Samenvatting scheikunde hoofdstuk 12
Materialen
1. Van structuur naar eigenschappen
- Trek- en drukspanning: hoeveelheid kracht die een materiaal kan verdragen (Binas tabel 10B)
- Macroniveau: alle door de mens waarneembare kenmerken en meetbare eigenschappen van
stoffen en materialen.
- Microniveau: niveau van atomen, ionen en moleculen.
- Mesoniveau: manier waarop deeltjes op microniveau zijn geordend tot grotere structuren.
- Metalen: opgebouwd uit positief geladen atomen en elektronen die vrij door het
metaalrooster kunnen bewegen. Deze tegengesteld geladen deeltjes trekken elkaar sterk aan
en vormen een metaalbinding. Hard, taai, vervormbaar, glanzend en hoge geleidbaarheid.
- Legering: mengsel van samengesmolten metalen. Heeft andere materiaaleigenschappen dan
de oorspronkelijke metalen en chemische eigenschappen kunnen ook veranderen.
- Keramiek: alle materialen die door verhitting blijvend harder worden. Tijdens het bakproces
hebben de deeltjes meer bewegingsvrijheid en kunnen de deeltjes zich in een gunstiger
positie ten opzichte van elkaar bewegen, waardoor de bindingssterkte wordt vergroot.
- Natuurlijke klei: natte klei bestaat uit plaatstructuren van SiO 2- en aluminiumionen, waaraan
negatief geladen groepen zitten. Tussen de plaatjes bevinden zich watermoleculen en
metaalionen. De plaatjes kunnen langs elkaar bewegen en de klei is vervormbaar. Tijdens het
drogen verdampt het water. De klei is niet meer vervormbaar, maar de afstand tussen de
platen blijft gelijk. De ongebakken klei kan weer water opnemen en zacht worden. Tijdens
het bakken kunnen de plaatjes naar elkaar toe bewegen en vormen ionbindingen tussen de
negatief geladen groepen van de paatjes en de positief geladen metaalionen tussen de
plaatjes. Het materiaal kan geen water meer opnemen en is blijvend hard geworden.
- Ionogeen keramiek: keramiek dat bestaat uit ionen en een ionrooster vormt.
- Covalente keramiek: keramiek waarbij het kristalrooster bij elkaar wordt gehouden door
atoombindingen en heet daarom een atoomrooster (Binas tabel 67D1).
- Polymeren: lange moleculen gemaakt uit kleinere moleculen, monomeren, die in een
polymerisatiereactie aan elkaar gekoppeld zijn.
- Polymerisatiegraad: de hoeveelheid monomeermoleculen die per polymeermolecuul aan
elkaar is gekoppeld.
- Amorf: toestand waarin de polymeermoleculen door elkaar gekronkeld liggen.
, - Kristallijn: toestand waarin de polymeermoleculen parallel langs elkaar liggen.
- Weekmakers: kleine moleculen die zich gemakkelijk tussen de polymeermoleculen kunnen
nestelen, waardoor de afstand tussen de polymeermoleculen groter wordt en de
vanderwaalsbindingen tussen de polymeermoleculen worden verzwakt.
- Thermoplast: plastic dat kan smelten. Voorwaarde is dat het materiaal uit losse
polymeerketens bestaat, oftewel een lineaire structuur heeft.
- Thermoharders: polymeer met een netwerkstructuur dat niet kan smelten. Ontstaat door
dwarsverbindingen, crosslinks, tussen de polymeerketens.
- Composiet: materiaal dat bestaat uit twee of meer bestanddelen. Combineert de gunstige
eigenschappen van de oorspronkelijke bestanddelen in zich, waardoor een nieuw materiaal
ontstaat dat betere eigenschappen heeft dan de afzonderlijke materialen.
2. Additiepolymeren
- De eenvoudigste synthetische polymeren zijn opgebouwd uit alkenen, waarbij de
monomeren via additiepolymerisatie aan elkaar kunnen worden gekoppeld.
- Radicalen: reactieve deeltjes met een ongepaard elektron.
- Radicalen zijn in staat om de dubbele binding van een alkeen te verbreken, zodat weer een
nieuw radicaal ontstaat.
- De additiereactie stopt wanneer alle monomeren op zijn en twee uiteinden elkaar vinden in
een terminatiereactie.
- Het polymeer ontleent zijn naam aan de naam van het monomeer.
- Monomeereenheid: in tekeningen van polymeren wordt alleen het repeterende deel dat
afkomstig is van het monomeermolecuul weergegeven. Deze monomeereenheid staat tussen
vierkante haken met rechtsonder de polymerisatiegraad, n.
- Alleen de twee C-atomen aan weerszijden van de dubbele binding komen in de
polymeerketen terecht. De rest vormt de zijketens van het polymeer.
- Crosslinks: ontstaan uit monomeren met meer dan één dubbele binding. Dubbele bindingen
kunnen worden ingebouwd in een andere polymeerketen, waardoor de twee
polymeerketens aan elkaar worden gekoppeld.
- Elastomeer: op macroniveau een polymeer met elastische eigenschappen. Op microniveau
een polymeer waarvan de polymeerketens op enkele plaatsen via crosslinks met elkaar zijn
verbonden.
- Hoe groter het aantal crosslinks, hoe stugger het materiaal.
