Naam: Klas: Datum: Het deeltjesmodel Deeltjes en hun eigenschappen Als je een stukje ijzer, goud of eender welk stof tientallen keren kon vergroten, dan zou je ontdekken dat alle stoffen gemaakt zijn van zeer kleine deeltjes. Met een elektronenmicroscoop is het mogelijk om deze kleine bouwstenen van een stof te zien. Zo is de foto rechts een microscopische uitvergroting van goud. De gouddeeltjes zijn niet eens 1 nanometer groot. 1 nanometer = 0,000 000 1 cm Welke vorm hebben de gouddeeltjes? We zullen deze deeltjes nu voorstellen door Je merkt op dat alle gouddeeltjes even groot zijn. We nemen aan dat alle deeltjes van eenzelfde stof even groot zijn en dat ze daarom hetzelfde volume hebben. Deeltjes van eenzelfde stof hebben ook dezelfde massa! Bekijk de volgende microscopische opname van een papieren zakdoekje. Zijn alle deeltjes even groot? Is dit een microscopische foto van 1 stof? Context 3 Zinken zweven drijven 1
Deeltjes van verschillende stoffen zijn dus niet identiek. Uit de microscopische foto s van het goud en de zakdoek leer je ook dat de deeltjes zeer dicht bij elkaar kunnen liggen. Wanneer deeltjes dicht bij elkaar liggen, mogen we veronderstellen dat ze elkaar aantrekken. Moesten de deeltjes elkaar niet aantrekken, dan was elk voorwerp microscopisch klein en was het niet met het blote oog zichtbaar. Tussen de deeltjes zit er niets, zelfs geen lucht! Om de andere eigenschappen van de deeltjes te achterhalen, ga je nu zelf een deeltjesmodel maken. proef 1 18 wattenballetjes of piepschuimballetjes een groot stuk dunne elastiek een stevige naald 1 Doorprik alle balletjes. 2 Rijg een balletje aan een stukje elastiek en knoop die vast aan het begin van de elastiek. 3 Rijg een volgend balletje in de helft van de elastiek en knoop het vast. 4 Rijg een derde balletje aan de elastiek en knoop het op het einde vast. 5 Rijg zo alle balletjes per 3 vast. 6 Neem 3 rijtjes met 3 balletjes en maak die vast met stukjes elastiek zodat je een vierkant verkrijgt. 7 Maak nog een vierkant met de overige balletjes. 8 Leg tot slot de 2 vierkanten op elkaar en verbind elk balletje van het ene vierkant aan het corresponderend balletje van het andere vierkant. Wanneer je nog 9 extra balletjes per 3 aan elkaar rijgt, er een vierkant mee maakt en op dezelfde manier vastmaakt aan de structuur gemaakt in het laatste puntje, dan verkrijg je een kubus. 2 Context 3 Zinken zweven drijven
proef 2 De structuur met 18 balletjes uit proef 1 1 Neem je deeltjesmodel vast aan 2 balletjes, die ver uit elkaar liggen. 2 Schud zachtjes met je deeltjesmodel. 3 Schud harder met je deeltjesmodel. Wanneer je met je deeltjesmodel schudt, dan blijven de deeltjes stil hangen/bewegen de deeltjes. (Schrap wat niet past.) Wat gebeurt er met de afstand tussen de deeltjes wanneer je zachtjes schudt? Wat gebeurt er met de afstand tussen de deeltjes wanneer je krachtiger schudt? Om nooit te vergeten Deeltjes van eenzelfde stof hebben dezelfde vorm, hetzelfde volume en dezelfde massa. Deeltjes van een verschillende stof zijn niet identiek. Deeltjes die in mekaars buurt liggen, trekken elkaar aan. Deeltjes kunnen bewegen, ze hebben energie. Als de energie groter wordt, bewegen de deeltjes harder en vergroot hun onderlinge afstand. Context 3 Zinken zweven drijven 3
Deeltjes en aggregatietoestanden Je weet vast wel dat stoffen onder verschillende vormen kunnen voorkomen. Denk maar eens aan water. Wanneer je water uit de kraan laat komen, dan is het vloeibaar. Als je water in de diepvriezer zet, krijg je ijs. IJs is water in een vaste toestand. Als je water op je fornuis opwarmt en laat koken, dan verdampt het water. Waterdamp is water in gasvormige toestand. Deze toestanden waarin stoffen kunnen voorkomen, noemen we aggregatietoestanden. We onderscheiden vast, vloeibaar en gasvormig. proef 3 Een kaars Neem de kaars vast en schud ermee. Kun je de vorm van het kaarsvet veranderen door ermee te schudden? Het deeltjesmodel dat je gemaakt hebt in proef 1, komt overeen met het model van een zuivere vaste stof. Bij een vaste stof zijn de aantrekkingskrachten tussen de deeltjes zeer groot, waardoor ze dicht bij elkaar blijven. De deeltjes in een vaste stof kunnen wel bewegen: ze trillen ter plaatse. Door deze grote aantrekkingskracht hebben vaste stoffen een vaste vorm en een vast volume. 4 Context 3 Zinken zweven drijven
