Moleculen en atomen (de basis)

Alles bestaat uit moleculen. Moleculen zijn de bouwstenen van stoffen. In dit artikel wordt de basis van van de molecuul- en atoomtheorie uitgelegd.

Moleculen

Een molecuul is het kleinste deeltje dat nog de eigenschappen van een stof heeft. Zo bestaat puur water alleen maar uit watermoleculen. In theorie zou je dus een glas puur water kunnen onderverdelen in moleculen (die dus allemaal hetzelfde zijn), maar dat is onbegonnen werk. Moleculen zijn namelijk heel klein. De grootte van moleculen wordt uitgedrukt in nanometer, één nanometer is gelijk aan één miljardste meter.

Atomen

Moleculen zijn op hun beurt weer onderverdeeld in kleinere deeltjes: atomen. Zo is een watermolecuul opgebouwd uit twee waterstofatomen en een zuurstofatoom. Er zijn ongeveer 100 soorten atomen. Een atoom bevat een bepaald element. Zo heb je het element waterstof dat 'in' een waterstofatoom zit.

Molecuulformules

Zoals al verteld zijn moleculen opgebouwd uit atomen. Om aan te geven waaruit een molecuul is opgebouwd zijn er molecuulformules. Een molecuulformule geeft aan welke en hoeveel atomen er in een molecuul van een stof zitten. Als voorbeeld nemen we een watermolecuul, dat heeft de molecuulformule: H2O. De letters in de formule geven de atomen aan die in de watermolecuul zitten. In water zitten dus twee soorten atomen, H voor waterstof en O voor zuurstof. Omdat er twee waterstofatomen in een watermolecuul zitten staat er een klein tweetje rechts onder de H.

Een aantal molecuulformules met de stof erbij:

• Koolstofdioxide: CO2
• Glucose: C6H12O6

Bovenstaande stoffen zijn alleen opgebouwd uit C, O en H atomen. En omdat er ongeveer 100 soorten atomen zijn, zijn er dus miljarden soorten moleculen (en dus ook miljarden stoffen).

Verbindingen en chemische reacties

Als je kijkt naar een watermolecuul (H2O) zie je dat dit bestaat uit twee soorten atomen. Via speciale methodes kunnen we watermoleculen uit elkaar halen en verdelen in H (waterstof) en O (zuurstof) atomen. Een molecuul dat we uit elkaar kunnen halen, dus bijvoorbeeld water, noemen we een verbinding.

Wat hierboven staat is eigenlijk niet helemaal waar. Als een molecuul uit elkaar wordt gehaald, wat een chemische reactie heet, kan deze niet worden verdeelt in losse atomen. De atomen die uit een chemische reactie komen, vormen altijd weer nieuwe moleculen. Zo zouden de atomen uit water worden verdeeld in waterstofmoleculen en zuurstofmoleculen. Let op dat water en waterstof verschillende dingen zijn.

Faseverandering

De fase waarin een stof zich bevindt is te verdelen in een paar soorten: vast, vloeibaar en gas (eigenlijk ook plasma, maar daar hebben we het nu niet over). Als water bevriest wordt het vast, als het weer dooit wordt het vloeibaar. Tijdens het koken van water verdampt het, het wordt gas. Let op dat faseverandering géén chemische reactie is, de molecuulformule van een stof verandert dus niet als de fase verandert.