Natuurkunde PABO samenvatting
Alle voorwerpen die je ziet bestaan uit stoffen en materialen. Als je stoffen en materialen gebruikt,
moet je hun eigenschappen kennen en je moet weten hoe je veilig met die stoffen om kunt gaan.
In dit thema staan een aantal belangrijke stofeigenschappen centraal. Dit eerste thema bestaat uit
vijf paragrafen:
• Eigenschappen van stoffen
• Vast, vloeibaar en gas
• Verbruik van stoffen
• Veiligheid met stoffen
• Massa, volume en dichtheid
Eigenschappen van stoffen
Voorbeelden van stoffen zijn metaal, plastic, glas, katoen, etc. Een stof kun je herkennen aan zijn
stofeigenschappen.
Voorbeelden van stofeigenschappen zijn:
• kleur: goud heeft zijn eigen kleur.
• geur: benzine kun je ruiken.
• smaak: suiker smaakt zoet, citroen smaakt zuur.
• brandbaarheid: hout is brandbaar, water brandt niet.
• geleiding: metalen geleiden warmte en elektriciteit.
• magnetisme: ijzer kan magnetisch zijn.
Materiaalgroepen zijn materialen met overeenkomstige eigenschappen. Voorbeelden van
materiaalgroepen zijn:
hout keramiek
plastics (kunststoffen) textiel
metalen glas
steen
1
,Materiaalgroepen - Vorm-functie relaties
Hout
Hout is een materiaalgroep. Hout is gemakkelijk te bewerken. Voorwerpen die van hout gemaakt
zijn, moeten wel beschermd worden tegen vocht en tegen aantasting door schimmels. Hout is een
goede isolator voor elektriciteit. Hout is brandbaar.
Keramiek
Voorbeelden van keramische voorwerpen zijn bakstenen, dakpannen en porselein. De voorwerpen
zijn gemaakt van klei. Nadat de klei in de juiste vorm is gebracht, wordt de klei verhit, waardoor de
klei hard wordt. Keramiek is niet buigzaam, maar wel breekbaar. Keramiek is doorgaans goed
bestand tegen hoge temperaturen en tegen bijtende stoffen.
Plastics
Plastics zijn kunststoffen. De grondstof voor plastics is aardolie. Voordelen van plastics zijn onder
andere dat ze sterk zijn, ze makkelijk te bewerken zijn en dat ze goedkoop zijn. Nadelen van plastics
zijn dat het veel energie kost om ze te maken en dat niet meer afbreekbaar zijn in de natuur.
Textiel
Textiel is een verzamelnaam voor doeksoorten die gemaakt zijn van vezels. Voorbeelden van
natuurlijke vezels zijn katoen, wol, zijde en linnen. Naast natuurlijke vezels heb je ook kunstvezels,
die meestal uit aardolie worden geproduceerd. Bij de fabricage van natuurlijke vezels komen weinig
of geen schadelijke stoffen vrij.
Natuurlijke vezels zijn goed afbreekbaar. Een nadeel is dat natuurlijke vezels minder sterk zijn dan
kunststof vezels.
Metalen
Voorbeelden van metalen zijn ijzer, nikkel, aluminium, koper, etc.
Metalen worden gewonnen uit erts. Voorwerpen die van een metaal gemaakt zijn kunnen meestal
verbogen of ingedeukt worden, maar zullen niet snel breken.
Metalen voorwerpen glanzen meestal en ze zijn goede geleiders van warmte en elektriciteit. En veel
metalen kunnen magnetisch worden gemaakt.
Een legering is een mengsel van twee of meer metalen.
2
,Zuiver of gemengd?
De bouwstenen van stoffen noem je moleculen. Als een stof uit n soort
moleculen bestaat, spreek je van een zuivere stof. Zuiver water bestaat
uit alleen watermoleculen. 24-karaats goud is ook een voorbeeld van
een zuivere stof. Zink, lood en tin zijn metalen die vaak in hun zuivere
vorm worden gebruikt.
