Samenvatting,
scheikunde
H11
&
H13:
materialen
&
chemie
van
het
leven
Er
wordt
door
onderzoekers
op
meerdere
niveaus
naar
het
materiaal
gekeken:
-‐
macro:
door
de
mens
waarneembare
en
meetbare
eigenschappen
(hardheid,
kleur,
treksterkte,
etc)
-‐
meso:
de
manier
waarop
de
deeltjes
uit
het
microniveau
geordend
zijn
tot
grotere
structuren
-‐
micro:
macroscopisch
kleine
eigenschappen
op
het
niveau
van
atomen,
ionen
en
moleculen
Lineaire
moleculen
worden
bij
elkaar
gehouden
door
vanderwaalskrachten
en
waterstofbruggen.
Bij
een
netwerkmolecuulstructuur
zijn
er
sterkere
covalente
dwarsverbindingen.
Daarmee
verklaar
je:
SOORT
MOLECUULSTRUCTUUR
BIJ
HOGE
TEMPERATUREN
OPLOSBAAR
OPZWELLEN
thermoplast
lineaire
smelt
ja
mogelijk
thermoharder
netwerk
verhardt
nee
nee
elastomeer
netwerk
eerst
zacht,
daarna
hard
nee
ja
In
de
meeste
polymere
materialen
is
er
sprake
van
een
mengvorm
tussen:
-‐
amorf
(vormloos
of
glastoestand):
extreem
lange
moleculen
liggen
door
elkaar
gekronkeld.
-‐
kristallijn:
de
polymeerketens
liggen
parallel
langs
elkaar.
-‐-‐>
het
materiaal
is
in
de
amorfe
toestand
minder
sterk
dan
in
de
kristallijne
toestand.
Door
de
lange
moleculen
met
hoge
molecuulmassa,
kunnen
de
vanderwaalsbindingen
tussen
macromoleculen
vrij
groot
worden.
Deze
bindingen
kunnen
worden
verstoord
door
het
toevoegen
van
een
weekmaker.
Legeringen:
mengsels
van
metalen,
hebben
na
stolling
vaak
handige
nieuwe
eigenschappen.
-‐
zuiver
metaal
krijgt
op
macroniveau
taaie
en
vervormbare
eigenschappen
omdat
er
op
microniveau
een
laag
metaalionen
in
een
metaalrosster
langs
elkaar
schuiven
terwijl
de
onderlinge
binding
blijft.
-‐
bij
meer
dan
1,9%
koolstof
wordt
het
metaal
bros
en
zal
het
breken,
omdat
de
koolstofdeeltjes
het
metaalrooster
verstoren
waardoor
de
ionenlagen
niet
meer
langs
elkaar
kunnen
schuiven.
SOORT
GROEP
EIGENSCHAPPEN
VOORBEELDEN
weerbestendig,
poreus,
neemt
baksteen,
dakpannen,
grof
vocht
op
bloempotten
klassiek
weerbestendig,
poreus,
neemt
geen
fijn
porselein,
aardewerk
vocht
op
na
glazuren
isolatoren,
geleiders,
oxidisch
weerbestendig,
elektrisch
isolerend
kunstbotten
technisch
slijtvast,
hittebestendig,
elektrisch-‐
lagers,
slijpmateriaal,
extreme
niet-‐oxidisch
en
warmte-‐
isolerend
toepassingen.
-‐-‐>
ionogene
keramiek
bestaat
vooral
in
de
vorm
van
ionroosters
met
ionogene
bindingen.
-‐-‐>
covalente
keramiek
is
voornamelijk
opgebouwd
uit
atoomroosters
met
covalente
bindingen.
Synthetische
polymeren
zijn
veel
eenvoudiger
dan
biologische
polymeren
en
vaak
opgebouwd
uit
alkenen
die
in
een
serie
van
additiereacties
aan
elkaar
kunnen
worden
geknoopt.
-‐
in
een
additiepolymerisatie
verdwijnt
steeds
een
dubbele
binding
en
ontstaat
een
heel
groot
molecuul,
vaak
getekend
door
een
repeterende
eenheid
en
de
polymerisatiegraad
(n).
-‐-‐>
de
polymerisatiegraad
is
een
gemiddelde
van
onder
bepaalde
omstandigheden
gevormde
polymeren.
