Waarschijnlijk heb je in de derde klas het model hiernaast gehad om de verschillen tussen een vaste stof en een vloeistof te verklaren. In een vaste stof zitten de moleculen netjes op hun plaats en trillen alleen een beetje. In een vloeistof kunnen de moleculen door elkaar heen bewegen. Hierdoor houdt een vaste stof zijn vorm, terwijl een vloeistof kan stromen.
Opdracht (W4) Werkblad
- Als je uitgaat van bovenstaand model, waar zullen dan meer moleculen in voorkomen, in een cm3 vaste stof of in een cm3 vloeistof?
- Wat zal volgens bovenstaand model de grootste dichtheid hebben, de vaste stof of de vloeistof? Verklaar.
- Als een vaste stof gaat smelten, zul je op een gegeven moment tegelijkertijd de vaste stof en de vloeistof in hetzelfde vat hebben.
Zal, volgens bovenstaand model, de vaste stof op de vloeistof drijven, of zal de vaste stof juist naar de bodem zakken. Verklaar.
Als water gaat bevriezen, blijft het ijs op het water drijven. Water is een van de weinige stoffen waarbij de vaste fase (ijs) drijft op de vloeibare fase (water). Bovenstaand model van vaste stof en vloeistof voldoet dus niet voor water, we zullen het model moeten aanpassen. Hieronder staan een meer uitgewerkt model van ijs.
Opdracht (W5) Werkblad
- Een watermolecuul wordt in het linker model van ijs weergegeven met een balletje/stokje (ball-and-stick) model. De binding tussen een zuurstof- en een waterstofatoom in een watermolecuul wordt weergegeven met een doorgetrokken streep. Tussen twee watermoleculen zit een soort binding die wordt weergegeven met een stippellijn. Tussen welke atoomsoorten zit deze stippellijn altijd?
- In het filmpje van ijs zie je dat er een soort gangen in voorkomen, waar niets in zit. Wat is de vorm van deze gangen?
De stippellijn tussen twee watermoleculen is de weergave van een vrij zwakke binding, de waterstofbrug of H-brug. De waterstofbrug is ongeveer vijf keer zo zwak als de binding tussen een H- en een O-atoom in het watermolecuul. Door de waterstofbrug richten de moleculen in ijs zich naar elkaar.
Opdracht (W6) Werkblad
- Als je goed oplet, zie je dat de watermoleculen zich anders gedragen na 10 seconden dan na 15 seconden staat (laat het filmpje lopen, het gaat om de bewegende beelden!). Wat is het verschil in gedrag van de watermoleculen bij t = 10 en t = 15? Geef een verklaring voor dit verschil.
- Na hoeveel seconden begint volgens jou het ijs te smelten?
- Hoe kun je dit aan de watermoleculen zien?
- Waar zit de meeste ruimte tussen de watermoleculen, in ijs of in vloeibaar water? Je kunt dit het beste zien op het moment dat het ijs begint te smelten.
- Waar zitten meer watermoleculen in, in een cm3 ijs of in een cm3 vloeibaar water?
- Wat heeft de hoogste dichtheid, ijs of vloeibaar water? Verklaar.
- Beschrijf hoe je het smelten van ijs voorstelt in de macroscopische (echte), nanoscopische (moleculaire) en symbolische wereld.
- Verklaar waarom ijs op water blijft drijven. Gebruik in je verklaring de nanoscopische wereld.
Bedenk welke informatie (illustraties, stukken tekst) je kunt gebruiken voor de folder. Zet deze informatie vast weg op een diskette of op de harde schijf.