De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Newton - VWO Samenvatting Deeltjestheorie en straling.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Newton - VWO Samenvatting Deeltjestheorie en straling."— Transcript van de presentatie:

1 Newton - VWO Samenvatting Deeltjestheorie en straling

2 Molecuultheorie Gasdruk is te verklaren met moleculen die tegen de des te groter de gemiddelde snelheid Moleculen bewegen – hoe hoger de temperatuur, Moleculen oefenen een aantrekkende kracht op elkaar uit: de vanderwaalskracht – hoe kleiner de afstand tussen de moleculen des te groter de wand botsen en daarbij een kracht op de wand Sinds de middeleeuwen ging men er van uit vanderwaalskracht uitoefenen dat materie bestaat uit ondeelbare deeltjes: moleculen

3 Gasdruk en volume Een gas (of vloeistof of vaste stof) oefent een kracht op een oppervlak uit, de kracht per m 2 heet de Hierin is: p de druk (in N/m 2 of Pa), F de kracht (in N) en A de oppervlakte (in m 2 ) druk: Als men een afgesloten hoeveelheid gas samenperst bij een constante temperatuur, neemt de druk toe Het verband tussen de druk p en het volume V is dan: p ∙ V = cDit noemen we de wet van Boyle Hierin is: p de druk (in Pa), V het volume (in m 3 ) en c een constante die afhangt van de temperatuur en de hoeveelheid gas

4 Absolute nulpunt moleculen stilliggen, heeft de temperatuur het absolute nulpunt (0 K of -273,16 °C) bereikt Het verband tussen de absolute temperatuur T (in K) en de temperatuur T (in °C) is: T (in K) = 273,16 + T (in °C) De kinetische energie van gasmoleculen is recht evenredig met de absolute temperatuur T (in K) Als de temperatuur zover is gedaald dat de Bij 0 K is de gasdruk gelijk aan nul

5 Wetten van Gay-Lussac druk p en de absolute temperatuur T van een afgesloten gas bij constant volume is recht evenredig: Drukwet van Gay-Lussac: het verband tussen de Hierin is: p de druk (in Pa), T de absolute temperatuur (in K) en c een constante die afhangt van de hoeveelheid gas en het volume Volumewet van Gay-Lussac: het verband tussen het volume V en de absolute temperatuur T van een afgesloten gas bij constante druk is recht evenredig: Hierin is: V het volume (in m 3 ), T de absolute temperatuur (in K) en c een constante die afhangt van de hoeveelheid gas en de druk

6 Algemene gaswet De drie gaswetten zijn te combineren tot één gaswet: Deze is ook te schrijven als: De constante c is afhankelijk van de hoeveelheid gas, als we voor c = n ∙ R invullen wordt het de algemene gaswet: Hierin is: p de druk (in Pa), V het volume (in m 3 ), T de absolute temperatuur (in K), n het aantal mol en R de gasconstante (8,31 J/(mol∙K) 1 mol bevat 6,02∙10 23 moleculen

7 Kinetische gastheorie Moleculen bewegen in alle richtingen, de gemiddelde snelheid hangt af van de temperatuur Boyle – in een kleiner volume zijn meer moleculen per m 3, het aantal botsingen per seconde per m 2 neemt toe en de druk neemt daardoor toe drukwet – bij temperatuurstijging neemt de gemiddelde snelheid van de moleculen toe, ze botsen vaker én heviger zodat de druk toeneemt volumewet - bij temperatuurstijging neemt de gem. snelheid van de moleculen toe, ze kunnen alleen dezelfde druk uitoefenen als het volume toeneemt

8 Barometer De barometer van Torricelli is een met kwik gevulde buis van ± 1 m, die omgekeerd in een bak met kwik wordt gezet Het hoogteverschil is gemiddeld 76 cm De druk van een kwikkolom (p k ) van 76 cm is gelijk aan de barometerstand: p b =13,5∙10 3 ∙9,81∙0,76=1,0∙10 5 Pa Naast de kwikbarometer is er een metaalbarometer Verband tussen de eenheden: 76 cmHg = 1,013∙10 5 Pa = 1,013 bar =1013 mbar(of hPa)

9 Manometer De druk van een gas in een ruimte wordt gemeten met een manometer Een open vloeistofmanometer bestaat uit een U-buis met vloeistof, het hoogteverschil is een maat voor het verschil in druk met de buitenlucht (p b ) (overdruk) (onderdruk) Een metaalmanometer bestaat uit een gebogen holle buis, die als er gas in komt veert

10 Fasen vaste stof vloeistof gas moleculen zitten gerangschikt kleine gemiddelde snelheid moleculen voeren trillingen uit relatief sterke vanderwaalskracht moleculen bewegen chaotisch relatief zwakke vanderwaalskracht moleculen kunnen ontsnappen: damp grote gemiddelde snelheid moleculen bewegen chaotisch vanderwaalskracht verwaarloosbaar afstand tussen de moleculen groter wordt Daarmee is het verschil tussen de fasen te verklaren: De vanderwaalskracht neemt af naarmate de

11 Atoomtheorie elementen en verbindingen, een molecuul is opgebouwd uit kleinere deeltjes: atomen Uit de proef van Rutherford blijkt: een atoom heeft een positief geladen kern met vrijwel alle massa één of meer negatief geladen elektronen die op relatief grote afstand om de kern bewegen Ladingen: gelijknamige ladingen stoten elkaar af, ongelijknamige trekken elkaar aan Een elektron is een negatief geladen deeltje met de (eenheids)lading: -e = -1,6· C De eenheid van lading (Q) is coulomb (C) In 1810 maakt Dalton een onderscheid tussen

