Scheikunde
Hoofdstuk 14 – Nieuwe Materialen
§ 14.1 – METALEN EN LEG ERING EN
KERNFUSIE: reactie die kan plaatsvinden tussen twee atoomkernen bij extreem hoge temperaturen.
•Waterstof: 1 proton, zonder neutronen. •Deuterium: waterstof, 1 neutron. •Tritium: waterstof, 2 neutronen.
Op de zon smelten waterstofisotopen tot helium. Deuterium + Tritium botsen → Helium + neutron ontstaan.
Dit gebeurd in het plasma. Je spreekt niet langer van een gas als voldoende atomen geïoniseerd zijn.
Een plasma geleidt elektrische stroom en reageert op magneetvelden.
Kernfusiereactor heeft de vorm van een donut. In de ring zit het plasma, dat in bedwang wordt gehouden door
de koperen magneetringen. De reactorwand moet bestend zijn tegen extreem hoge temperaturen.
• EDEL E META L EN roesten(bij ijzer)/corroderen niet → reageren niet graag met andere stoffen om zich
heen → slechte reductor.
• O NEDEL E META L EN → reageren graag met andere stoffen om zich heen → goede reductor.
• In Binas Tabel 48 is hoe hoger het standaardelektrodepotentiaal → hoe onedeler.
Mogelijkheden om metalen te beschermen tegen corrosie:
• afdekken met verflaag
• afdekken van een metaal met een laagje van een ander metaal
• poeder coaten: te beschermen voorwerp wordt elektrisch geaard → oven → hard uit → vaste laag verf.
Metalen zijn goede geleiders: bestaat uit positief geladen metaalionen, omringd door negatief geladen, vrij
bewegende valentie-elektronen.
Metalen zijn ook erg buigzaam: metalen vormen kleine kristallen (= groepjes metaalionen). Het metaalrooster
van het ene kristal sluit niet aan op het kristalrooster van het andere kristal → goed vervormen en bewerken.
Legeringen:
Door veranderingen in het metaalrooster aan te brengen verander je eigenschappen van een metaal op
macroniveau. Bij legering is een deel van de atomen veranderd voor een ander (groter/kleiner) atoom.
→ veroorzaken fouten van het metaalrooster → roosterfouten → verschuiven van lagen moeilijker.
• Sommige legeringen zijn SMART MATERIALS: materialen die vanzelf slim reageren op veranderingen van
buitenaf.
• Nitol= GEHEUGENMATERIAAL: bij hoge temperatuur in een bepaalde vorm brengen → na vervormen
gaat het bij verwarming vanzelf terug naar de oorspronkelijke vorm.
• Twee verschillende kristalstructuren:
MA RTENSIET: flexibel en vervormbaar bij lage temperatuur.
A USTENIET: stevige ‘geheugenvorm’ bij hogere temperatuur.
Opdracht: 3,4,6,7
1
, § 14.2 – SLIMME POLYMEREN
Sommige polymeren kunnen zichzelf herstellen door een nieuwe binding te vormen:
IO NBINDING:
• Draden zijn polymeerketens en de zijgroepen bevatten positieve lading → bij elkaar gehouden door
negatieve ladingen.
W A TERSTO FBRUGGEN:
• N-H en C=O groepen kunnen waterstof bruggen vormen.
CO VA L ENTE/A TO O MBINDING:
• Er komt een 2 e , nieuwe reactie → ontstaan nieuwe bindingen
Rubbers kunnen gemaakt worden in 3 stappen:
1. Reactie diamine met zuur:
2. Aminogroepen reageren met zuurgroepen van een ander molecuul → amidebindingen
3. Vrije aminogroepen en zuurgroepen reageren met elkaar
2
Hoofdstuk 14 – Nieuwe Materialen
§ 14.1 – METALEN EN LEG ERING EN
KERNFUSIE: reactie die kan plaatsvinden tussen twee atoomkernen bij extreem hoge temperaturen.
•Waterstof: 1 proton, zonder neutronen. •Deuterium: waterstof, 1 neutron. •Tritium: waterstof, 2 neutronen.
Op de zon smelten waterstofisotopen tot helium. Deuterium + Tritium botsen → Helium + neutron ontstaan.
Dit gebeurd in het plasma. Je spreekt niet langer van een gas als voldoende atomen geïoniseerd zijn.
Een plasma geleidt elektrische stroom en reageert op magneetvelden.
Kernfusiereactor heeft de vorm van een donut. In de ring zit het plasma, dat in bedwang wordt gehouden door
de koperen magneetringen. De reactorwand moet bestend zijn tegen extreem hoge temperaturen.
• EDEL E META L EN roesten(bij ijzer)/corroderen niet → reageren niet graag met andere stoffen om zich
heen → slechte reductor.
• O NEDEL E META L EN → reageren graag met andere stoffen om zich heen → goede reductor.
• In Binas Tabel 48 is hoe hoger het standaardelektrodepotentiaal → hoe onedeler.
Mogelijkheden om metalen te beschermen tegen corrosie:
• afdekken met verflaag
• afdekken van een metaal met een laagje van een ander metaal
• poeder coaten: te beschermen voorwerp wordt elektrisch geaard → oven → hard uit → vaste laag verf.
Metalen zijn goede geleiders: bestaat uit positief geladen metaalionen, omringd door negatief geladen, vrij
bewegende valentie-elektronen.
Metalen zijn ook erg buigzaam: metalen vormen kleine kristallen (= groepjes metaalionen). Het metaalrooster
van het ene kristal sluit niet aan op het kristalrooster van het andere kristal → goed vervormen en bewerken.
Legeringen:
Door veranderingen in het metaalrooster aan te brengen verander je eigenschappen van een metaal op
macroniveau. Bij legering is een deel van de atomen veranderd voor een ander (groter/kleiner) atoom.
→ veroorzaken fouten van het metaalrooster → roosterfouten → verschuiven van lagen moeilijker.
• Sommige legeringen zijn SMART MATERIALS: materialen die vanzelf slim reageren op veranderingen van
buitenaf.
• Nitol= GEHEUGENMATERIAAL: bij hoge temperatuur in een bepaalde vorm brengen → na vervormen
gaat het bij verwarming vanzelf terug naar de oorspronkelijke vorm.
• Twee verschillende kristalstructuren:
MA RTENSIET: flexibel en vervormbaar bij lage temperatuur.
A USTENIET: stevige ‘geheugenvorm’ bij hogere temperatuur.
Opdracht: 3,4,6,7
1
, § 14.2 – SLIMME POLYMEREN
Sommige polymeren kunnen zichzelf herstellen door een nieuwe binding te vormen:
IO NBINDING:
• Draden zijn polymeerketens en de zijgroepen bevatten positieve lading → bij elkaar gehouden door
negatieve ladingen.
W A TERSTO FBRUGGEN:
• N-H en C=O groepen kunnen waterstof bruggen vormen.
CO VA L ENTE/A TO O MBINDING:
• Er komt een 2 e , nieuwe reactie → ontstaan nieuwe bindingen
Rubbers kunnen gemaakt worden in 3 stappen:
1. Reactie diamine met zuur:
2. Aminogroepen reageren met zuurgroepen van een ander molecuul → amidebindingen
3. Vrije aminogroepen en zuurgroepen reageren met elkaar
2
