Stoffen

Les 1: Stoffen herkennen

De lesstof:

Eigenschappen van stoffen

Water en azijn lijken hetzelfde omdat ze allebei kleurloos zijn. Toch kun je ze onderscheiden door eraan te ruiken of te proeven. Water en azijn hebben namelijk een andere geur en smaak. Deze kenmerken noemen we stofeigenschappen. Een aantal stofeigenschappen kun je ook terug vinden in de Binas.

Let op: Er zijn ook kleurloze vloeistoffen die gevaarlijk zijn, zoals zwavelzuur en zoutzuur. Deze mag je nooit proeven of ruiken omdat dat heel gevaarlijk is. Stoffen die je niet kent, moet je altijd met zorg behandelen.

Kleur

Veel stoffen kun je herkennen aan hun kleur. Metalen hebben bijvoorbeeld vaak verschillende kleuren en een mooie glans als ze nieuw zijn. Oude metalen worden vaak dof omdat ze reageren met zuurstof. Dit proces heet oxidatie. IJzer wordt bijvoorbeeld roodbruin en lood blauwgroen door oxidatie. Bij ijzer en staal noemen we dit proces roesten.

Oplosbaarheid en geleiding

Sommige eigenschappen van stoffen kun je alleen ontdekken door proefjes te doen. Bijvoorbeeld of een stof oplost in water. Suiker en zout lossen makkelijk op, maar kalk bijvoorbeeld niet. 

Het is ook belangrijk om te weten of een stof elektriciteit kan geleiden. Dit heet elektrische geleiding. Metalen zijn goede geleiders, terwijl de meeste andere stoffen isolatoren zijn.

Vaste Stof, vloeistof en gas

Water is een vloeistof, maar het kan ook een gas (waterdamp) of een vaste stof (ijs) zijn. Deze drie vormen noemen we fasen. Elke stof kan in een van deze drie fasen voorkomen: vast, vloeibaar of gasvormig.

Smeltpunt en stolpunt

Het smeltpunt is de temperatuur waarbij een vaste stof vloeibaar wordt. Elke stof heeft zijn eigen smeltpunt. Zo smelt zilver bij 961 °C. Als je zilver blijft verwarmen, stijgt de temperatuur pas weer als al het zilver gesmolten is.

Het stolpunt is de temperatuur waarbij een vloeistof weer vast wordt. Het stolpunt van zilver is ook 961 °C. Voor water is het stolpunt 0 °C; vloeibaar water wordt dan ijs.

Kookpunt

Het kookpunt is de temperatuur waarbij een vloeistof begint te koken. Water kookt bijvoorbeeld bij 100 °C. Elke stof heeft zijn eigen kookpunt.

Les 2: Dichtheid

De lesstof:

Volume van een rechthoekig voorwerp

Het volume van een voorwerp is de ruimte die het inneemt. Voor een rechthoekig voorwerp, zoals een doos, kun je het volume berekenen met deze formule:

volume = lengte * breedte * hoogte

Hierbij gebruik je:

• volume in kubieke centimeter (cm³)

• lengte in centimeter (cm)

• breedte in centimeter (cm)

• hoogte in centimeter (cm)

Volume van een onregelmatig voorwerp

Voor onregelmatige voorwerpen, die geen vaste vorm hebben zoals een steen, gebruik je een andere methode om het volume te bepalen. Je kunt hiervoor de onderdompelmethode gebruiken:

• Vul een maatcilinder voor ongeveer de helft met water en lees de waterstand af. Dit is de beginstand.

• Laat het voorwerp voorzichtig in het water zakken tot het helemaal onder water is.

• Lees de nieuwe waterstand af. Dit is de eindstand.

• Het verschil tussen de eindstand en de beginstand geeft het volume van het voorwerp.

Omdat 1 cm³ gelijk is aan 1 mL, gebruik je milliliters (mL) voor onregelmatige voorwerpen.

Dichtheid

In de afbeelding zie je drie blokjes: een van plexiglas, een van goud, en een van aluminium. Elk blokje is 1 cm lang, 1 cm breed en 1 cm hoog, dus elk heeft een volume van 1 cm³. Maar hun massa’s zijn verschillend door hun verschillende dichtheden. 

Dichtheid is de massa van 1 cm³ van een stof. De eenheid voor dichtheid is gram per kubieke centimeter (g/cm³).

Dichtheid bepalen

Je hoeft niet altijd een blokje van 1 cm³ te hebben om de dichtheid te berekenen. Stel je hebt een blok van 4 cm³ met een massa van 34 gram, zoals in het voorbeeld met messing:

Dichtheid = massa : volume = 34 : 4 = 8,5 g/cm³

Je deelt de massa (34 g) door het volume (4 cm³) om de dichtheid te vinden. Deze formule werkt ook voor voorwerpen met een onregelmatige vorm.

Formule voor dichtheid

Je kunt de dichtheid van een stof berekenen met de formule:

dichtheid= massa : volume

Hierbij gebruik je:

• dichtheid in gram per kubieke centimeter (g/cm³)

• massa in gram (g)

• volume in kubieke centimeter (cm³)

Les 3: Moleculen en atomen

De lesstof:

Zuivere stof en mengsel

Elke stof bestaat uit kleine deeltjes. In helemaal schoon en zuiver water zitten alleen maar waterdeeltjes. Als er maar één soort deeltjes in een stof zit, noemen we die stof een zuivere stof. Dus, water is een zuivere stof. Zeewater is dat niet, want naast waterdeeltjes zitten er ook zoutdeeltjes in.

Lucht bestaat ook uit allemaal deeltjes, maar het zijn er twee verschillende: stikstof en zuurstof. Omdat lucht uit verschillende soorten deeltjes bestaat, noemen we het een mengsel.

Suiker en zout

Op de afbeelding zie je zoutkorrels en suikerkorrels. Zout is een zuivere stof, want een korrel zout bestaat alleen uit zoutdeeltjes. Zout is wit en smaakt zout. Suiker is ook een zuivere stof. Een korrel suiker bestaat alleen uit suikerdeeltjes. Suiker is ook wit, maar smaakt zoet.

Als je suiker en zout mengt, krijg je een mengsel van suiker en zout. In dit mengsel behoudt elke stof zijn eigen eigenschappen. Het zout smaakt nog steeds zout en de suiker smaakt nog steeds zoet.

Moleculen

Water bestaat uit heel kleine deeltjes die moleculen heten. Een molecuul water bestaat uit kleinere deeltjes, atomen genaamd. Een watermolecuul bevat atomen van waterstof en zuurstof die stevig aan elkaar vastzitten.

Suiker bestaat uit moleculen suiker, die opgebouwd zijn uit waterstof-, zuurstof-, en koolstofatomen. Zout, officieel natriumchloride genoemd, bestaat uit natrium- en chlooratomen.

Er bestaan meer dan tien miljoen verschillende soorten moleculen!

Eigenschappen van Moleculen

Moleculen zijn zo klein dat je ze niet kunt zien, zelfs niet met een microscoop. In één druppel water zitten ongeveer 1.000.000.000.000.000.000.000 (1 triljard) moleculen! Je kunt niet zeggen dat één molecuul water nat is, maar als er heel veel moleculen samenkomen, lijkt het op de vloeistof die we water noemen.

Les 4: Chemische reacties

De lesstof:

Les 5: Veiligheid

De lesstof: