MEER OVER MOLECULEN

Moleculen en temperatuur


De moleculen bewegen kriskras door elkaar. Die beweging wordt veroorzaakt door de botsingen met andere moleculen. We noemen dat de Brownse beweging. Doordat de moleculen tegen elkaar aan botsen gaan ze soms sneller en soms langzamer.

Hoe sneller de moleculen bewegen, hoe hoger de temperatuur van de stof is. Daarom moet je eigenlijk zeggen dat de temperatuur van een stof afhangt van de gemiddelde snelheid van de moleculen.

 

Als je op het plaatje klikt, en je gaat een stukje naar beneden, dan zie je een vierkant. Even wachten en dan kun je zien hoe moleculen sneller gaan bewegen als je warmte toevoegt. Dat doe je met het schuifje. Hoe verder je dat naar rechts schuift, hoe meer warmte je toevoegt. Sluit het venster als je ermee klaar bent.

   

Nu kunnen we ook begrijpen wat temperatuur van een vaste stof is. Hoe sneller de moleculen bewegen, hoe hoger de temperatuur.

Maar pas op!

Er is een verschil tussen temperatuur en warmte. Als we in het dagelijks leven zeggen dat iets warm is, dan bedoelen we dat de temperatuur van die stof hoog is. Temperatuur is het bewegen van moleculen, terwijl warmte het middel is om ze harder te laten trillen. Dus als ik een stof verwarm, dan is het de warmte die de moleculen harder laat trillen. Zie je het verschil ?

Wat gebeurt er als een vaste stof gaat smelten? Zoals gezegd, zitten de moleculen in een vaste stof netjes gerangschikt en trillen ze op hun plaats. Als we de vaste stof gaan verwarmen [we voegen energie toe] dan zullen de bolletjes steeds harder gaan trillen. Op een gegeven moment zullen ze zó hard trillen dat het onmogelijk is om ze nog op hun plaats te houden. De moleculen breken stuk voor stuk los, net zo lang tot alle moleculen bevrijd zijn. Het duurt daarom even voordat een vaste stof vloeibaar wordt.

We hebben al bekeken wat er gebeurde tijdens het smelten. Nu gaan we bekijken wat er gebeurt tijdens het koken van een vloeistof. Als de vaste stof eenmaal een vloeistof is dan zorgt het verwarmen ervoor dat de moleculen in de vloeistof steeds harder door elkaar gaan bewegen. Omdat ze in alle richtingen kunnen bewegen, komt het wel eens voor dat een molecuul genoeg vaart heeft om aan de aantrekkende kracht van de anderen ontsnappen en als een raket uit de vloeistof gelanceerd wordt. De vloeistof is dan aan het verdampen. Als de vloeistof aan het koken is, dan kun je de moleculen in de vloeistof niet harder laten bewegen. Alle warmte die nu nog wordt toegevoegd, wordt gebruikt om los te breken uit de vloeistof. Net als een raket die de Aarde verlaat, heeft een molecuul energie nodig om te ontsnappen aan de aantrekkende kracht van de anderen.

 

Moleculen en dichtheid

De dichtheid van een stof bepaalt hoe zwaar die stof is. Zware stoffen hebben een grote dichtheid. Lichte stoffen hebben een kleine dichtheid. Een stof is zwaar als er veel moleculen inzitten. Een stof is licht als er weinig moleculen inzitten.

Een ijzeren kubus is zeven maal zo zwaar als een even grote kubus water. Een kubus van balsahout is vijf maal zo licht als water. Als iets zwaar is in verhouding tot de grootte, zeggen we dat het een grote dichtheid heeft.

Zout water heeft een grotere dichtheid dan zoet water. Je kunt gemakkelijker in zee zwemmen dan in een zwembad omdat er zout in zeewater zit. Hierdoor zijn de moleculen dichter op elkaar gepakt.

Hoe meer moleculen in dezelfde ruimte zitten, des te groter is de dichtheid van de stof.