Als energie wordt toegevoegd (zoals bij smelten of verdampen), beginnen de moleculen sneller te bewegen. Dit komt omdat de toegevoegde energie wordt omgezet in kinetische energie, of de energie van beweging. Als energie wordt verwijderd (zoals bij bevriezen of condenseren), vertragen de moleculen.
Smelten is een proces dat ervoor zorgt dat een substantie verandert van een vaste stof in een vloeistof. Smelten vindt plaats wanneer de moleculen van een vaste stof genoeg versnellen dat de beweging de aantrekkingskracht overwint, zodat de moleculen langs elkaar heen kunnen bewegen als een vloeistof .
Vast. Als water bevriest - dus als het heel koud wordt - komen de moleculen dicht bij elkaar liggen en vormen ze een kristalstructuur. Dit is goed zichtbaar bij sneeuwvlokken, die bestaan uit prachtige ijskristallen.
Als de temperatuur lager is dan het smeltpunt, is een stof in vaste toestand. De aantrekkingskrachten tussen deeltjes zijn zo groot, dat de deeltjes op een vaste plek blijven zitten. Je krijgt dan een vast patroon van deeltjes, waarin ze niet bewegen en de ruimte tussen de deeltjes zeer klein is.
Bij een hogere temperatuur zullen de moleculen van een hoeveelheid stof gemiddeld sneller bewegen. Een toename van de kinetische energie van de deeltjes leidt tot een temperatuurstijging, een afname van de kinetische energie tot een temperatuurdaling.
Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de kinetische energie van de moleculen van de vloeistof toe. De beweging van de moleculen overwint geleidelijk de aantrekkingskrachten tussen de moleculen, met als resultaat dat ze meer bewegingsvrijheid hebben, over grotere volumes .
De temperatuur van een substantie geeft je informatie over de kinetische energie van de moleculen. Hoe sneller de moleculen van een substantie bewegen, hoe hoger de kinetische energie en hoe hoger de temperatuur. Hoe langzamer de moleculen bewegen, hoe lager de kinetische energie en hoe lager de temperatuur.
De moleculen bewegen sneller bij hogere temperatuur
Als de temperatuur van een stof hoger wordt, zullen de moleculen sneller gaan bewegen. Dit geldt zowel voor moleculen in een vaste stof, in een vloeistof, als ook in een gas.
Intermoleculaire krachten zijn veel zwakker dan de sterke covalente bindingen binnen de moleculen. Wanneer eenvoudige moleculaire stoffen smelten of koken, zijn het deze zwakke intermoleculaire krachten die overwonnen worden. De covalente bindingen worden niet verbroken .
Bij een chemische reactie worden de structuren van de beginstoffen (oftewel de moleculen) afgebroken en omgezet in nieuwe stoffen (de reactieproducten). De reactieproducten zijn totaal andere stoffen dan de beginstoffen. Ze hebben andere eigenschappen en andere moleculen.
De warmte-energie van het water zorgt ervoor dat de watermoleculen in het warme water sneller bewegen dan de watermoleculen in het koude water.
Moleculen kunnen heen en weer bewegen maar behouden ten opzichte van hun buren dezelfde positie. Dit komt overeen met de vaste fase. De onderlinge aantrekkingskracht houdt de moleculen op hun plaats en de moleculen kunnen alleen een klein beetje heen en weer bewegen.
Bij verdamping krijgen vloeibare watermoleculen warmte-energie, bewegen ze sneller , scheiden ze zich af van andere moleculen en ontsnappen ze aan het vloeistofoppervlak als onzichtbare waterdamp(gas)moleculen.
De moleculen van een stof veranderen niet als de fase verandert. De overgangen tussen verschillende fasen hebben verschillende namen: Van gas naar vloeistof: condenseren. Van vloeistof naar gas: verdampen.
Wat wil eigenlijk zeggen: ijs smelt bij 0°C? Door energie toe te voegen gaan moleculen sneller trillen, zodat ze loskomen van hun vaste plaats en door elkaar gaan bewegen. De temperatuur waarbij moleculen loskomen van hun vaste plaats wordt het smeltpunt genoemd.
Daarom blijft de kinetische energie bij het smeltpunt constant , terwijl de potentiële energie toeneemt.
Een binding die ervoor zorgt dat moleculen bij elkaar blijven is de Vanderwaalsbinding. Dit zijn relatief zwakke aantrekkingskrachten die altijd tussen moleculen worden uitgeoefend. Ze worden op elkaar uitgeoefend in de ruimte tussen de moleculen, genaamd 'intermoleculaire ruimtes'.
De werkelijke chemische bindingen binnen een molecuul blijven intact , wat betekent dat de chemische identiteit van de substantie niet verandert. Smelten zorgt er simpelweg voor dat de moleculen vrijer kunnen bewegen, waarbij ze overgaan van een vaste, ordelijke opstelling in de vaste fase naar een meer wanordelijke en vloeiende structuur in de vloeibare fase.
Tijdens het smelten van een zuivere stof blijft de temperatuur constant, evenals tijdens het koken van een zuivere stof. Stoom is water in gasvormige toestand en als dusdanig onzichtbaar.
Moleculen in koud water zitten dichter bij elkaar en hebben minder bewegingslijnen . Moleculen in warm water zitten verder uit elkaar en hebben meer bewegingslijnen.
Gasmoleculen hebben de meeste ruimte tussen de moleculen. Deze moleculen bewegen ook het snelst uit de drie fasen (de drie fasen zijn vast, vloeibaar en gas). Met de snelheid waarmee gasmoleculen bewegen, zijn ze in staat om alle aantrekkingskrachten te overwinnen die de moleculen dicht bij elkaar zouden houden.
Dat komt tot uiting in de soortelijke massa of dichtheid. Warmere lucht is namelijk ook lichter dan koudere lucht. Hoe warmer de lucht hoe lichter, hoe kouder de lucht hoe zwaarder de lucht.
Bij een hogere temperatuur zullen de moleculen van een hoeveelheid stof gemiddeld sneller bewegen. Een toename van de kinetische energie van de deeltjes leidt tot een temperatuurstijging, een afname van de kinetische energie tot een temperatuurdaling.
Naarmate de temperatuur stijgt, bewegen de deeltjes sneller omdat ze kinetische energie krijgen. Dit resulteert in een hogere botsingsfrequentie en een hogere diffusiesnelheid .
Als de temperatuur wordt verhoogd, nemen de gemiddelde snelheid en kinetische energie van de gasmoleculen toe. Als het volume constant wordt gehouden, resulteert de toegenomen snelheid van de gasmoleculen in frequentere en krachtigere botsingen met de wanden van de container, waardoor de druk toeneemt (Figuur 1).