12 Atoommodel Elke schil (K, L, M, …) kan slechts een bepaald aantal Uit het atoommodel van Rutherford is het willeurige afstanden rond de kern maar in schillen elektronen bevatten, in de K-schil 2, in de L-schil 8, in de M-schil 18, enzovoort Als een schil vol is wordt de volgende schil opgevuld schillenmodel ontstaan, elektronen bewegen niet op

13 Elektrische lading en geleiding gebonden, ze raken gemakkelijk los van het atoom Ze worden vrije elektronen genoemd en bij een spanning gaan ze bewegen als gevolg van de elektrische kracht Het verband tussen stroomsterkte en lading is: I is de stroomsterkte (in A) Q is de lading (in C) t is de tijd (in s) In metalen zijn de buitenste elektronen zwak

14 Elektromagnetische straling Lichtbronnen: een gloeilamp heeft een continu spectrum een gasontladingsbuis heeft een lijnenspectrum Een deel van het spectrum ligt vaak in het infrarode (ir) of ultraviolette (uv) gebied Bohr stelt dat licht bestaat uit een stroom van pakketjes energie: fotonen gloeilamp -continu natrium - lijnen waterstof - lijnen Voor de fotonenergie geldt: Hierin is: E f de fotonenergie (in J), f de frequentie van de straling (in Hz) en h de constante van Planck (6,63∙ Js)

15 Atoommodel van Bohr van de energie mogelijk. Als een elektron naar een open plaats in een lagere baan terugvalt wordt een foton uitgezonden. Dit verklaart het lijnenspectrum In een gloeidraad zijn veel atomen met elkaar verbonden en er zijn veel energieovergangen mogelijk, er zijn geen afzonderlijke lijnen zichtbaar: er ontstaat een continu spectrum H – waterstofatoom Ne – neonatoom N 2 - stikstofmolecuul Elektronen kunnen slechts in bepaalde banen rond de kern bewegen, er is een beperkt aantal waarden

16 Lijnenspectrum Bij een botsing met een vrij elektron absorbeert het atoom een deel van de kinetische energie van het vrije elektron. Het elektron komt in een baan met een grotere straal terecht, bij terugval naar een baan met een kleinere straal zendt het atoom de geabsorbeerde energie weer uit in de vorm van een foton. De fotonenergie bepaalt de kleur van het licht.

17 Lichtabsorptie Niet alleen bij een botsing met een elektron kan een elektron in een hogere schil terecht komen, het kan ook bij een botsing van een foton met een atoom. Vervolgens zal het elektron weer terugvallen naar de oude baan onder uitzending van een foton Een atoom absorbeert uit een bundel doorvallend licht die golflengten die het zelf in lichtgevende toestand zou uitzenden – zie omkering van de Na-lijn Na-emissie Na-absorptie

18 Röntgenstraling In een röntgenbuis botsen elektronen met zeer grote snelheid op de anode, die zendt daarbij röntgenstraling uit – dat zijn fotonen met veel energie Door de grote energie van de elektronen kunnen er elektronen uit de K- of L-schil worden weggeschoten Bij het opvullen van de lege plaats door een elektron uit een hogere schil komt een foton met grote energie vrij. Het spectrum van de buis is zowel een lijnen- als een continu spectrum (remstraling)

19 Elektromagnetisch spectrum een stroom van fotonen – voor licht als golf geldt: c = λ · f c is de lichtsnelheid (in m/s) λ is de golflengte (in m) f is de frequentie (in Hz) Naast licht zijn er andere vormen van elektromagnetische straling: Licht is te beschrijven als een golfverschijnsel én als

20 Atoomkern De bouwstenen van de atoomkern zijn het proton en het neutron Het proton heeft een lading +e, het neutron is ongeladen Een atoom wordt beschreven met een atoomnummer Z (aantal protonen) massagetal A (aantal kerndeeltjes) N is het aantal neutronen in de kern, dus is A = Z + N Een atoomkern van element X geeft men als: staat voor een ijzerkern met 56 kerndeeltjes (A), waarvan 26 protonen (Z) en 30 neutronen (N)

21 Isotopen en elementaire deeltjes aantal neutronen noem je isotopen, bijvoorbeeld Bij waterstof is er deuterium en tritium: De symbolen voor de elementaire deeltjes zijn: proton: neutron: elektron: Voor een heliumkern of α-deeltje is het: Kernen van hetzelfde element met een verschillend Er bestaat ook een positief elektron - het positron:

22 Radioactief verval Kernstraling kan bestaan uit α-, β- of γ-straling α-straling Een kern stoot een α-deeltje (heliumkern) uit Bijvoorbeeld radium-226 dat daarbij overgaat in radon-222 Een stof is radioactief als de kernen kernstraling uitzenden

23 β-straling γ-straling Radioactief verval Een kern stoot een elektron uit Een neutron gaat over in een proton en een elektron: Bijvoorbeeld jodium-131: Na het uitzenden van een α- of β-deeltje kan een kern energie uitzenden in de vorm van een γ-foton


Download ppt "Newton - VWO Samenvatting Deeltjestheorie en straling."

Verwante presentaties


Ads door Google