Paragraaf 3.1 - Ijs, water, waterdamp

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 1

3.1 - IJs, water, waterdamp

Leerdoelen van paragraaf 3.1

• Je kunt de drie fasen van water herkennen in de praktijk.
• Je kunt de drie fasen waarin water kan voorkomen beschrijven met het deeltjesmodel. 
• Je kunt met het deeltjesmodel verklaren waarom ijs en veel andere vaste stoffen een kenmerkende kristalstructuur hebben. 
  
• Je kunt uitleggen wat cohesie en adhesie zijn.
  

Introductie

Regen, sneeuw, mist, hagel, rijp en dauw zien er heel verschillend uit. Regen bestaat uit doorzichtige druppels, sneeuwvlokken zijn wit en donzig, mist is een dichte grijze nevel enzovoort. Toch gaat het bij al deze weersverschijnselen om dezelfde stof: water.

Vast, vloeibaar en gasvormig

Water komt in de natuur voor: 

• als vaste stof: ijs; 

• als vloeistof: (vloeibaar) water; 

• als gas: waterdamp. 

De drie toestanden waarin je water (en andere stoffen) kunt tegenkomen, noem je fasen.

gas

vaste stof

vloeistof

De lucht die je uitademt, bevat vrij veel waterdamp. Waterdamp kun je niet zien. Dat merk je als je tegen een koude ruit ademt. De waterdamp in je adem koelt af tegen het koude glas en condenseert. Op het glas verschijnen kleine waterdruppeltjes: de ruit beslaat. Die kleine waterdruppeltjes zie je ook als je bij koud weer uitademt. Voor je mond verschijnt dan een nevelwolkje.

Maak de zin kloppend.
IJs en waterdamp bestaan uit...…………………...

Maak de zin kloppend
IJs is de ……………………...…..fase van water.

Soorten neerslag

Bij het woord neerslag denk je waarschijnlijk het eerst aan regen, sneeuw en hagel. Maar er zijn meer soorten neerslag. 

• Dauw bestaat uit kleine waterdruppeltjes. ’s Ochtends kunnen grassprieten en bladeren kletsnat zijn door de dauw. 

• Rijp bestaat uit enorme aantallen kleine ijskristallen. Rijp kan boomtakken en grassprieten prachtig wit maken. 

• IJzel is zeer koude regen die bevriest als hij de bevroren grond raakt (zie figuur). Het ijslaagje dat zo ontstaat, is altijd doorzichtig. Het kan straten en wegen spiegelglad maken.

vast 

vloeibaar 

hagel

sneeuw

regen

rijp

dauw

ijzel

Hoe heet de neerslag die je in de zomer 's ochtends op bomen en planten kunt vinden?

1. ijzel
2. dauw
3. regen
4. rijp

Neerslag komt in twee toestanden voor: vast en vloeibaar.
Bij welke soorten neerslag is het water vloeibaar?

1. dauw
2. sneeuw
3. regen
4. rijp

Nevel

Als het buiten mistig is, kun je niet ver kijken. Mist is goed zichtbaar en kan dus niet uit waterdamp bestaan, want waterdamp is ontzichtbaar. Mist bestaat uit kleine druppeltjes vloeibaar water die in de lucht zweven. Dat noem je een nevel. Doordat de waterdruppeltjes zo klein zijn, kunnen ze blijven zweven. Vaak wordt de naam ‘waterdamp’ gebruikt voor een nevel. Maar dat is dus niet juist. Een nevel bestaat niet uit gasvormig water, maar uit vloeibaar water. Een nevel van hete waterdruppeltjes wordt vaak ‘stoom’ genoemd. Ook dat is niet juist. Stoom is hete waterdamp. Stoom is dus ook gas dat je niet kunt zien.

Corrine zegt: “Het wolkje dat je ziet als je uitademt bij koud weer, bestaat uit waterdamp.”
Robin zegt: “Het wolkje dat je ziet als je uitademt bij koud weer, bestaat uit waterdruppeltjes.”
Wie heeft gelijk?

