne, Xe)
Moleculen of macromoleculen (= deeltjes) bestaan uit meerdere atomen die aan elkaar gebonden
zijn. (Vb: 𝐻2 0, 𝐻2 𝑆𝑂4 , 𝐶𝑂2 , …)
• Het aantal atomen van elke soort in een molecule schrijven we met een subscript
• Het aantal moleculen van een bepaalde soort geven we weer met een cijfer voor de formule
van het molecule (= coëfficiënt)
Deeltjesmodel
Materie bestaat uit deeltjes (atomen/moleculen). Deze deeltjes kunnen variëren in:
• Grootte en molecuulmassa (gewicht verschilt)
• Lading (+ / - / neutraal)
• Apolair (= moleculen die geen verschil in lading hebben) of polair (= moleculen die een
verschil in lading hebben) karakter
• Kinetische energie (beweging, trilling) (= hoe hard deeltjes bewegen)
Deze deeltjes:
• Zijn onveranderlijk
• Zijn voortduren in beweging
• Trekken elkaar aan als ze dicht genoeg bij elkaar komen
Tussen de deeltjes zit een lege ruimte
Hypothese:
50 ml alcohol + 50 ml water = 100 ml mengsel
➔ Ze schuiven in elkaar, waardoor er 3 ml minder is
Een stof opwarmen (= warmte-energie toevoegen) betekent dat elk deeltje er kinetische energie
(bewegingsenergie) bij krijgt
• Het deeltje gaat meer bewegen. Verplaatsing, trilling, draaiing
= daar is vrijwel geen grens aan; een deeltje kan altijd nog feller bewegen, nog warmen
worden. De beweging wordt steeds heftiger
• Er kan wel iets gebeuren met de bindingen in de stof → kunnen breken
1
,Een stof afkoelen heeft wel een limiet. In dit proces neemt de beweging van het deeltje af. Tenslotte
ligt het deeltje helemaal stil → GEEN beweging meer
• Minder bewegen dan geen beweging = onmogelijk
Lagere temperatuur dan de minimumtemperatuur bestaat niet = 0K (=-273°C)
BV: spaghetti koken → frigo → deeltjes gaan stoppen met bewegen = absolute nulpunt
Absolute nulpunt → opwarmen → deeltjes gaan bewegen
Temperatuur is dus een maat voor beweging van deeltjes
-300 = geen druk meer
Vaste stof
• De moleculen zitten vast, en dicht bij elkaar
• Hoge aantrekkingskracht tussen de moleculen
• Ze bewegen door te trillen
• Vaste vorm en niet samendrukbaar
• Hogere temperatuur:
o Meer beweging
o Meer ruimte nodig
o = de stof zet uit
Vaste stof mooi in rooster
Vast- niet bewegen – blijven op plaats
WEL trillen!
Vloeibaar
• De moleculen zitten niet vast in een rooster: geen vaste vorm
• Gemiddeld is de afstand groter dan bij de vaste stof
o Uitzetten tijdens smelten
• Iets minder hoge aantrekkingskracht dan bij vaste stof
• Moeilijk samendrukbaar
• Geen vaste plaats
2
,Gas
• Moleculen bewegen kriskras door elkaar: geen vaste vorm
• Grote afstand tussen de moleculen: gemakkelijk samen te
persen
• Kleine aantrekkingskracht: verspreiden zich door de
ruimte
• Ver van elkaar => geen vaste vorm
Volume veranderd
Temperatuur stijgt
Moleculen bewegen sneller en hebben meer bewegingsvrijheid
Simulatie: https://phet.colorado.edu/sims/html/states-of-matter-basics/latest/states-of-matter-basics_nl.html
Neon (-259°C) → vast rooster (vast, maar trillen Water (-127°C) = ijs (vormt kristallen) → trillen
nog) Water heeft waterstofbruggen → zorgen voor
geen rooster
Neon (-273°C) → absolute nul punt (geen
beweging meer) Water (6°C) → dichter dan bij een vaste
vloeistof (VL)
Opwarmen → geen rooster meer
Opwarmen → hier en daar moleculen
Ontsnappen uit het rooster ontsnappen
Allemaal ontsnapt = gas Water (142°C) Opwarmen → waterdamp →
botsen tegen elkaar + druk wordt hoger
Bewijzen van het deeltjesmodel
• Luchtdruk → deeltjes die tegen alles botsen
• Samendrukbaarheid van stoffen
• Elasticiteit van stoffen → deeltjes meer ruimte = deeltjes verder van elkaar
• Cohesiekrachten (= onderlinge aantrekkingskracht tussen moleculen van eenzelfde stof in
vaste vorm of in vloeibare vorm)
• Poreusheid van stoffen → als je iets in het water zet, verhoogt het water
• Diffusie (= is de netoverplaatsing door de willekeurige beweging van deeltjes)
3
, Diffusie: https://phet.colorado.edu/sims/html/diffusion/latest/diffusion_nl.html
Als de temperatuur veranderd wordt zullen de deeltjes sneller bewegen = sneller diffuseren
1.2. Zuivere stoffen en mengsels
Alle deeltjes hetzelfde Verschillend, maar zelfde Verschillende deeltjes
deeltjes
Een zuivere stof bestaat uit één soort stof en bevat slecht één soort moleculen
Vb: Waterdamp, keukenzout, …
Een mengsel bestaat uit verschillende zuivere stoffen en bevat dus moleculen van
meer dan één soort =componenten
Vb: Brons, zeewater, lucht
Zuivere stoffen hebben een aantal specifieke, constante
stofeigenschappen:
• Smeltpunt
• Kookpunt
• Massadichtheid
• Oplosbaarheid (in bv water)
Bij mengsels zijn deze eigenschappen niet constant! (Bv: niet elke chocolade heeft hetzelfde
smeltpunt
Eigenschappen van mengsels
• Bestaat uit twee of meer zuivere stoffen die fysisch (= door mekaar maar geen nieuwe
deeltjes) met elkaar gemengd zijn. Er ontstaan dus geen nieuwe stoffen (geen
stofomzettingen)
• De componenten van een mengsel zijn door fysische processen terug van elkaar te scheiden
• Bestaan meestal uit één hoofdcomponent (oplosmiddel) en één of meerdere opgeloste
stoffen
4
