Molecuultheorie

Molecuultheorie

Ongeveer 400 jaar voor Christus leefde er een man in het gebied dat nu Turkije heet: Leucippus. Net als veel mensen in die tijd was hij een filosoof, iemand die veel nadacht over hoe de wereld werkt. Samen met zijn leerling Democritus bedacht hij iets bijzonders: zij waren de eersten die dachten dat alles om ons heen is opgebouwd uit piepkleine, onzichtbare en ondeelbare deeltjes. Die noemden ze atomen.

Leucippus kon zijn idee niet bewijzen, maar hij beschreef het zo goed dat mensen het bleven onthouden. Pas in de 17e eeuw werd de atoomtheorie echt bewezen.

Tegenwoordig noemen we dit de molecuultheorie. Die zegt dat stoffen zijn opgebouwd uit moleculen, en dat moleculen weer bestaan uit atomen.

In het filmpje hieronder zie je een ijsklontje. Er wordt steeds verder ingezoomd, totdat je uiteindelijk de moleculen kunt zien waaruit het ijs is opgebouwd.

Er bestaan ongeveer 100 verschillende soorten atomen. Je kunt ze zien als de bouwstenen van alles om ons heen. Met deze bouwstenen worden moleculen gemaakt. Denk maar aan legoblokjes: één atoom is een blokje, en een molecuul is iets dat je bouwt met meerdere blokjes.

Kijk eens naar het plaatje van een watermolecuul hieronder. Je ziet één rode bol en twee witte bolletjes. De rode stelt een zuurstofatoom voor, en de witte zijn waterstofatomen. Samen vormen ze een watermolecuul.

In klas 3 ga je bij het vak Scheikunde nog veel meer leren over atomen en hoe ze moleculen vormen. Voor nu is het belangrijk om te onthouden: atomen zijn de bouwstenen van moleculen.

Een molecuul bestaat uit verschillende atomen, maar het is niet makkelijk om een molecuul uit elkaar te halen. Daarom gaat het bij scheikunde meestal niet over de losse atomen, maar over de moleculen zelf. Vandaar dat we het de molecuultheorie noemen.

Moleculen zijn ontzettend klein. Zo klein dat je ze met een gewone microscoop niet kunt zien. Pas als er heel veel moleculen bij elkaar zitten, wordt het interessant. Zo’n grote groep van dezelfde moleculen noemen we een stof. Bijvoorbeeld: water is een stof die bestaat uit ontelbaar veel watermoleculen. Al die moleculen gedragen zich hetzelfde, en daardoor heeft water bepaalde eigenschappen.

Water kookt bijvoorbeeld bij 100 graden Celsius, is kleurloos, stroomt makkelijk en is niet giftig. Dit soort kenmerken noemen we stofeigenschappen. Ze horen bij de moleculen, maar ook bij de hele groep moleculen samen.

Elke soort molecuul gedraagt zich anders dan een andere soort. Daarom heeft elke stof eigen stofeigenschappen. Zo kun je stoffen herkennen en van elkaar onderscheiden. Denk bijvoorbeeld aan kleur, geur en smaak. Suiker is wit, ruikt nergens naar en smaakt zoet – dat zijn stofeigenschappen waarmee je suiker kunt herkennen.

 

Eigenschappen van de molecuultheorie

De molecuultheorie legt niet alleen uit waar stoffen uit bestaan, maar ook hoe die moleculen zich gedragen. Er zijn een paar belangrijke eigenschappen die je moet kennen:

1. Elke stof heeft zijn eigen soort molecuul.
De moleculen van water zijn anders dan die van zuurstof, suiker of zout. Daarom heeft elke stof zijn eigen eigenschappen, zoals kleur, geur, smaak of kookpunt.

2. Er zit ruimte tussen de moleculen.
Moleculen liggen niet strak tegen elkaar aan. Tussen de moleculen zit altijd een beetje lege ruimte. Dat kun je bijvoorbeeld merken als je een geur in een kamer ruikt — de moleculen van die geur verspreiden zich door de lucht, omdat er ruimte tussen de luchtmoleculen zit.

3. Moleculen trekken elkaar aan.
De moleculen van een stof willen bij elkaar blijven. Hoe sterk ze elkaar aantrekken, verschilt per stof. In vaste stoffen, zoals ijs of ijzer, trekken de moleculen elkaar sterk aan. In vloeistoffen is die aantrekking wat minder sterk, en in gassen bijna niet meer.

4. Moleculen bewegen altijd.
Ook al lijkt een vaste stof stil te staan, de moleculen bewegen voortdurend een beetje. Ze trillen op hun plaats. Alleen bij een temperatuur van -273 graden Celsius (het absolute nulpunt) zouden ze helemaal stilstaan — maar dat komt in de natuur bijna niet voor.

5. Hoe warmer het is, hoe sneller de moleculen bewegen.
Als je een stof verwarmt, gaan de moleculen sneller bewegen. In een vaste stof trillen ze heftiger, in een vloeistof bewegen ze sneller langs elkaar, en in een gas vliegen ze nog sneller alle kanten op. Dat verklaart waarom stoffen bij verwarming kunnen smelten of verdampen.