In deze wikiwijs leer je waar een stof uit bestaadt. Ook leer je waarom stoffen op een bepaalde manier reageren.
Aan het eind van deze wikiwijs ben je in staat de verschillende fases van een stof te benoemen. Ook kun je het gedrag van moleculen tijdens deze verschillende fases omschrijven.
Begin met het bekijken van de kennisclip, deze vind je onder het kopje inhoud en dan video.
Vervolgens maak je de oefeningen.
inhoud
Video
Bekijk eerst de kennisclip over materie
Daarna kun je beginnen aan de oefeningen
1. Moleculen
Stoffen bestaan uit allemaal hele kleine deeltjes. Zo klein dat je ze niet kan zien met het blote oog.
Deze deeltjes noemen we moleculen.
Elke stof bestaat uit zijn eigen soort moleculen. Zo bestaat water uit allemaal water moleculen en suiker bestaat uit allemaal suiker moleculen
Moleculen van een bepaalde stof zijn allemaal hetzelfde.
water molecuul
Suiker molecuul
2. Het Deeltjesmodel
Om uit te leggen waarom stoffen zich op een bepaalde manier gedragen maken natuurkundige vaak gebruik van het deeltjesmodel.
Dit is een vereenvoudigde voorstelling van de werkelijkheid waarmee veel eigenschappen van stoffen te verklaren zijn.
Moleculen hebben in dit model deze eigenschappen.
1. De moleculen veranderen niet.
2. De moleculen zijn altijd in beweging
3. De moleculen trekken elkaar aan
3. Fases van een stof
Het deeltjesmodel wordt bijvoorbeeld gebruikt om de verschillende fasen en faseovergangen te verklaren.
Vaste stof
Bij een vaste stof zitten de moleculen dicht op elkaar. Dat zorgt ervoor dat de aantrekkingskracht tussen de moleculen erg hoog is. De moleculen hebben een vast plaats, ze trillen alleen op hun plek.
Smelten
Wanneer de temperatuur verhoogt wordt krijgen de moleculen meer energie. Ze gaan dan meer trillen en de afstand tussen de moleculen wordt groter en de aantrekkingskracht kleiner. het smeltpunt is bereikt als de aantrekkingskracht te klein is geworden om de moleculen op hun plek te houden.
Vloeistof
Bij een vloeistof hebben de moleculen geen vaste plek meer, ze bewegen door elkaar heen. De afstand tussen de moleculen is een stuk groter dan bij een vaste stof. De aantrekkingskracht een stuk kleiner, maar nog wel sterk genoeg om de moleculen bij elkaar te houden.
Verdampen
Wanneer de temperatuur nog meer wordt verhoogd krijgen de moleculen nog meer energie. ze gaan dus steeds meer bewegen. Zo kan een molecuul aan het oppervlakte zo ver weg bewegen dat de aantrekkingskracht van de andere moleculen niet meer erop werkt. Het molecuul is naar de gas fase gegaan. Op deze manier verdampt een vloeistof langzaam. Hoe hoger de temperatuur hoe sneller een vloeistof verdampt.
Gas
Gas moleculen bewegen zich volledig los van elkaar en met hoge snelheid. De aantrekkingskracht tussen moleculen is bijna niet meer aanwezig omdat de afstanden heel groot zijn. In tegenstelling tot de andere twee fases kun je een gas samenpersen, omdat de afstanden tussen de moleculen zo veel groter zijn.
4. Gasdruk
De moleculen in een gas bewegen met een zeer grote snelheid en botsen de hele tijd tegen de zijkanten van de ruimte. Al deze botsingen zorgen ervoor dat er een druk op de zijkanten komt te staan. Deze druk noemen we de gasdruk.
Wanneer er meer moleculen in een ruimte zitten zijn er ook meer moleculen die tegen de zijkanten botsen. De gasdruk is dan dus hoger. Dit zorgt er bijvoorbeeld voor dat wanneer je lucht in de band van je fiets pompt deze hard wordt.
Met onderstaande applet kan je het effect zien van meer gas moleculen in een ruimte. Je kan de gasdruk ook op andere manieren veranderen, maar dat bespreek ik later.
5. Temperatuur en het deeltjesmodel
Wanneer de temperatuur stijgt krijgen moleculen meer energie. Ze gaan meer bewegen. Dit zorgt ervoor dat de afstand tussen de moleculen groter wordt en de snelheid van de moleculen ook omhoog gaat.
Omdat de afstand tussen de moleculen groter wordt. Nemen dezelfde moleculen nu meer ruimte in. Het gewicht van de moleculen is niet veranderd, maar het volume wel. Een hogere temperatuur zorgt dus voor een lagere dichtheid. Dit wordt ook gebruikt bij een hetelucht ballon. Omdat de temperatuur in de ballon hoger is heeft het een kleinere dichtheid dan de lucht buiten de ballon. door de lagere dichtheid stijgt de ballon op.
De hogere snelheid van de moleculen zorgt ervoor dat de gasmoleculen meer en hardere botsingen hebben met de zijkanten van de ruimte waar ze inzitten. Deze extra botsingen zorgen ervoor dat de gasdruk in deze ruimte stijgt.
Dit is ook te testen met de applet op de vorige pagina
6. Het absolute nulpunt
Wanneer het kouder wordt gaan moleculen minder snel bewegen.
Hoe verder de moleculen worden afgekoeld, hoe langzamer ze bewegen. Tot het punt dat de moleculen helemaal stil staan. Dit is de koudst mogelijke temperatuur en wordt het absolute nulpunt genoemd.
De temperatuur van het absolute nulpunt is -273 graden Celsius. Het is bijna niet voor te stellen hoe koud dat is. Voor wetenschappers is het handig om te rekenen vanaf het absolute nulpunt. Daarom hebben ze de Kelvinschaal bedacht. Deze is dus 0 Kelvin (K) bij -273 graden Celsius. Het smeltpunt van water is dus 273 K en het kookpunt is 373 K
De moleculen staan bij het absolute nulpunt volledig stil. Dit zorgt ervoor dat ze ook niet tegen de zijkanten van de ruimte kunnen botsen. Daarom is dus de gasdruk bij 0K ook 0 kPa
Probeer het maar in de applet
Oefeningen
Maak na het kijken van de video oefening 1
wanneer je hier 2 of minder fouten hebt gemaakt kun je door gaan naar de toets.
Heb je meer dan 2 fouten gemaakt lees dan de tekst door bij het kopje inhoud of door op deze link te klikken en maak daarna oefening 2 voordat je aan de toets begint
Het arrangement Materie is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Nick Duijvestijn
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2020-05-06 23:14:59
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
Oefeningen en toetsen
Oefening 1
Oefening 2
Toets
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle
informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten,
etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
Nemen dezelfde moleculen nu meer ruimte in. Het gewicht van de moleculen is niet veranderd, maar het volume wel. Een hogere temperatuur zorgt dus voor een lagere dichtheid. Dit wordt ook gebruikt bij een hetelucht ballon. Omdat de temperatuur in de ballon hoger is heeft het een kleinere dichtheid dan de lucht buiten de ballon. door de lagere dichtheid stijgt de ballon op.
bij -273 graden Celsius. Het smeltpunt van water is dus 273 K en het kookpunt is 373 K
