Samenvatting NOVA scheikunde H12+H13

SCHEIKUNDE H12 MATERIALEN
12.1 VAN STRUCTUUR NAAR EIGENSCHAPPEN

MATERIAALEIGENSCHAPPEN:

- Chemisch
- Elektrisch
- Mechanisch
- Optisch en akoestisch
- Thermisch


MICRO-, MACRO- EN MESONIVEAU:

- Macroniveau = waarneembare en meetbare kenmerken/ eigenschappen stoffen en materialen
- Microniveau = niveau atomen, ionen en moleculen. Speelt grote rol bij verklaren/ voorspellen
eigenschappen materialen
- Mesoniveau = manier waarop deeltjes op microniveau zijn geordend tot grotere structuren


MATERIAALKUNDE:

Geen materiaal met gewenste eigenschappen  materiaal ontwikkelen.
Vier hoofdgroepen materialen:
1. Metalen:
Opgebouwd uit positief geladen atoomresten en elektronen die vrij door
metaalrooster kunnen bewegen. Tegengesteld geladen deeltjes trekken
elkaar aan  vormen metaalbinding.
Andere soorten atomen in metaalrooster  andere materiaaleigenschappen


2. Keramiek:
= alle materialen die door verhitting blijvend harder zijn geworden. Verandert
niets aan microstructuur, wel op mesoniveau  eigenschappen veranderen.
- Natuurlijke klei:
Natte klei  SiO2- en
aluminium ionen waaraan
zich negatief geladen groepen
bevinden. Daar tussen
watermoleculen en
metaalionen. Drogen 
water verdampt  niet
vervormbaar, afstand kleine
blaadjes blijft gelijk. Bakken
plaatjes naar elkaar toe 
sterke ion binding tussen
negatieve plaatjes en positieve metaalionen  hard
- Moderne keramiek:
o Ionogeen keramiek  bestaat uit en vormt ionrooster

, o Covalente keramiek  kristalrooster wordt bij elkaar gehouden door atoom
bindingen (covalente bindingen), heet ook wel atoom rooster


3. Polymeren:
Polymeer is gemaakt uit kleinere delen; monomeren. Aan elkaar gekoppeld tijdens
polymerisatiereactie. Polymeer moleculen kunnen onderling sterke vanderwaalsbindingen vormen:
vast bij kamertemperatuur.
Polymerisatiegraad = de hoeveelheid monomeermoleculen die per polymeermolecuul aan elkaar is
gekoppeld.
Zijketens zorgen ervoor dat polymeermoleculen verder van elkaar afliggen  vanderwaalskrachten
zwakker  materiaal zachter. OH-groepen zorgen voor waterstofbruggen  materiaal sterker & kan
water binden.
Amorfe toestand  alle polymeermoleculen liggen door elkaar. Onderlinge afstand groot 
vanderwaalskracht niet zo groot  materiaal zacht & bij lage temperatuur vloeibaar. (gekookte
spaghetti)
Kristallijne toestand  parallel naast elkaar. Onderlinge afstand klein  vanderwaalskracht groter
dan bij amorf. Meestal amorfe en kristallijne gebieden in polymeer. (ongekookte spaghetti)
- Weekmakers:
Grote vanderwaalsbinding tussen polymeermoleculen door hoge molecuulmassa (vooral
kristallijne gebieden)  hard materiaal en niet vervormbaar. Vanderwaalsbindingen tussen
polymeermoleculen verzwakken door toevoegen weekmakers (= klein molecuul die tussen
polymeermoleculen nestelt  afstand tussen polymeermoleculen groter 
vanderwaalsbinding kleiner  materiaal wordt zacht en buigbaarder.
- Thermoplasten en thermoharders:
Bij verwarming polymeer trillen polymeermoleculen harder  afstand wordt groter 
bindingssterkte neemt af  moleculen kunnen langs elkaar heen schuiven. Thermoplast =
plastic dat kan smelten, voorwaarde is dat het materiaal uit losse polymeerketens ontstaat
(lineaire structuur)
Polymeren met crosslinks (= dwarsverbinding tussen lange polymeerketens) kunnen niet
smelten; polymeermoleculen kunnen niet langs elkaar bewegen = thermoharders.


4. Composieten
= materiaal dat bestaat uit twee of meer bestandsdelen. Combineert gunstige eigenschappen 
nieuw materiaal met betere eigenschappen dan afzonderlijke materialen.




12.2 ADDITIEPOLYMEREN

ADDITIEPOLYMERISATIE:

Radicaal = reactief deeltje met ongepaard elektron. Kunnen dubbele binding etheen verbreken waardoor
nieuw radicaal ontstaat. Ontstane radicaal doet weer hetzelfde etc etc. Proces herhaalt zich heel vaak  lange
polymeermoleculen. Additiereactie stopt als alle monomeermoleculen op zijn en twee uiteinden elkaar vinden
in terminatiereactie. Bij additiepolymerisatie verdwijnt dus steeds dubbele binding.