H1 1.1 Het molecuulmodel

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

Pulsar 3 VMBO-KGT

Hoofdstuk 1 Stoffen

Wat ga je leren in dit hoofdstuk?

1.1    Het molecuulmodel

1.2   Botsen en druk

1.3   Zinken, zweven en drijven

1.4   Materialen gebruiken

1.5   Omgaan met stoffen

1.1 Het molecuulmodel

Wat is een molecuul?

Als je een stukje aluminium pakt, en deze in stukjes knipt, is elk stukje nog van aluminium.

Als je 1 stukje pakt en deze nog kleiner maakt, is het nog steeds aluminium. Maar je houd uiteindelijk een deeltje over dat je niet meer kunt delen. Daarna heeft dat deeltje niet meer de eigenschappen van aluminium.  

Het kleinste deeltje met alle eigenschappen van aluminium is een aluminium molecuul.

Hoe zitten stoffen in elkaar?

Alle stoffen zijn opgebouwd uit moleculen. Er zijn miljoenen verschillende moleculen.

De moleculen in een stof zijn steeds in beweging. Toch blijven ze bij elkaar, want tussen de moleculen werken krachten.

Deze krachten worden Vanderwaalskrachten genoemd.

Het absolute nulpunt

De snelheid waarmee moleculen bwegen, hangt af van de temperatuur. Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller moleculen bewegen.

Bij een temperatuur van -273 graden celsius bewegen moleculen niet meer, dit is het absolute nulpunt.

Absolute nulpunt

Dit is de temperatuur waarbij de moleculen helemaal stil liggen.

0 Kelvin

=

- 273 graden Celcius

Welke eigenschappen kunnen stoffen hebben?
Klik de enige goede reeks aan.

1. Kleur, geur, vorm, smeltpunt, dichtheid
2. smaak, geur, vorm, smeltpunt, kookpunt
3. kleur, smaak , vorm, smeltpunt, kookpunt
4. kleur, geur, smaak, dichtheid, kookpunt, smeltpunt

Molecuul-weetjes

• Zuivere stoffen bestaan uit 1                soort moleculen
  
• Er bestaan duizenden soorten           moleculen
• moleculen trekken elkaar aan             (van der Waalskrachten)
• moleculen bewegen, hoe hoger de temperatuur hoe sneller ze bewegen.

oefenen met omrekenen van graden Celsius naar Kelvin:
15 graden Celsius =

1. -258 K
2. 15 K
3. 288 K
4. 268 K

En nog eentje:

-165 graden Celsius =

1. 108 K
2. 165 K
3. -438 K
4. 58 K

oefenen met omrekenen van Kelvin naar graden Celsius:
47 K =

1. 32 graden Celsius
2. 320 graden Celsius
3. - 126 graden Celcius
4. -226 graden Celsius

en nog eentje:

334 K =

1. 41 graden Celsius
2. - 61 graden Celsius
3. 61 graden Celsius
4. 607 graden Celsius

Wat moet je dus doen bij omrekenen van 

graden Celsius naar Kelvin?

273 optellen bij de temperatuur in graden Celsius

voorbeeld 1:     de temperatuur is 58 ^oC.

                               273 + 58 = 331 K

voorbeeld 2:   de temperatuur is -258 ^oC.

                               273 + (-258) = 15 K

Wat moet je dus doen bij omrekenen van Kelvin naar Celsius?

273 aftrekken van de temperatuur in Kelvin 

voorbeeld 1:     de temperatuur is 58 K

                               58 - 273 = - 215 ^oC 

voorbeeld 2:   de temperatuur is 258 K

                               258 - 273 = - 15 ^oC

Goed onthouden!

De temperatuur kan  

nooit  

onder 0 Kelvin komen, 

en dus ook niet 

onder -273 graden Celsius!

Moleculen

Bestaan uit nog kleinere deeltjes: atomen

voorbeeld: 

Water bestaat uit 

2 waterstofatomen (H)

 en 1 zuurstofatom (O)

Ander voorbeeld

Alcohol bestaat uit 

2 koolstof atomen (C)

6 waterstof atomen (H)

1 zuurstof atoom (O)

Er zijn nu 118 verschillende 

atomen bekend

Daarmee kunnen miljoenen verschillende moleculen mee gemaakt worden.

De verschillende atomen kun je vinden in het periodiek systeem.

Nu eerst een filmpje over het periodiek systeem, 

klik maar door en bekijk het filmpje.

Je hebt net in het filmpje gehoort dat alle elementen (is hetzelfde als atomen) een andere massa hebben

Stoffen zijn opgebouwd uit moleculen, die op hun beurt weer zijn opgebouwd uit verschillende atomen.

Omdat deze atomen allemaal een andere massa hebben, hebben de verschillende moleculen ook andere massa's.

De dichtheid van een stof heeft hier weer mee te maken

Weet je het nog van vorig Jaar?

De dichtheid van een stof is in de natuur- en scheikunde de massa  (in gram) van 1 cm³ van die stof.