Hiermee
bereken
je
de
gemiddelde
molaire
massa,
door
het
aantal
repeterende
eenheden
te
vermenigvuldigen
met
de
molaire
massa
van
één
eenheid.
scheikunde
H11
&
H13:
materialen
&
chemie
van
het
leven
Er
wordt
door
onderzoekers
op
meerdere
niveaus
naar
het
materiaal
gekeken:
-‐
macro:
door
de
mens
waarneembare
en
meetbare
eigenschappen
(hardheid,
kleur,
treksterkte,
etc)
-‐
meso:
de
manier
waarop
de
deeltjes
uit
het
microniveau
geordend
zijn
tot
grotere
structuren
-‐
micro:
macroscopisch
kleine
eigenschappen
op
het
niveau
van
atomen,
ionen
en
moleculen
Lineaire
moleculen
worden
bij
elkaar
gehouden
door
vanderwaalskrachten
en
waterstofbruggen.
Bij
een
netwerkmolecuulstructuur
zijn
er
sterkere
covalente
dwarsverbindingen.
Daarmee
verklaar
je:
SOORT
MOLECUULSTRUCTUUR
BIJ
HOGE
TEMPERATUREN
OPLOSBAAR
OPZWELLEN
thermoplast
lineaire
smelt
ja
mogelijk
thermoharder
netwerk
verhardt
nee
nee
elastomeer
netwerk
eerst
zacht,
daarna
hard
nee
ja
In
de
meeste
polymere
materialen
is
er
sprake
van
een
mengvorm
tussen:
-‐
amorf
(vormloos
of
glastoestand):
extreem
lange
moleculen
liggen
door
elkaar
gekronkeld.
-‐
kristallijn:
de
polymeerketens
liggen
parallel
langs
elkaar.
-‐-‐>
het
materiaal
is
in
de
amorfe
toestand
minder
sterk
dan
in
de
kristallijne
toestand.
Door
de
lange
moleculen
met
hoge
molecuulmassa,
kunnen
de
vanderwaalsbindingen
tussen
macromoleculen
vrij
groot
worden.
Deze
bindingen
kunnen
worden
verstoord
door
het
toevoegen
van
een
weekmaker.
Legeringen:
mengsels
van
metalen,
hebben
na
stolling
vaak
handige
nieuwe
eigenschappen.
-‐
zuiver
metaal
krijgt
op
macroniveau
taaie
en
vervormbare
eigenschappen
omdat
er
op
microniveau
een
laag
metaalionen
in
een
metaalrosster
langs
elkaar
schuiven
terwijl
de
onderlinge
binding
blijft.
-‐
bij
meer
dan
1,9%
koolstof
wordt
het
metaal
bros
en
zal
het
breken,
omdat
de
koolstofdeeltjes
het
metaalrooster
verstoren
waardoor
de
ionenlagen
niet
meer
langs
elkaar
kunnen
schuiven.
SOORT
GROEP
EIGENSCHAPPEN
VOORBEELDEN
weerbestendig,
poreus,
neemt
baksteen,
dakpannen,
grof
vocht
op
bloempotten
klassiek
weerbestendig,
poreus,
neemt
geen
fijn
porselein,
aardewerk
vocht
op
na
glazuren
isolatoren,
geleiders,
oxidisch
weerbestendig,
elektrisch
isolerend
kunstbotten
technisch
slijtvast,
hittebestendig,
elektrisch-‐
lagers,
slijpmateriaal,
extreme
niet-‐oxidisch
en
warmte-‐
isolerend
toepassingen.
-‐-‐>
ionogene
keramiek
bestaat
vooral
in
de
vorm
van
ionroosters
met
ionogene
bindingen.
-‐-‐>
covalente
keramiek
is
voornamelijk
opgebouwd
uit
atoomroosters
met
covalente
bindingen.
Synthetische
polymeren
zijn
veel
eenvoudiger
dan
biologische
polymeren
en
vaak
opgebouwd
uit
alkenen
die
in
een
serie
van
additiereacties
aan
elkaar
kunnen
worden
geknoopt.
-‐
in
een
additiepolymerisatie
verdwijnt
steeds
een
dubbele
binding
en
ontstaat
een
heel
groot
molecuul,
vaak
getekend
door
een
repeterende
eenheid
en
de
polymerisatiegraad
(n).
-‐-‐>
de
polymerisatiegraad
is
een
gemiddelde
van
onder
bepaalde
omstandigheden
gevormde
polymeren.
Hiermee
bereken
je
de
gemiddelde
molaire
massa,
door
het
aantal
repeterende
eenheden
te
vermenigvuldigen
met
de
molaire
massa
van
één
eenheid.
