VWO 6 Hoofdstuk 12 Materialen

Scheikunde NOVA VWO 6 Hoofdstuk 12 Materialen Paragraaf 12.1 Van structuur naar eigenschappen Materiaaleigenschappen Chemisch Brandbaarheid, oplosbaarheid, uv-gevoeligheid, hydrofiel/-foob Elektrisch Soortelijke weerstand Mechanisch Treksterkte, druksterkte, snelheid, hardheid, vervormbaarheid Optisch, akoestisch Kleur, brekingsindex, voortplantingssnelheid (licht en geluid) Thermisch Smelt-/kookpunt, soortelijke warmte In de bouw zijn mechanische eigenschappen van materiaal belangrijk  rekening houden met enorme krachten. De hoeveelheid kracht die een materiaal per m 2 kan verdragen, wordt op 2 manieren gemeten: trekproef en drukproef. Dit verschilt per materiaal. Bijv. glas: druk

> trek en beton: trek > druk [Binas 10 B].

Macroniveau = door de mens waarneembare kenmerken en meetbare eigenschappen

(± 10

-1 t/m 10

m) Microniveau = bekeken op niveau van atomen, ionen, moleculen en structuurformules

(± 10

-1 nm) Mesoniveau = manier waarop deeltjes op microniveau zijn geordend tot grotere moleculen

(± 10

-7 t/m 10 -6 m) Materiaalkunde Metalen = opgebouwd uit positief geladen atoomresten en elektronen die vrij door het metaalrooster kunnen bewegen

• eigenschappen: hard, taai, vervormbaar, glanzend, hoge geleidbaarheid en mengbaarheid

met andere metalen

• + en – deeltjes trekken elkaar aan  metaalbinding
• andere eigenschappen bij legering (mengsel)

Keramiek = álle materialen die door verhitting blijvend harder zijn geworden

• bij hoge temperatuur geen bewegingsvrijheid  in een gunstige positie t.o.v. elkaar

bewegen  onderlinge bindingssterkte wordt sterk vergroot  afstand tussen deeltjes kleiner en voorwerp krimpt

• natuurlijke klei

> laat je het drogen wordt het hard, voeg je water toe wordt het zacht > temperatuur boven 900˚C  klei blijft hard Polymeren = gemaakt uit kleinere moleculen (monomeren) die in een polymerisatiereactie aan elkaar zijn gekoppeld met honderden / duizenden tegelijk

• polymeermoleculen kunnen sterke vanderwaalsbindingen vormen. Hoe langer de keten,

hoe sterker de vanderwaalsbinding, hoe harder het materiaal. Hoe meer zijketens, hoe zwakker de vanderwaalsbinding. 1 / 2

• polymerisatiegraad = gemiddelde ketenlengte kun je uitdrukken in de hoeveelheid

monomeermoleculen die per polymeermolecuul aan elkaar zijn gekoppeld > amorf = vaste stof zonder kristallijne structuur: atomen / ionen / moleculen zijn willekeurig gerangschikt (bord spaghetti) > kristallijn = polymeermoleculen parallel langs elkaar gerangschikt (doos spaghetti)

• weekmakers = stoffen die kunststof producten zacht en buigzaam maken
• thermoplast = materiaal van plastic dat bij verhitting zacht wordt. Het materiaal moet uit

losse polymeerketens bestaan

• thermoharder = materiaal van kunststof dat bij verhitting hard blijft

Vervormbaarheid Uitrekken Microniveau Thermoharders NietNiet mogelijk Veel crosslinks Elastomeren Een beetje Tijdelijk Weinig crosslinks Thermoplasten veelblijvend Geen crosslinks Composiet = bestaat uit twee of meer bestanddelen. Het combineert de gunstige eigenschappen van de oorspronkelijke bestanddelen, waardoor nieuw materiaal ontstaat dat betere eigenschappen heeft dan de afzonderlijke materialen

• ze kunnen hoge drukspanning verdragen, dat voorkomt zodat bijv. beton breekt bij te hoge

trekspanning Paragraaf 12.2 Additiepolymeren radicaal = reactief deeltje met ongepaard elektron additie = dubbele of driedubbele binding nodig additiepolymerisatie = radicaalreactie waarbij dubbele bindingen in het monomeer verdwijnen en atoombindingen tussen monomeermoleculen tot stand komen

- nodig: monomeer met C = C (alkeen) of C ≡ C (alkyn)

• 3 fasen

1. Initiatie: radicaal vormt

2. Propagatie: radicaal reageert met monomeer

• Terminatie: 2 radicalen reageren  einde reactie
• / 2