Thema 9
Materie: bouw en eigenschappen
Materie: bouw en eigenschappen
Uit vorige les weten we dat de kleinste bouwstenen waaruit een levend wezen (plant, dier of mens) bestaat 'cellen' heten. Maar onder een microscoop ontdek je dat een cel opgebouwd is uit kleinere onderdelen, uit stoffen of materie.
Ook in ons dagelijks leven zijn we omringd door allerlei voorwerpen die uit één of meerdere stoffen zijn opgebouwd.
In het dagelijks leven word je door voorwerpen omringd. Voorwerpen zijn uit verschillende stoffen opgebouwd. Deze stoffen worden ingedeeld in twee groepen: zuivere stoffen en gemengde stoffen of mengsels.
Zuivere stof en mengsel
- Zuivere stoffen bestaan uit precies één soort stof. Deze stoffen zijn niet gemengd met andere. Voorbeelden zijn: suiker, koper, alcohol, zuurstofgas, goud, keukenzout, zetmeel,...
- Mengsels zijn meerdere zuivere stoffen samen. Voorbeelden zijn: cake, lucht, fruitsap, een computer,...
De deeltjes van een bepaalde stof noemen we moleculen en worden voorgesteld door figuren of bolletjes (zie onderstaande foto).
Een Zuivere stof: bestaat uit 1 soort deeltjes/moleculen.
Een Mengsel: bestaat uit meerdere soorten deeltjes/moleculen.
In welke aggregatietoestand kan materie voorkomen?
Aggregatietoestanden (= fasen) van een stof
Er zijn 3 verschillende aggregatietoestanden. Alle materie bevind zich in één van deze 3 toestanden. eenzelfde stof kan deze 3 aggregatietoestanden aannemen.
Bv. water:
- Water wordt ijs vanaf 0°C = vast
- Water kan vloeibaar zijn (zoals we het drinken)
- Vanaf 100°C zal water koken en wordt het waterdamp = gas
Bv. ijzer:
Bij kamertemperatuur is ijzer vast.
Ijzer smelt bij een temperatuur van 1811°C en dan is het vloeibaar.
Als ijzer een temperatuur bereikt van 3134°C zal het een gas worden.
Wat is nu precies het verschil tussen vast, vloeibaar en gas?
Een stof kan bepaalde fasen aannemen. De samenstelling van de moleculen verandert hierbij NIET maar de eigenschappen van de stof veranderen wel!
voorbeeld:
Water is het bekendste voorbeeld. Je kan water oneindig keer laten omwisselen van fasen (van een ijsblokje naar vloeibaar water, terug naar een ijsblokje, ...)
Ijs, waterdamp en vloeibaar water is telkens water. Er verandert NIETS aan de moleculen zelf. Elk watermolecule blijft gewoon een watermolecule. Het enige wat verandert is de afstand tussen de moleculen.
Hoe groter de aantrekkingskracht tussen de moleculen, hoe dichter ze bij elkaar blijven en hoe minder ze kunnen bewegen.
Omdat de moleculen bij een vaste stof altijd op dezelfde plaats blijven, kan je een vaste stof dus niet van vorm veranderen. Een vloeistof en een gas kan je wel van vorm veranderen omdat de moleculen kunnen bewegen t.o.v. elkaar.
Je kan een vaste stof en een vloeistof niet samendrukken omdat de moleculen al heel dicht bij elkaar liggen. Je kan ze niet NOG dichter bij elkaar duwen. Bij een gas is er veel lege ruimte tussen de moleculen en kan je deze dus wel makkelijk samendrukken.
De aggregatietoestand van materie kan veranderen als we energie toevoegen of wegnemen.
(Let op warmte is een vorm van energie.)
HIER vind je een goede applicatie om de aggregatietoestanden en faseovergangen bij verschillende stoffen te bestuderen. Doe dit zeker!
Faseovergangen:
Dit is de overgang van de ene naar de andere fase of aggregatietoestand, door toevoer of afvoer van thermische energie (warmte).
Rode pijlen = energie toevoegen (verwarmen) want de moleculen moeten verder uit elkaar gaan bewegen
Blauwe pijlen = energie afgeven (afkoelen) want de moleculen moeten dichter naar elkaar toe komen
Welke invloed heeft de temperatuur op het volume?
Volume is de plaats die een lichaam (= hoeveelheid materie) inneemt in de ruimte. Ook een gas heeft volume en neemt plaats in de ruimte.
Symbool voor volume: V
Eenheid van volume: m3
Wanneer stoffen worden VERWARMD, dan zullen die stoffen UITZETTEN.
Zal de energie van de deeltjes toenemen
Zal de afstand tussen de deeltjes vergroten
Zal het volume vergroten
Zal de massa gelijk blijven
Aan de moleculen zelf verandert er NIETS
Wanneer stoffen worden AFGEKOELD, dan zullen die stoffen KRIMPEN
Zal de energie van de deeltjes afnemen
Zal de afstand tussen de deeltjes verkleinen
Zal het volume verkleinen
Zal de massa gelijk blijven
Aan de moleculen zelf verandert er NIETS
Als we naar het deeltjesmodel van een stof kijken, dan kan je deze volumeverandering wel verklaren.
Bij een temperatuurstijging gaan de deeltjes sneller bewegen en wordt de afstand tussen de deeltjes groter. Het volume neemt toe.
Uitzondering: Water!!!
Ijs heeft een groter volume dan water en is dus lichter.
Tijd voor oefeningen:
- Oefen hier de begrippen van dit thema in:
- Oefen hier het verschil tussen vloeibaar, gas en vast in.
- Maak hier een oefening over de aggregatietoestanden.
- Oefen hier de begrippen: materie, stoffen en deeltjesmodel in.
- Oefen hier het verschil tussen mengsel en zuivere stof in, alsook de aggregatietoestanden.
Uitdagende oefeningen:
- Vul hier de tekst rond de aggregatietoestanden aan.
- Maak hier de oefentoets. Na afloop kan je deze verbeteren met de modeloplossing.
Extra!
Ben je geïnteresseerd in dit thema en wil je er meer over te weten komen? Bekijk dan zeker onderstaande video's!!
