Scheikunde Hoofdstuk 14 – Nieuwe materialen
14.1 – Metalen en legeringen
Metalen in extreme omstandigheden
☞ Kernfusiereactie =
☞ Als er voldoende atomen zijn geïoniseerd veranderen de eigenschappen van het gas en heet
het een plasma → geleid (in tegenstelling tot gassen) elektrische stroom en reageert op
magneetvelden
☞ De kernfusiereactor heeft de vorm van een donut en in de ring bevindt zich het plasma, dat
door de sterke koperen magneetringen in bedwang wordt gehouden
Edelheid van metalen
☞ De standaardelektrodepotentiaal geeft info over de edelheid van metalen. Hoe groter die
potentiaal, des te edeler
☞ Als een metaal minder edel is, is het gevoeliger voor corrosie (= de aantasting van metalen
door een redoxreactie met O2 en H2O)
• Mogelijkheden om metalen te beschermen tegen corrosie:
o Verflaag
o Afdekken met laagje ander metaal
o Poedercoaten (zie blz. 224)
Geleiding en buigzaamheid van metalen
☞ Een metaal bestaat uit positief geladen metaalionen, omringd door negatief geladen, vrij
bewegende valentie-elektronen → daardoor zijn metalen goede geleiders van elektriciteit en
warmte
☞ Metaalbinding = een binding tussen metaalatomen in een vast metaal, metaalionen worden
bijeengehouden door de vrije elektronen
☞ Andere macroscopische eigenschap v metaal: buigzaamheid → hiervoor kijk je naar het
mesoniveau
☞ Op mesoniveau vormen metalen kleine kristallen, groepjes van metaalionen. Deze hebben
metaalrooster
☞ Als je kracht uitoefent op een stukje metaal, verschuift een laag positief geladen metaalionen
in het metaalrooster van een kristal → de negatief geladen valentie-elektronen bewegen hier
tussendoor en houden metaalionen op hun nieuwe plaatst bij elkaar (vervormen)
☞ Buigen van zuiver metaal gaat gemakkelijk zolang beweging door verschuivingen in de
metaalkristallen wordt doorgegeven. → op grensvlak gaat het moeilijker doordat het rooster
niet perfect geordend is
☞ Door metaal te smeden wordt het harder en moeilijk om te buigen. → komt doordat er
steeds meer kleinere kristallen ontstaan, grensvlakken en roosterfouten nemen toe
Legeringen
☞ Legeringen = materiaal waarbij vervormen en beschadigen minder gemakkelijk gaat
☞ Door veranderingen in metaalrooster aan te brengen verander je de eigenschappen van het
metaal op macroniveau
• Bij legeringen: deel v.d. metaalatomen vervangen door iets grotere/kleinere atomen
→ zorgen voor roosterfouten
☞ Bros = als een metaal bros is zal het barsten wanneer je het met een hamer bewerkt
14.1 – Metalen en legeringen
Metalen in extreme omstandigheden
☞ Kernfusiereactie =
☞ Als er voldoende atomen zijn geïoniseerd veranderen de eigenschappen van het gas en heet
het een plasma → geleid (in tegenstelling tot gassen) elektrische stroom en reageert op
magneetvelden
☞ De kernfusiereactor heeft de vorm van een donut en in de ring bevindt zich het plasma, dat
door de sterke koperen magneetringen in bedwang wordt gehouden
Edelheid van metalen
☞ De standaardelektrodepotentiaal geeft info over de edelheid van metalen. Hoe groter die
potentiaal, des te edeler
☞ Als een metaal minder edel is, is het gevoeliger voor corrosie (= de aantasting van metalen
door een redoxreactie met O2 en H2O)
• Mogelijkheden om metalen te beschermen tegen corrosie:
o Verflaag
o Afdekken met laagje ander metaal
o Poedercoaten (zie blz. 224)
Geleiding en buigzaamheid van metalen
☞ Een metaal bestaat uit positief geladen metaalionen, omringd door negatief geladen, vrij
bewegende valentie-elektronen → daardoor zijn metalen goede geleiders van elektriciteit en
warmte
☞ Metaalbinding = een binding tussen metaalatomen in een vast metaal, metaalionen worden
bijeengehouden door de vrije elektronen
☞ Andere macroscopische eigenschap v metaal: buigzaamheid → hiervoor kijk je naar het
mesoniveau
☞ Op mesoniveau vormen metalen kleine kristallen, groepjes van metaalionen. Deze hebben
metaalrooster
☞ Als je kracht uitoefent op een stukje metaal, verschuift een laag positief geladen metaalionen
in het metaalrooster van een kristal → de negatief geladen valentie-elektronen bewegen hier
tussendoor en houden metaalionen op hun nieuwe plaatst bij elkaar (vervormen)
☞ Buigen van zuiver metaal gaat gemakkelijk zolang beweging door verschuivingen in de
metaalkristallen wordt doorgegeven. → op grensvlak gaat het moeilijker doordat het rooster
niet perfect geordend is
☞ Door metaal te smeden wordt het harder en moeilijk om te buigen. → komt doordat er
steeds meer kleinere kristallen ontstaan, grensvlakken en roosterfouten nemen toe
Legeringen
☞ Legeringen = materiaal waarbij vervormen en beschadigen minder gemakkelijk gaat
☞ Door veranderingen in metaalrooster aan te brengen verander je de eigenschappen van het
metaal op macroniveau
• Bij legeringen: deel v.d. metaalatomen vervangen door iets grotere/kleinere atomen
→ zorgen voor roosterfouten
☞ Bros = als een metaal bros is zal het barsten wanneer je het met een hamer bewerkt
