Newton Hoofdstuk 10 Materie

Newton Havo 5, Hoofdstuk 10: Materie

In een stof zitten moleculen. Deze moleculen bewegen. Hoe hoger de temperatuur hoe harder de moleculen bewegen. Er geld: voor temperatuur = 0.00 Kelvin bewegen de deeltjes niet.

Moleculen oefenen ook een aantrekkende kracht op elkaar uit. Deze kracht noemen we de Vanderwaalskracht. Hoe groter de vanderwaalskracht – hoe kleiner de afstand tussen de moleculen.

Gaswetten

Wet van Boyle: Tussen de druk en het volume van een afgesloten gas (bij een constante temperatuur) bestaat een omgekeerd evenredig verband. (dus hoe groter het volume – hoe kleiner de druk, en hoe kleiner het volume hoe groter de druk).

Wet van Gay-Lussac: Het verband tussen de druk en de temperatuur van een afgesloten gas  bij een constant volume is lineair. Dit komt omdat bij een hogere temperatuur is de gemiddelde snelheid van de moleculen groter, dus botsen ze per seconde per cm2 vaker en harder tegen de wand. De gasdruk neemt dus toe als de temperatuur stijgt.

Bij 0.00 Kelvin is er geen sprake van druk omdat de moleculen stilliggen en niet tegen een wand botsen. Er geld voor het omzetten van  °C naar K: T (in K) = 273,16 + T (in °C)

Fasen van een stof:

• Voor een vaste stof: moleculen zitten gerangschikt, kleine gemiddelde snelheid, moleculen voeren trillingen uit, relatief sterke vanderwaalskracht.
• Voor een vloeistof: moleculen bewegen chaotisch, relatief zwakke vanderwaalskracht, moleculen kunnen ontsnappen: damp.
• Voor een gas: grote gemiddelde snelheid, moleculen bewegen chaotisch, vanderwaalskracht verwaarloosbaar

Atoomtheorie

In 1810 maakt Dalton een onderscheid tussen elementen en verbindingen, een molecuul is opgebouwd uit kleinere deeltjes: atomen.

Uit de proef van Rutherford blijkt dat een atoom bestaat uit

• een positief geladen kern met vrijwel alle massa
• één of meer negatief geladen elektronen die op relatief grote afstand om de kern bewegen

De Hoeveelheid lading wordt weergegeven in coulomb (C) De lading van een elektron is dus: -e = -1,6·10-19 C. Voor ladingen geld: gelijke ladingen stoten elkaar af (dus - en - ) en aparte ladingen trekken elkaar aan (dus - en + ).

Uit het model van Rutherford is het schillenmodel ontstaan. Elektronen bewegen niet op willekeurige afstanden rond de kern maar in schillen. Die de afbeelding hieronder:

Elektrische lading en geleiding

In metalen zijn de buitenste elektronen zwak gebonden, ze raken gemakkelijk los van het atoom. Ze worden vrije elektronen genoemd en bij een spanningsverschil gaan ze bewegen als gevolg van  de elektrische kracht. Het verband tussen stroomsterkte en lading is:

I = Q / t

I  is de stroomsterkte (in A)

Q is de lading (in C)

t  is de tijd (in s)

Atoommodel van Bohr

Elektronen kunnen slechts in bepaalde banen rond de kern bewegen, er is een beperkt aantal waarden van de energie mogelijk. Als een elektron naar een open plaats in een lagere baan terugvalt wordt een foton uitgezonden. Dit verklaart het lijnenspectrum bij atomen. Zoek deze als afbeelding op op google. In een gloeidraad zijn veel atomen met elkaar verbonden en er zijn veel energieovergangen mogelijk, er zijn geen afzonderlijke lijnen zichtbaar: er ontstaat een continu spectrum.

Elektromagnetische straling

Een deel van het spectrum ligt vaak in het infrarode (ir) of ultraviolette (uv) gebied. Bohr stelt dat licht bestaat uit een stroom van pakketjes. Bij infrarood is de energie van een foton kleiner dan bij licht, bij ultra- violet groter. Zoek ook hier een afbeelding van op google.

Elektromagnetisch spectrum

Licht is te beschrijven als een golfverschijnsel én als een stroom van fotonen – voor licht als golf geldt: c = λ · f

c is de lichtsnelheid (in m/s)

λ is de golflengte (in m)

f is de frequentie (in Hz)

Voor een foton geldt dat de energie recht evenredig is met de frequentie Naast licht zijn er andere vormen van elektromagnetische straling:

Isotopen en elementaire deeltjes

Kernen van hetzelfde element met een verscillend aantal neutronen noemen we isotopen. Je kunt deze isotopen vinden in je Binas. Een stof is radioactief als de kernen kernstraling uitzenden. Kernstraling kan bestaan uit α-, β- of γ-straling.

• α-straling

Een kern stoot een α-deeltje (heliumkern) uit . Een voorbeeld is radium-226 dat daarbij overgaat in radon-222

• β-straling

Een kern stoot een elektron uit. Dat kan omdat een neutron overgaat in ee proton en een elektron:

• γ-straling

Na het uitzenden van een α- of β-deeltje kan een kern energie uitzenden in de vorm van een γ-foton.

Hopelijk hebben jullie er wat aan. Veel plezier met leren!

Document met afbeeldingen, noodzakelijk voor het leren:

http://adf.ly/GUutJ