Materialen
1. Van structuur naar eigenschappen
- Trek- en drukspanning: hoeveelheid kracht die een materiaal kan verdragen (Binas tabel 10B)
- Macroniveau: alle door de mens waarneembare kenmerken en meetbare eigenschappen van
stoffen en materialen.
- Microniveau: niveau van atomen, ionen en moleculen.
- Mesoniveau: manier waarop deeltjes op microniveau zijn geordend tot grotere structuren.
- Metalen: opgebouwd uit positief geladen atomen en elektronen die vrij door het
metaalrooster kunnen bewegen. Deze tegengesteld geladen deeltjes trekken elkaar sterk aan
en vormen een metaalbinding. Hard, taai, vervormbaar, glanzend en hoge geleidbaarheid.
- Legering: mengsel van samengesmolten metalen. Heeft andere materiaaleigenschappen dan
de oorspronkelijke metalen en chemische eigenschappen kunnen ook veranderen.
- Keramiek: alle materialen die door verhitting blijvend harder worden. Tijdens het bakproces
hebben de deeltjes meer bewegingsvrijheid en kunnen de deeltjes zich in een gunstiger
positie ten opzichte van elkaar bewegen, waardoor de bindingssterkte wordt vergroot.
- Natuurlijke klei: natte klei bestaat uit plaatstructuren van SiO 2- en aluminiumionen, waaraan
negatief geladen groepen zitten. Tussen de plaatjes bevinden zich watermoleculen en
metaalionen. De plaatjes kunnen langs elkaar bewegen en de klei is vervormbaar. Tijdens het
drogen verdampt het water. De klei is niet meer vervormbaar, maar de afstand tussen de
platen blijft gelijk. De ongebakken klei kan weer water opnemen en zacht worden. Tijdens
het bakken kunnen de plaatjes naar elkaar toe bewegen en vormen ionbindingen tussen de
negatief geladen groepen van de paatjes en de positief geladen metaalionen tussen de
plaatjes. Het materiaal kan geen water meer opnemen en is blijvend hard geworden.
- Ionogeen keramiek: keramiek dat bestaat uit ionen en een ionrooster vormt.
- Covalente keramiek: keramiek waarbij het kristalrooster bij elkaar wordt gehouden door
atoombindingen en heet daarom een atoomrooster (Binas tabel 67D1).
- Polymeren: lange moleculen gemaakt uit kleinere moleculen, monomeren, die in een
polymerisatiereactie aan elkaar gekoppeld zijn.
- Polymerisatiegraad: de hoeveelheid monomeermoleculen die per polymeermolecuul aan
elkaar is gekoppeld.
- Amorf: toestand waarin de polymeermoleculen door elkaar gekronkeld liggen.
, - Kristallijn: toestand waarin de polymeermoleculen parallel langs elkaar liggen.
- Weekmakers: kleine moleculen die zich gemakkelijk tussen de polymeermoleculen kunnen
nestelen, waardoor de afstand tussen de polymeermoleculen groter wordt en de
vanderwaalsbindingen tussen de polymeermoleculen worden verzwakt.
- Thermoplast: plastic dat kan smelten. Voorwaarde is dat het materiaal uit losse
polymeerketens bestaat, oftewel een lineaire structuur heeft.
- Thermoharders: polymeer met een netwerkstructuur dat niet kan smelten. Ontstaat door
dwarsverbindingen, crosslinks, tussen de polymeerketens.
- Composiet: materiaal dat bestaat uit twee of meer bestanddelen. Combineert de gunstige
eigenschappen van de oorspronkelijke bestanddelen in zich, waardoor een nieuw materiaal
ontstaat dat betere eigenschappen heeft dan de afzonderlijke materialen.
2. Additiepolymeren
- De eenvoudigste synthetische polymeren zijn opgebouwd uit alkenen, waarbij de
monomeren via additiepolymerisatie aan elkaar kunnen worden gekoppeld.
- Radicalen: reactieve deeltjes met een ongepaard elektron.
- Radicalen zijn in staat om de dubbele binding van een alkeen te verbreken, zodat weer een
nieuw radicaal ontstaat.
- De additiereactie stopt wanneer alle monomeren op zijn en twee uiteinden elkaar vinden in
een terminatiereactie.
- Het polymeer ontleent zijn naam aan de naam van het monomeer.
- Monomeereenheid: in tekeningen van polymeren wordt alleen het repeterende deel dat
afkomstig is van het monomeermolecuul weergegeven. Deze monomeereenheid staat tussen
vierkante haken met rechtsonder de polymerisatiegraad, n.
- Alleen de twee C-atomen aan weerszijden van de dubbele binding komen in de
polymeerketen terecht. De rest vormt de zijketens van het polymeer.
- Crosslinks: ontstaan uit monomeren met meer dan één dubbele binding. Dubbele bindingen
kunnen worden ingebouwd in een andere polymeerketen, waardoor de twee
polymeerketens aan elkaar worden gekoppeld.
- Elastomeer: op macroniveau een polymeer met elastische eigenschappen. Op microniveau
een polymeer waarvan de polymeerketens op enkele plaatsen via crosslinks met elkaar zijn
verbonden.
- Hoe groter het aantal crosslinks, hoe stugger het materiaal.