proef 4 Een kaars Een lucifer 1 Steek de kaars aan. 2 Bekijk het kaarsvet goed. 3 Schud eens zachtjes met de kaars. Leg je lucifer veilig aan de kant om af te koelen en gooi ze niet direct in de vuilbak! Wat gebeurt er met het kaarsvet in de buurt van de vlam? Kun je de vorm van het kaarsvet in de buurt van de vlam veranderen door zachtjes met de kaars te schudden? proef 5 Wattenballetjes of piepschuimballetjes Een beker 1 Plaats de balletjes in de beker. 2 Schud eens zachtjes met de beker. Wat gebeurt er met de balletjes wanneer je schudt? Het deeltjesmodel dat je in de beker gemaakt hebt, komt overeen met dat van een zuivere vloeistof. Context 3 Zinken zweven drijven 5
Bij een vloeistof zijn de aantrekkingskrachten tussen de deeltjes kleiner dan bij een vaste stof, waardoor de deeltjes door elkaar kunnen bewegen. Door deze eigenschap hebben vloeistoffen geen vaste vorm meer, wel nog een vast volume. proef 6 Wattenballetjes of piepschuimballetjes Een beker Een stuk karton 1 Plaats de balletjes in de beker. 2 Schud eens vrij hard met de beker. 3 Leg een stuk karton op de beker en schud even hard. Wat gebeurt er met de balletjes wanneer je met de open beker schudt? Wat gebeurt er met de balletjes wanneer je met de gesloten beker schudt? Het deeltjesmodel dat je nu in de beker gemaakt hebt, komt overeen met het model van een zuiver gas. Bij een gas zijn de aantrekkingskrachten tussen de deeltjes heel klein, waardoor de deeltjes vrij kunnen bewegen. Door de eigenschappen van dit deeltjesmodel hebben gassen geen vaste vorm en geen vast volume meer, maar willen ze steeds de grootst mogelijke ruimte innemen. Daarom moeten we gassen steeds bewaren in een gesloten vat. Denk maar aan duikflessen, waardoor duikers onder water kunnen ademen. 6 Context 3 Zinken zweven drijven
Om nooit te vergeten De deeltjes van een vaste stof blijven dicht bij elkaar omdat de aantrekkingskrachten tussen de deeltjes zeer groot zijn. De deeltjes van een vaste stof kunnen bewegen: ze trillen ter plaatse. Vaste stoffen hebben daardoor een vast volume en een vaste vorm. De deeltjes van een vloeistof bewegen door elkaar omdat de aantrekkingskrachten tussen de deeltjes kleiner is dan bij vaste stoffen. Vloeistoffen hebben hierdoor geen vaste vorm, maar wel een vast volume. De deeltjes van een gas kunnen vrij bewegen omdat de aantrekkingskrachten tussen de deeltjes zeer klein is. Gassen hebben daardoor geen vast volume en geen vaste vorm, maar nemen altijd de grootst mogelijke ruimte in. We bewaren gassen daarom in een gesloten vat. Context 3 Zinken zweven drijven 7
De proef op de som 1 Herhaal nog een de eigenschappen van het deeltjesmodel door de ontbrekende woorden in te vullen. Deeltjes van eenzelfde stof hebben dezelfde hetzelfde en dezelfde. Deeltjes van een verschillende stof zijn. Deeltjes kunnen ; ze hebben. Als de energie groter wordt, bewegen deeltjes en vergroot 2 Schrap wat niet past in de onderstaande tabel. vaste stof / vloeistof / gas vaste stof / vloeistof / gas vaste stof / vloeistof / gas De deeltjes trillen ter plaatse / bewegen door elkaar / bewegen vrij. veel / minder/ weinig beweging van de deeltjes De deeltjes zitten dicht bij elkaar / verder van elkaar / zo ver mogelijk van elkaar. Veel / minder/ weinig orde tussen de deeltjes Er zijn veel / minder / weinig aantrekkingskrachten tussen de deeltjes. Wel / geen vast volume. Wel / geen vaste vorm. Een voorbeeld is: Olie / hout / lucht De deeltjes trillen ter plaatse / bewegen door elkaar / bewegen vrij. veel / minder/ weinig beweging van de deeltjes De deeltjes zitten dicht bij elkaar / verder van elkaar / zo ver mogelijk van elkaar. Veel / minder/ weinig orde tussen de deeltjes Er zijn veel / minder / weinig aantrekkingskrachten tussen de deeltjes. Wel / geen vast volume. Wel / geen vaste vorm. Een voorbeeld is: Olie / hout / lucht De deeltjes trillen ter plaatse / bewegen door elkaar / bewegen vrij. veel / minder/ weinig beweging van de deeltjes De deeltjes zitten dicht bij elkaar / verder van elkaar / zo ver mogelijk van elkaar. Veel / minder/ weinig orde tussen de deeltjes Er zijn veel / minder / weinig aantrekkingskrachten tussen de deeltjes. Wel / geen vast volume. Wel / geen vaste vorm. Een voorbeeld is: Olie / hout / lucht 3 Geef 3 voorbeelden van a) een vaste stof, b) een vloeistof, c) een gas. a b c 8 Context 3 Zinken zweven drijven