H1 materialen en stoffen scheikunde 3 Vwo:
§1.1 Materialen
Mensen hebben stoffen en materialen nodig om zich te voeden, gezond te blijven, zich te
beschermen en zich verder te ontwikkelen. Materialen zijn onmisbaar om huizen,
gereedschap en kleding van te maken. Hoe beter de materialen, hoe meer mogelijkheden er
zijn voor technologische vooruitgang. 2 soorten materialen:
Natuurlijke materialen; materialen van een natuurlijke oorsprong die je in de
omgeving aantreft. Werden vooral door de eerste mensen veel gebruikt. Vb: been en
hout (door zachtheid makkelijk te bewerken), steen (moeilijker in vorm te krijgen,
wordt gebruikt voor bv wapens).
Synthetische materialen; materialen gemaakt uit grondstoffen via chemische
processen. Wordt tegenwoordig kunststof genoemd. Vb van synthetische materialen
die al heel lang worden gebruikt: baksteen, terracotta, glas en ijzer. Na onder de knie
krijgen van het bereiden van ijzer uit ijzererts -> beschaving nam een enorme vlucht.
Is namelijk bij een hoge temp makkelijk te bewerken en bij een lage temp zo hard als
steen.
Grondstoffen; stoffen die je nodig hebt om materialen te maken die je niet in de natuur kunt
vinden. Vb: ijzererts, houts- en steenkool.
Kunststoffen (plastics); wordt voor bijna alles gebuikt, is ontdekt na de Eerste Wereldoorlog.
Kan in elke stof worden gegoten, is licht, kan in elke mogelijke kleur worden gemaakt (ook
doorzichtig), kan vallen zonder te breken en is een stuk goedkoper dan andere materialen.
Worden gesynthetiseerd uit de grondstof aardolie. Omdat bij dit ingewikkelde proces
vervuiling op treedt en aardolie tegenwoordig schaars is, worden er steeds vaker biologische
grondstoffen gebruikt en worden ze zoveel mogelijk hergebruikt.
Biologische grondstoffen; hernieuwbare grondstoffen die in principe niet opraken, omdat ze
weer opnieuw kunnen bijgroeien.
Nieuwe kunststoffen: er worden steeds nieuwe kunststoffen ontwikkeld met nieuwe
eigenschappen. Voetbal werd vroeger gemaakt van leer, tegenwoordig bevat het meerdere
soorten kunststof.
Materiaal- en stofeigenschappen: de keuze van materialen hangt af van je voorkeur aan
materiaaleigenschappen. Als je over een zuiverstof spreekt noem je dit stofeigenschappen,
hiervan kun je ze allemaal bepalen. Ze zijn specifiek voor de stof en kunnen gebruikt worden
om de stof te identificeren. Belangrijke materiaal- en stofeigenschappen:
, - Oplosbaarheid; de mate waarin stoffen oplossen in een vloeistof (meestal water). Dit
is de basis van al het leven op aarde.
- Hydrofiel of hydrofoob: een materiaal dat heel slecht water bindt of doorlaat en dus
waterafstotend is; hydrofoob. Materiaal dat water absorbeert, doorlaat of er goed in
oplossen; hydrofiel.
- Smelt- en kookpunt: er zijn drie fasen (; de toestand waarin een stof zich bevindt)
waar een stof in kan voorkomen: vast, vloeibaar & gasvormig. Bij het smelten van
een stof, gaat deze over van de vaste in de vloeibare fase; smeltpunt. Wanneer een
stof kookt, gaat deze over van de vloeibare in de gasfase; kookpunt. Beide gebeurt
bij een vaste temperatuur.
- Warmte- en stroomgeleiding: mate waarin stoffen warmte kunnen geleiden;
warmtegeleidbaarheid. In welke mate een stof elektrische stroom geleidt;
elektrische geleidbaarheid.
- Dichtheid; de bepaalde massa per eenheid van volume van een materiaal. Alcohol
heeft een lagere dichtheid dan water. Je kunt het volume van een materiaal met een
bepaalde massa berekenen en andersom met deze formule: p = m/v, wat het
volgende betekent:
P = dichtheid in kg/L
M = massa in kg
V = volume in L
Tip: bij het niet meer weten hoe je de formule moet veranderen, verander p = m/v door 5 =
10/2. Wanneer je bv de formule voor het volume wilt weten verplaats je het zo, dat het
antwoord klopt -> 2 = 10/5, dus v = m/p.
Materialenmix: als er geen geschikt materiaal beschikbaar is voor een bepaalde toepassing
kun je een nieuw materiaal proberen te ontwikkelen of van twee bekende materialen de
eigenschappen combineren, hierdoor ontstaat er een materiaal dat betere eigenschappen
heeft dan de afzonderlijke materialen; een composiet. Vb: (gewapend) beton, gewapend
