Vinnige feite
- Die vroeë Griekse filosowe het geglo dat alle materie uit ongelooflike klein, maar afsonderlike eenhede (soos bakstene in ’n muur, byvoorbeeld) bestaan. Democritus (460-370 v.C.) was die eerste filosoof wat hierdie eenhede atomos genoem het en daaruit is die term atoom afgelei wat vandag gebruik word.
- Atomos beteken “nie gesny nie” of “dit wat ondeelbaar is”.
- Democritus se idees oor materie is geïgnoreer en vir meer as 2 000 jaar vergeet totdat die Engelsman John Dalton dit weer in 1803 aan die wetenskaplike wêreld bekendgestel het.
- Atome is só klein dat ’n glas water meer atome bevat as wat daar glase water in die Atlantiese Oseaan is.
Die materiaal waaruit alles in die heelal bestaan, word materie genoem. Dit is enigiets wat massa het en ruimte beslaan. 1
Alle materie bestaan uit baie klein deeltjies wat molekules genoem word. Molekules bestaan uit twee of meer atome wat deur chemiese binding aanmekaar gehou word. ’n Mens kan nie molekules of atome met die blote oog sien nie; dit is baie klein deeltjies, selfs kleiner as ’n spikkeltjie stof. 2
Materiale is oral om ons. Sommige is vaste stowwe, ander is vloeistowwe of gasse. ’n Materiaal sal altyd een van hierdie drie stowwe wees. 2 Dit word die toestande of fases van materie genoem.
Toestande of fases van materie
Materie kan in drie toestande bestaan: vaste stowwe, vloeistowwe en gasse. Die deeltjies waaruit materie bestaan, verskil in elkeen van hierdie toestande. Dit bepaal of die materiaal as ’n vaste stof, vloeistof of gas geklassifiseer word. 5
Die deeltjiemodel van materie
Die deeltjiemodel beskryf materie op ’n baie spesifieke manier. Elke toestand van materie se gedrag is verskillend en die gedrag van die deeltjies in elke toestand is verskillend. Die deeltjiemodel word gebruik om die gedrag van die deeltjies in die drie toestande te beskryf. Dit help ook om die eienskappe van vaste stowwe, vloeistowwe en gasse beter te verstaan. 4
Die deeltjiemodel beskryf vier belangrike aspekte van materie:
- Alle materie is saamgestel uit deeltjies wat só klein is dat die blote oog dit nie kan sien nie. Die deeltjies kan atome of groepe atome wees wat saamgebind is.
- Daar is kragte tussen deeltjies.
- Die deeltjies in materie is gedurig aan die beweeg. Hoe meer energie hulle besit, hoe vinniger beweeg hulle.
- Die spasies tussen die deeltjies in materie is leeg. Daar is nie eens lug tussen die deeltjies nie – daar is net mooi niks tussenin nie, net ruimte.
Die deeltjiemodel word gebruik om die gedrag van elk van die toestande van materie te verstaan. Vir enige materie is die individuele deeltjies van daardie materie presies dieselfde in al drie toestande (vaste stof, vloeistof en gas). Die gedrag van die deeltjies verander egter in elke toestand. 4
Die toestande word soos volg beskryf:
Die deeltjiemodel van materie word deur wetenskaplikes gebruik om die eienskappe van materie te verklaar. Materie kan as vaste stowwe, vloeistowwe en gasse bestaan. Die byvoeging of verwydering van hitte bepaal die toestand. 1 2
Die vaste toestand
Die deeltjies van ’n vaste stof is baie na aan mekaar gepak in netjiese rytjies met klein ruimtes tussenin. Dit het gewig en neem ruimte op. 3 Omdat die spasies tussen die deeltjies so klein is, kan die meeste vaste stowwe nie in ’n kleiner vorm saamgedruk word nie – vaste stowwe kan dus nie saamgepers word nie. Deeltjies in die vaste stof het vaste posisies; hulle kan nie van posisie verander nie, hulle kan net vibreer. Hierdie molekules het ’n baie sterk aantrekkingskrag tot mekaar. 4 Dit is hoekom vaste stowwe hul vorm behou.
Voorbeelde: Plastiek, bakstene, glas, rubber, ys, papier, sinkplate en kerswas.
Die vloeistoftoestand
Vloeistowwe het nie ’n vaste vorm nie en kan vloei. Vloeistof vul die houer waarin dit gegooi word en neem die vorm van daardie houer (wat die vaste stof is) aan. Vloeistowwe is ook nie saampersbaar nie. 3 Die deeltjies van vloeistof het nie vaste posisies nie. Hulle beweeg vrylik rond, maar bly naby mekaar, want die aantrekkingskrag tussen hulle is taamlik sterk, maar nie so sterk soos by vaste stowwe nie. Binne-in die vloeistof glip en gly die deeltjies verby mekaar. Omdat daar groter spasies tussen die deeltjies is as by ’n vaste stof, is daar spasie vir die deeltjies om rond te beweeg. 4
Voorbeelde: Water, koeldrank, sap, asyn, olie en melk.
