Paragraaf 3.1 - Ijs, water, waterdamp

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t
• Leerjaar 2

3.1 - IJs, water, waterdamp

Vast, vloeibaar en gasvormig

Water kan, net als veel andere stoffen, voorkomen in drie toestanden:

• als vaste stof: ijs;

• als vloeistof: (vloeibaar) water;

• als gas: waterdamp.

Deze drie toestanden worden ook wel fasen genoemd.

Sneeuw, hagel en rijp bestaan uit ijs (figuur 1). Als je er een handvol van oppakt, smelt het ijs in je warme hand en blijft er alleen wat smeltwater over. Regen, mist en dauw bestaan uit waterdruppels. Bij regen en dauw kun je die druppels vaak goed zien, bij mist zijn ze microscopisch klein.

gas

vaste stof

vloeistof

vaste stof

vloeistof

gas

  Sneeuw

     Rijp

Dauw

In welke toestand is het water?
b,v, rijp

1. vast
2. vloeibaar
3. gasvormig

Het lastige bij waterdamp is dat je die niet kunt zien. Vaak wordt de naam ‘waterdamp’ gebruikt voor een nevel die uit fijne druppeltjes water bestaat. Maar dat is niet juist. Een nevel bestaat uit vloeibaar water, al zijn de druppeltjes zo klein dat je ze niet afzonderlijk kunt zien. Waterdamp is geen nevel, maar een onzichtbaar gas in de lucht om je heen.

Een nevel van hete waterdruppeltjes wordt vaak ‘stoom’ genoemd. Ook dat is niet juist. Stoom is hete waterdamp. Stoom is dus ook een onzichtbaar gas.

In de lucht die je uitademt, zit verhoudingsgewijs veel waterdamp. Normaal gesproken merk je dat niet. Maar bij koud weer kan de waterdamp in je adem overgaan in kleine waterdruppeltjes, doordat je warme adem afkoelt in de koude buitenlucht. Je ziet dan een kleine nevelwolk voor je mond verschijnen (figuur 2).

Het lastige bij waterdamp is dat je die niet kunt zien. Vaak wordt de naam ‘waterdamp’ gebruikt voor een nevel die uit fijne druppeltjes water bestaat. Maar dat is niet juist. Een nevel bestaat uit vloeibaar water, al zijn de druppeltjes zo klein dat je ze niet afzonderlijk kunt zien. Waterdamp is geen nevel, maar een onzichtbaar gas in de lucht om je heen.

Een nevel van hete waterdruppeltjes wordt vaak ‘stoom’ genoemd. Ook dat is niet juist. Stoom is hete waterdamp. Stoom is dus ook een onzichtbaar gas.  

In de lucht die je uitademt, zit verhoudingsgewijs veel waterdamp. Normaal gesproken merk je dat niet. Maar bij koud weer kan de waterdamp in je adem overgaan in kleine waterdruppeltjes, doordat je warme adem afkoelt in de koude buitenlucht. Je ziet dan een kleine nevelwolk voor je mond verschijnen (figuur 2).

Waterdamp

Figuur 2: Door de lage temperatuur van de lucht ontstaan er zichtbare ‘nevelwolkjes’.

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 .

In welke fase is het water bij A? Waaraan zie je dat?

In welke fase is het water bij B? Waaraan zie je dat?

Hete waterdamp wordt ook wel stoom genoemd.
Waar is het water stoom, bij A of bij B? Licht je antwoord toe.

Mist bestaat uit kleine druppeltjes vloeibaar water.
Hoe merk je dat als je door dichte mist loopt of fietst?

De foto in figuur 9 is vlak na een ijzelbui gemaakt. De ijzel heeft een doorzichtig laagje gevormd op een tak.
In welke fase was het water toen het de tak raakte? Waaraan zie je dat?

Leg uit met het deeltjesmodel hoe het komt:
dat je snel overal in het lokaal kunt ruiken dat er een gaskraan openstaat.

Kristalstructuur

Sneeuw bestaat uit ijskristallen die allerlei mooie vormen hebben. In al die verschillende vormen kun je dezelfde zeshoekige structuur herkennen. Deze kristalstructuur is kenmerkend voor ijs (figuur 4). Veel vaste stoffen hebben een eigen kenmerkende kristalstructuur.

Kristalrooster

Vaste stoffen bestaan uit kristallen.

Kristallen kunnen microscopisch klein zijn, maar ook centimeters groot. Een stuk bergkristal bestaat uit grote kristallen die aan elkaar zijn vastgegroeid. De kristalstructuur is dan ook met het blote oog goed waarneembaar (figuur 6).