Bestaat een stof uit meerdere soorten moleculen dan spreek je van
een mengsel. Een voorbeeld van een gasmengsel is lucht. In lucht zitten
zuurstof-, stikstof- en kooldioxidemoleculen.
Er zijn verschillende soorten mengsels, bijvoorbeeld:
• een oplossing: een mengsel van twee stoffen waarbij de
verschillende stoffen helemaal door en door gemengd zijn.
• een suspensie: een mengsel van een vaste stof in een
vloeistof. De vaste stof is niet door en door gemengd. Je
krijgt een troebele vloeistof.
• een emulsie: een mengsel van twee vloeistoffen. De
vloeistoffen zijn niet door en door gemengd.
• een legering: een mengsel van twee of meer metalen.
Er zijn verschillende scheidingsmethoden om een mengsel van twee stoffen te scheiden.
Voorbeelden van scheidingsmethoden zijn:
Indampen
Door indampen kun je mengsel van een vaste stof en een vloeistof
scheiden. Door het mengsel te verwarmen, verdampt de vloeistof. De
vaste stof blijft over.
Extraheren
Soms kun je een mengsel van twee vaste stoffen scheiden door water bij
het mengsel te gooien. Als n van de twee vaste stoffen oplost in het
water houd je de andere vaste stof over.
Filtreren
Een suspensie kun je vaak scheiden door het mengsel te filtreren. De
vaste stof blijft op het filter liggen. De vloeistof gaat door het filter heen.
3
,Scheiden - vervolg
Voorbeelden van scheidingsmethoden zijn:
Bezinken en afschenken
In een mengsel van een vaste, niet-oplosbare stof en een vloeistof zal na enige tijd de vaste stof
bezinken. Door de vloeistof af te schenken van de vaste stof (ook wel decanteren genoemd) kan het
mengsel worden gescheiden.
Centrifugeren
Als in een mengsel van een vaste, niet-
oplosbare stof en een vloeistof de vaste
stof niet snel genoeg bezinkt, maakt men
gebruik van centrifugeren. Hierbij wordt
het mengsel in een centrifuge snel
rondgedraaid.
Destilleren
Tijdens een destillatie wordt een mengsel
van stoffen gescheiden op basis van een
onderling verschil in kookpunt. Zie
afbeelding.
Vast, vloeibaar en gas
De bouwstenen van stoffen zijn moleculen.
Stoffen kun je onderverdelen in:
Vaste stoffen
In vaste stoffen zitten de moleculen dicht op elkaar geplakt.
De moleculen kunnen uitsluitend op hun plaats trillen.
Vloeibare stoffen
In vloeistoffen zitten de moleculen iets minder dicht op elkaar
en kunnen ze langs elkaar heen bewegen.
Gassen
In gassen bewegen de moleculen op grote afstand van elkaar.
4
, Faseovergangen
De meeste stoffen kunnen zowel voorkomen als vaste stof, als vloeistof en gasvormig.
Je spreekt van drie fasen waarin de stof voor kan komen.
In welke fase een stof voorkomt, is afhankelijk van de snelheid waarmee de moleculen
bewegen. Als de temperatuur van een stof verandert, verandert de snelheid waarmee
de moleculen bewegen.
Er zijn zes fase-overgangen mogelijk:
• Van vast naar vloeibaar
• Van vloeibaar naar vast
• Van vloeibaar naar gas
• Van gas naar vloeibaar
• Van vast naar gas
• Van gas naar vast.
Smelten en stollen
Als een vaste stof overgaat in een vloeistof noem je dat smelten.
Je spreekt van stollen als een vloeistof overgaat in een vaste stof.
Het smeltpunt of stolpunt is die temperatuur waarbij de moleculen zo snel
bewegen, dat de vaste stof overgaat in een vloeistof of omgekeerd.
Het smeltpunt of stolpunt verschilt per stof.
Daarom zijn het smeltpunt en stolpunt stofeigenschappen van de stof.
Het smeltpunt van water ligt bij 0 C.
Het smeltpunt van alcohol ligt bij -114 C
5