Die gastoestand
Gasse het geen vorm nie, maar neem ruimte in beslag. ’n Gas kan vrylik rondbeweeg en versprei in oop ruimtes. Gasse sal nie in ’n oop houer of ruimte bly nie, maar kan wel vasgevang word in ’n geslote ruimte soos binne-in ’n ballon. Sommige gasse kan geruik, maar nie gesien of gevoel word nie. 3 Die deeltjies van ’n gas beweeg baie vinniger as in vaste stowwe en vloeistowwe en besit baie energie. Die aantrekkingskrag tussen die deeltjies is baie swak, dus is daar groot spasies tussen die deeltjies. 4 Dit is ook hoekom gasse saamgepers kan word, want hul deeltjies kan gedwing word om nader aan mekaar te kom, soos gas in ’n leë spuit of ’n fietspomp.
Voorbeelde: suurstof (wat mense en diere inasem), koolstofdioksied (wat mense en diere uitasem), heliumgas (in lugballonne), gas wat gebruik word vir ’n gasstoof.
Toestandverandering
Materiale kan verander wanneer dit blootgestel word aan verskillende temperature. Verhitting en verkoeling laat vaste stowwe, vloeistowwe en gasse van toestand verander. Ons noem dit toestandverandering. 6
’n Vaste stof word ’n vloeistof (smelt) wanneer dit verhit word en die vloeistof word dan ’n gas (verdamp) wanneer dit nog meer verhit word. Net so kan ’n vloeistof in ’n vaste stof verander word deur dit aan koue bloot te stel, byvoorbeeld water (vloeistof) wat gevries word om ys (vaste stof) te vorm. 7 ’n Gas kan ook in ’n vloeistof verander.
Vir materie om van een toestand in ’n ander te verander, moet sy deeltjies energie kry of verloor. ’n Stof moet dus óf verhit óf afgekoel word om sy toestand te verander.
Voorbeeld:
Vaste stof (ys) → word verhit om smeltpunt te bereik → water (vloeistof)
Proses: Vir ’n vaste stof om in ’n vloeistof te verander, moet die deeltjies in die vaste stof vrygelaat word uit hul vaste posisies in die vaste toestand. Wanneer ’n stof verhit word, kry die deeltjies meer energie en sodoende word hul vibrasies kragtiger totdat die vaste deeltjies in staat is om hulself los te skud uit hul vaste posisies. Die kragte tussen die deeltjies is nou nie meer in staat om hulle styf bymekaar te hou nie en die vaste stof smelt. 4
Wat is elemente?
Die veronderstellings (stellings) van die Engelse fisikus John Dalton se atoomteorie sê die volgende:
- Elke element bestaan uit klein, ondeelbare deeltjies wat atome genoem word.
- Alle atome van ’n gegewe element is identies.
- Atome van verskillende elemente het verskillende massas.
- Atome kan nie deur chemiese prosesse geskep of vernietig word nie. 4
Atome wissel in massa en grootte. ’n Element is ’n suiwer stof wat slegs een spesifieke soort atoom bevat. Die atome van een element verskil van die atome van ander elemente. Atome bestaan uit nóg kleiner deeltjies, wat sub-atomiese deeltjies genoem word en bekend is as elektrone, protone en neutrone. Die elektrone, protone en neutrone van een element is presies dieselfde as die elektrone, protone en neutrone van enige ander element. Dit is die getal en rangskikking van die sub-atomiese deeltjies wat die elemente verskillend van mekaar maak. 8
Woordbank
| atome | Die kleinste deeltjie van ’n chemiese element wat chemies kan reageer; ’n bron van baie groot energie. |
| deeltjiemodel | Die deeltjiemodel van materie is een van die nuttigste wetenskaplike modelle, want dit beskryf materie in al drie toestande. |
| materie | Die materiaal/stof waaruit alles (alle vaste stowwe, vloeistowwe en gasse) in die heelal bestaan. |
| molekules | Die kleinste deeltjie van ’n materiaal (stof) wat die chemiese en fisiese eienskappe van dié stof behou en wat bestaan uit twee of meer atome wat deur chemiese binding aanmekaar gehou word. |
Lees hierdie om meer oor materie te leer
- Het jy geweet daar is eintlik vier materietoestande?
- Materie en materiale
- Alles wat jy oor materie moet weet
Kyk dié video’s om meer te wete te kom
Wat is plasma presies?
Só verander materie
Die verskillende materietoestande
