Zo rond 400 voor Christus leefde er een man in het huidige Turkije, zijn naam was Leucippus. Zoals vele uit zijn tijd was hij een filosoof en dacht veel na over hoe dingen waren. Leucippus en daarna ook zijn leerling Democritus, zijn vooral bekend geworden vanwege hun ideeen over materie. Zij waren de eersten die bedachten dat alles opgebouwd moest zijn uit kleine, ontzichtbare maar ook onbreekbare deeltjes: atomen.
Leucippus had geen enkele manier om zijn theorie te bewijzen, maar omdat het zo goed beschreven was en alles goed leek te kloppen, bleef de atoomtheorie hangen, tot hij in de 17e eeuw hij bewezen werd.
De molecuultheorie zoals die nu wordt genoemd, beschrijft dat stoffen (materie) zijn opgebouwd uit moleculen, die op hun beurt weer bestaan uit atomen. Kijk maar eens naar het ijsklontje hieronder in de film. Er wordt steeds verder ingezoomt tot er uiteindelijk moleculen zichtbaar worden.
Inzoomen op water
Er bestaan ongeveer 100 verschillende atomen. Dit zijn de bouwstenen van de natuur. Met deze bouwstenen kunnen moleculen gemaakt worden. Je zou dus een atoom kunnen zien als een legoblokje, en een molecuul als iets gemaakt van twee of meer legoblokjes.
Bekijk het onderstaande plaatje van het watermolecuul maar eens. Je kan zien dat hij is opgebouwd uit één rode bol en twee kleinere witte bollen. De rode bol is een zuurstof-atoom, en de witte zijn waterstof-atomen. Pas in klas drie ga je bij het vak Scheikunde meer leren over de verschillende atomen en hoe zij moleculen maken. Voor nu is het voldoende om te onthouden: atomen zijn de bowstenen van de moleculen.
Het watermolecuul
Hoewel een molecuul dus gemaakt is uit verschillende atomen, is het niet gemakkelijk om een molecuul af te breken. Daarom hebben we het bij de scheikunde eigenliijk nooit zo veel over deze atomen, maar eigenlijk altijd over de moleculen. Vandaar ook dat het de molecuultheorie heet.
Eén molecuul is verschrikkelijk klein. Zo klein dat met geen enkele normale microscoop er ooit eentje te zien zal zijn. Eigenlijk zijn moleculen ook pas interessant als ze met honderden miiljoenen tegelijkertijd bij elkaar zitten. Een grote hoeveelheid van dezelfde moleculen bij elkaar noemen we een stof. Zo is water dus een stof en bestaat dus uit ontelbare hoeveelheden watermoleculen bij elkaar. Al deze moleculen gedragen zich allemaal gelijk en zo heeft de grote verzameling van heel veel van die moleculen ook de zelfde gedragingen.
De stof water bijvoorbeeld heeft een kookpunt van 100 graden (Celcius), het is een kleurloze vloeistof (bij normale temperatuur). Ook is water niet gifig en stroomt het gemakkelijk door een buis. Al dit soort dingen zijn eigenschappen van de individuele moleculen, maar ook van de hele verzameling moleculen. Dit worden dan ook stofeigenschappen genoemd.
Elk soort moleculen gedraagd zich dus anders dan een ander soort moleculen. En een hele groep van die moleculen gedraagd zich dus anders dan een andere groep. De ene stof heeft dus andere stofeigenschappen dan een andere stof. Zo kunnen we stoffen herkennen en uit elkaar halen.
Bij stofeigenschappen kun je denken aan: geur, kleur, smaak. Hieraan kun je een stof herkennen.
Bijv. suiker: Suiker is wit, heeft geen geur en heeft een zoete smaak.
Onderzoek molecuultheorie
Er zijn een vijftal belangrijke eigenschappen van moleculen volgens de molecuultheorie. De eerste drie zijn:
Elke stof heeft zijn eigen soort molecuul
Er zit ruimte (leegte) tussen moleculen
Moleculen trekken elkaar aan
Om de laatste twee eigenschappen te vinden ga je een onderzoek doen naar kleurstof in water. Hiervoor gebruik je natuurlijk het onderzoeksdocument hieronder.