1. Ze hebben geen van beide gelijk
2. Alleen Corine heeft gelijk
3. Alleen Robin heeft gelijk
4. Ze hebben allebei gelijk

Als het buiten koud is en je ademt uit, ontstaat er een nevelwolk. Geef op de foto aan waar veel waterdamp waar is gecondenseerd in nevel .

Als je water kookt, ontstaan waterdamp en nevel. 

Geef op de foto aan waar veel waterdamp is.

Aike zegt: “Waterdamp is een gas.”
Joyce zegt: “Waterdamp bestaat uit waterdruppeltjes.”
Wie heeft gelijk?

1. Ze hebben allebei gelijk
2. Alleen Alke heeft gelijk
3. Alleen Joyce heeft gelijk
4. Ze hebben geen van beide gelijk

Kristallen

Sneeuw bestaat uit kristallen: het is een vaste stof. Die kristallen hebben allerlei mooie vormen. In al die verschillende vormen kun je dezelfde zeshoekige structuur herkennen. Deze kristalstructuur is kenmerkend voor sneeuw.Elke vaste stof heeft een eigen kenmerkende kristalstructuur.

Kleine en grote kristallen 

Kristallen kunnen microscopisch klein zijn, maar ook centimeters groot. Een stuk bergkristal bestaat uit grote kristallen die aan elkaar zijn vastgegroeid. De kristalstructuur kun je met het blote oog goed zien 

Sneeuw bestaat uit ijskristallen.
Wat is kenmerkend voor deze ijskristallen?

1. Ze zijn allemaal even groot
2. Ze zijn stervormig
3. Ze hebben zeshoekige structuur
4. Ze hebben een onregelmatige structuur

Er bestaan zout-, suiker- en ijskristallen.
Welke kenmerk hebben deze kristallen gemeen?

1. Alle kristallen zijn de vaste fase van een stof
2. Alle kristallen zijn gemaakt van dezelfde stof

Welke van de volgende beweringen over sneeuw is waar?

1. alle sneeuwvlokken hebben een verschillende zeshoekige structuur
2. Sneeuw bestaat uit kleine kristallen
3. Een sneeuwvlok is alleen door een vergrootglas te zien

kenmerkende regelmatige structuur van veel vaste stoffen

De drie toestanden waarin je stoffen kunt tegenkomen. vaste stof, vloeistof en gas. 

toestand waarbij een stof gasvormig is. 

Waterdamp bijvoorbeeld staat uit water in de gasvormige toestand. 

toestand waarin een stof zich kan bevinden. IJs bestaat bijvoorbeeld uit water dat in een vaste toestand bevindt. 

druppels of ijskristallen die door de weersomstandigheden ontstaan. 

zeer koude regen die bevriest als hij de bevroren grond raakt. 

toestand waarbij een stof vloeibaar is.

vloeistof

kristalstructuur

gas

vaste stof

neerslag

ijzel

fasen 

Deeltjesmodel

Deeltjesmodel

Vaste stoffen: kristalstructuur, vast plek van de deeltjes

Vloeistoffen: deeltjes bewegen door elkaar, blijven wel samen

Gassen: deeltjes bewegen ver van elkaar en verspreiden zich

Cohesie

Deeltjes  van dezelfde stof trekken elkaar aan. Dat is de reden dat ze bij elkaar blijven. Bijvoorbeeld een blokje metaal of een waterdruppel. Deze aantrekkingskracht heet: cohesie.

In vaste stoffen is deze cohesie groter dan in vloeistoffen. Dit verklaart ook waarom vaste stoffen een vaste vorm hebben. In gassen is de cohesie het kleinst.

Adhesie

Ook deeltjes van verschillende stoffen trekken elkaar aan. Bij sommige stoffen sterker dan bij andere. Deze aantrekkingskracht heet adhesie.

cohesie

adhesie

een waterdruppel hangt aan een tak

sneeuw heeft een kristalstructuur

een spons zuigt water op

een regendruppel heeft een ronde vorm

Einde!