Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Scheikunde Hoofdstuk 12 - Coggle Diagram

- - - - Macroniveau
        
        Door de mens waarneembare kenmerken en meetbare eigenschappen van stoffen en materialen.
      - Microniveau
        
        Het niveau van atomen, ionen en moleculen.
      - Mesoniveau
        
        De manier waarop deeltjes op microniveau zijn geordend tot grotere structuren.
  - - - Metalen
      - Keramiek
      - Polymeren
      - Composieten
  - - - Natuurlijke klei
        
        Klei is een gemakkelijk te vervormen materiaal, maar de keramiek die ontstaat na het bakken, is een hard soort materiaal dat eeuwenlang mee kan gaan.
        
        Tussen de kleiplaatjes bevinden zich watermoleculen en materiaalionen. Hierdoor kunnen de kleiplaatjes langs elkaar bewegen en is de klei vervormbaar. Tijdens het drogen verdampt het water, waardoor de klei niet meer vervormbaar is. De afstand tussen de platen blijft nagenoeg gelijk. De ongebakken klei is hierdoor vrij bros en kan weer gemakkelijk water opnemen en zacht worden. Tijdens het bakken kunnen door de toegenomen energie de kleiplaatjes naar elkaar toe bewegen en vormen zich sterke ionbindingen tussen de negatief geladen groepen van de kleiplaatjes en de positief geladen metaalionen die zich tussen de kleiplaatjes bevinden. Het materiaal kan geen water meer opnemen en is blijven hard geworden.
        
        Keramiek van natuurlijke klei is op micro- en mesoniveau vrij ingewikkeld materiaal. Keramiek bevat zowel atoombindingen als ionbindingen. De ionbindingen worden gevormd tijdens het bakken, maar beide typen bindingen zijn belangrijk voor de stevigheid van het uiteindelijke materiaal.
      - Moderne keramiek
        
        Moderne vormen van keramiek hebben vaak eenvoudiger microstructuur dan natuurlijke klei en lijken uiterlijk vaak niet op de ouderwets aardewerk.
        
        Ionogeen keramiek
        
        Covalente keramiek
  - - - Tussen polymeermoleculen treden altijd vanderwaalsbindingen op. Omdat polymeermoleculen lange moleculen zijn met een hoge molecuulmassa, kunnen de vanderwaalsbindingen tussen deze polymeermoleculen vrij groot worden, zeker in kristallijne gebieden. Als gevolg hiervan is het materiaal hard en niet vervormbaar.
      - De vanderwaalsbindigen tussen polymeermoleculen kunnen worden verzwakt door het toevoegen van zogenomede weekmakers. Weekmakers zijn kleine moleculen die zich gemakkelijk tussen de polymeermoleculen kunnen nestelen, waardoor de afstand tussen de polymeermoleculen groter wordt en de vanderwaalsbindigen tussen de polymeermoleculen worden verzwakt. Daardoor kunnen de polymeerketens gemakkelijk ten opzichte van elkaar bewegen.
    - - Bij verwarming trillen de polymeermoleculen harder, waardoor de afstand tussen de moleculen groter wordt. Hierdoor neemt de bindingssterkte af en kunnen de lange polymeermoleculen langs elkaar heen schuiven. Een plastic dat kan smelten, wordt een thermoplast genoemd. Voorwaarde is dat het materiaal uit losse polymeerketens bestaat, oftewel een lineaire structuur heeft.
      - Er bestaan ook polymeren waarbij tussen de lange polymeerketens met behulp van atoombindingen dwarsverbindingen, crosslinks, zijn aangebracht. Hierdoor ontstaat een netwerkstructuur. Deze crosslinks voorkomen dat de polymeermoleculen bij de temperatuurverhoging langs elkaar kunnen bewegen. Een polymeer met een netwerstructuur kan daardoor niet smelten. Bij verdere verhitting zal de netwerstructuur mogelijk nog meer dwarsverbindingen krijgen en uiteindelijk ontleden. Deze polymeren worden thermoharders genoemd.
- - - - Diamant heeft een atoomrooster, waarbij alle C-atomen via enkele atoombindingen op gelijke afstaan staan. Doordat er in de stof alleen sterke atoombindingen aanwezig zijn, is de stof zeer hard.
      - Grafiet bestaat uit lagen koolstof van slechts één atoom dik. Grafeit bestaat uit geconjugeerde systemen en kan daardoor elektriciteit geleiden. Tussen twee lagen bevinden zich geen atoombindingen, maar vanderwaalsbindingen. Grafiet is daardoor een zacht materiaal, omdat de koolstoflagen gemakkelijk van elkaar af te schuiven.
    - - Een enkele koolstoflaag grafiet heet grafeen. De bindingen binnen grafeen zijn enorm sterk. Een benzeering is een zeer stabiele verbinding. Het is een goede geleider van elektriciteit.
      - Vele andere allotropen van koolstof zijn gebaseerd op de structuur van grafeen. Deze hebben de verzamelnaam fullerenen. Een opgerold grafeenmolecuul vormt een koolstofnanobuis. Bolvormige fullerenen heten buckyballen. Al deze structuren hebben door hun eigenschappen een enorme potentie voor het ontwikkelen van superlichte, supersterke, supergeleidende materialen.