Stoffen, zoals water, kunnen in drie verschillende vormen voorkomen: Vast, vloeibaar en gasvorming. Deze drie vormen worden de fasen of soms wel aggregatietoestand genoemd. IJs is de vaste vorm van water, gewoon water uit de kraan is vloeibaar en waterdamp is de gasvormige versie van water. Maar in alle gevallen bestaat de stof nog steeds uit dezelfde moleculen: namelijk het water-molecuul.
Bekijk onderstaande film over de fasen van stoffen.
de faseovergangen
Onderzoek faseovergang
Alle stoffen kunnen smelten en stollen.. Maar wat gebeurd er eigenlijk met de ruimte waar de moleculen in zitten? In het onderzoek bij dit onderdeel ga je hier naar kijken.
Er bestaan dus duizenden en duizenden soorten moleculen. Wanneer je een hele boel van dezelfde moleculen bij elkaar hebt, dan is dat een stof. Maar moleculen kunnen ook door elkaar zitten, twee verschillende.. misschien wel honderd verschillenden. Wat is dat dan? Een stof?
Nee. Een hoeveelheid moleculen die niet allemaal het zelfde is, is een mengsel van stoffen of kortweg een mengsel. Zo is zeewater een mengsel van watermoleculen en zoutmoleculen (en nog wel wat meer). Je spreekt dus over een Mengsel wanneer er twee of meerdere molecuulsoorten aanwezig zijn.
Een hoeveelheid dezelfde moleculen heet een zuivere stof. Een glas zuiver water bestaat dus alleen uit watermoleculen.
Binnen de scheikunde werken wij graag met alleen zuivere stoffen omdat deze vaak de goede stofeigenschappen hebben. Mengsels zijn vaak ook mengsels van stofeigenschappen en daarom niet altijd gewenst. Het is dan ook belangrijk om te weten hoe je mengsels kan scheiden tot de zuivere stoffen waaruit het mengsel bestond. Dit doen we met scheidingsmethoden die later in dit thema aan bod komen.
Er zijn heel erg veel verschillende soorten mengsels. De volgende vijf soorten mengsels moet je leren kennen:
Onverzadigde oplossing
Verzadigde oplossing
Emulsie
Suspensie
Legering
Vul onderstaand document individueel in en lever het in via de ELO.
Natuurlijk weet je dat zeewater zout is. Maar hoe zout is zeewater eigenlijk? Hoeveel procent van het gewicht van een hoeveelheid zeewater is eigenlijk van het zout? Daar ga je onderzoek naar doen.
In een eerder onderdeel van dit thema heb je gelezen over mengsels en dat deze gescheiden kunnen worden in de zuivere stoffen. De manier waarmee je deze scheiding uitvoerd heeft een scheidingsmethode. Niet elke scheidingsmethode werkt op het mengsel dat je wilt scheiden. Zo kan je zeewater best door een (koffie)filter laten lopen, maar het zout zal er gewoon mee doorheen lopen. Dit is dan dus een ongeschikte scheidingsmethode.
Elke methode is gebaseerd op een verschil in stofeigenschap van de twee stoffen die gemengt zijn. Bijvoorbeeld bij het filtreren van water met zand is de stofeigenschap 'korrelgroote' of 'deeltjesgroote' verschillend. Een zandkorreltje is namelijk veel groter dan een watermolecuul. Een zandkorreltje blijft dan ook achter in het filtreerpapiertje en het water loopt er doorheen. En je hebt de stoffen van elkaar gescheiden.
Vul nu de onderstaande opdracht over scheidingsmethode in en lever deze weer in via de ELO.
Aan het einde van een thema komt er altijd een eindonderzoek. Dit is de meest open opdracht van het hele thema waarbij jullie in je groepje veel van het geleerde moeten toepassen.
Het arrangement Thema 1: Materie van dichtbij is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteurs
Steven Boot
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2024-03-11 14:07:30
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands 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.
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
In dit eerste echte thema ga je leren over wat materie nu eigenlijk is, waarom gedraagd het zich zoals het doet? Hoe zit materie er uit onder een hele goede microscoop.
In dit eerste echte thema ga je leren over wat materie nu eigenlijk is, waarom gedraagd het zich zoals het doet? Hoe zit materie er uit onder een hele goede microscoop.
