Faseovergangen

Wat gebeurt er als stoffen van gedaante veranderen? Stel je voor dat je een ijsje hebt. IJs is meestal koud en hard, maar als je het in de zon laat smelten, wordt het langzaam een plas water. Wat je hier hebt gezien, is een faseovergang - een transformatie van een stof van de ene toestand naar de andere. Maar wat zijn faseovergangen nu eigenlijk?

Wat zijn faseovergangen?

Alle stoffen op aarde kunnen zich in drie hoofdfasen bevinden: vast, vloeibaar en gas. Bij elke fase heeft de stof verschillende eigenschappen. In het geval van water is ijs bijvoorbeeld solide, vloeibaar water is natuurlijk vloeibaar, en waterdamp is een gas.

Wanneer ontstaan faseovergangen?

Deze faseveranderingen gebeuren als we energie aan een stof toevoegen of ervan afhalen. Laten we doorgaan met het voorbeeld van water: wanneer we het ijs verwarmen door het in de zon te laten smelten, krijgt het ijs energie. Deze extra energie maakt de watermoleculen drukker en beweeglijker, waardoor ze van hun strakke, geordende ijsstructuur loskomen en in een losse, vloeibare vorm terechtkomen. Dit proces noemen we smelten.

Bevriezing

Omgekeerd, als we het vloeibare water in de vriezer zetten, halen we energie weg. Hierdoor vertragen de watermoleculen en gaan ze weer dichter bij elkaar zitten. Ze vormen weer een strakke structuur, en nu hebben we ijs! Dit proces noemen we bevriezen.

Verdamping

Maar wat als we het water verhitten tot het kookpunt? Dan gebeurt er iets bijzonders: het water begint te verdampen en over te gaan in de gasfase, waterdamp genaamd. Dit gebeurt omdat de watermoleculen zoveel energie krijgen dat ze de vloeistof verlaten en de lucht in schieten. Dit fenomeen noemen we verdampen.

Condensatie

Omgekeerd, als we de waterdamp afkoelen, verliezen de watermoleculen hun energie en beginnen ze weer bij elkaar te komen. Zo ontstaat er weer vloeibaar water. Dit proces heet condensatie.

Sublimatie en desublimatie

Naast smelten, bevriezen, verdampen en condenseren zijn er nog andere faseovergangen die plaatsvinden bij specifieke stoffen, zoals sublimatie en desublimatie. Sublimatie gebeurt wanneer een stof direct van de vaste fase naar de gasfase overgaat, en desublimatie is het omgekeerde: van gas naar vast, zonder eerst een vloeibare fase te doorlopen.

Meer over faseovergangen

Faseovergangen zijn overal om ons heen. Denk maar aan het smelten van chocolade, het koken van water voor de pasta of het condenseren van damp op de spiegel in een warme badkamer. Het begrijpen van deze processen helpt ons de wereld om ons heen beter te begrijpen en er op een leuke manier mee te experimenteren!

Wil je meer weten over faseovergangen of andere onderwerpen die daarmee te maken hebben? Bekijk dan onze uitlegvideo’s voor natuurkunde, nask en/of scheikunde! Video’s die goed bij dit onderwerp passen zijn bijvoorbeeld Materialen 1 (havo en vwo), Materialen 2 (havo en vwo), Chemische bindingen en faseovergangen (havo en vwo) en Eigenschappen van stoffen (vmbo-t).