Twee blokjes van dezelfde stof die allebei precies even groot zijn hebben dus dezelfde massa.

Twee even grote blokjes van verschillende stoffen zullen dus een andere massa hebben.

Er zijn twee grootheden nodig voor het berekenen van de dichtheid.
Weet je welke dat zijn?

1. lengte en breedte
2. massa en volume
3. massa en gewicht
4. massa en lengte

1492,56 g =

1. 149,256 kg
2. 1,49256 kg
3. 142,56 kg
4. 0,149256 kg

Gaan we nu kijken naar het volume.
Wat is een ander woord voor volume?

1. oppervlakte
2. maat
3. inhoud
4. grootte

Twee manieren om het volume te bepalen

Manier 1:  meten

Voor deze manier heb je een meetlat  nodig. Meten kan  alleen als het een rechthoekig voorwerp is.

Je meet dan de lengte van het voorwerp, de breedte en de hoogte.

De formule die je voor het berekenen van het volume moet gebruiken ken je uit de wiskunde.

De formule voor het berekenen van het volume van een voorwerp is:

1. V = l x b x m
2. V = b x h x s
3. V = l x h x d
4. V = l x b x h

Twee manieren om het volume te bepalen

Manier 2: de onderdompelmethode

Deze manier van meten gebruik je bij het bepalen van het volume van 

een voorwerp met onregelmatige vormen, bijvoorbeeld een kiezelsteen.

Je hebt een maatcilinder met een bepaalde hoeveelheid water. Deze hoeveelheid lees je precies af. Vervolgens laat je voorzichtig het voorwerp in het water glijden. 

Het niveau van het water stijgt hierdoor. het verschil in waterstand is   

precies gelijk aan het volume van het voorwerp

Volume

Volume kun je bepalen met de onderdompelmethode. Je gebruikt deze manier voor dingen die je niet makkelijk kan meten. Zoals bijvoorbeeld een steentje.

Je leest de beginstand van het water af, daarna dompel je het voorwerp onder water en meet de nieuwe inhoud af. Het verschil is het volume.

Volume omrekenen

Aan het begin van vorig jaar het je geleerd hoe je inhoudsmaten moet omrekenen.

Weet je het nog?

En deze dan??

Even oefenen:
16,8 l =

1. 1,68 dm
2. 16,8 dm3
3. 16,8 cm3
4. 16,8 dm2

Even een filmpje over grote en kleine dichtheid, 

klik maar door om het te zien.

Dichtheid berekenen

Je weet nu dat je de massa van een voorwerp en het volume ervan moet weten om de dichtheid te kunnen uitrekenen.

De formule die we hier voor gebruiken is:

  

Dichtheid =    massa                of in symbolen         𝜌 =      m   

                            volume                                                                     V

Dichtheid =	massa	of in symbolen	𝜌 =	m
	volume			V

Dichtheid =	massa	of in symbolen	𝜌 =	m
	volume			V

Dichtheid       =	massa	of in symbolen	𝜌 =	m
	v olume			V

𝜌 =	m
	V

                  

Fasen waarin stoffen kunnen voorkomen

Een stukje herhaling van vorig jaar:

de fasen waarin stofen kunnen voorkomen zijn de vaste, de vloeibaare  en de gasfase.

Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller de moleculen gaan bewegen.

Ze hebben dan ook steeds meer ruimte nodig.

Leer goed uit je hoofd hoe de fase-overgangen heten!

Sublimeren

Een hele bijzonder manier van een faseovergang.

De overgang van vast naar gas, maar dan zonder vloeibaar er tussen!

Wat gebeurt als de temperatuur stijgt?

1. de moleculen gaan harder bewegen
2. de aantrekkingskracht tussen de moleculen wordt kleiner
3. tijdens de faseovergang stijgt de temperatuur niet totdat alle moleculen            naar de volgende fase zijn overgegaan. 
4. (bijvoorbeeld ijs dat smelt: de temperatuur blijft 0 ^oC totdat alles gesmolten is, daarna stijgt de temperatuur pas weer.

Faseovergangen versnellen

Kan op verschillende manieren:

• hogere temperatuur
• groter versampingsoppervlakte
• afvoeren van de  damp
• ventileren

Lijmen

li

Lijm                         

Lijm bestaat uit een oplosmiddel en 

een bindmiddel.

Als het oplosmiddel is verdampt zorgt het bindmiddel voor de verbinding.

De moleculen uit het bindmiddel oefenen van der Waalskrachten uit op de andere moleculen. 

De van der Waalskrachten werken allemaal in dezelfde richting. Dit zorgt voor een sterke lijmkracht / hechting.

Wat heb je geleerd in deze LU?

1. waaruit moleculen zijn opgebouwd.
2. omrekenen van temperatuur, van ^oC naar K en andersom.
3. dichtheid
4. fases en faseovergangen
5. lijm

Voor de mensen die het leuk en/of interressant vinden:

op de volgende slide staat een link naar een filmpje over lijm.

je hoeft het niet helemaal af te kijken, maar het kan nog extra informatie geven.