Vraag 7
De vorming van een aerogel uit Si(OH)4 vindt plaats in een organisch
oplosmiddel. In het begin van het proces reageren moleculen Si(OH)4 met
elkaar, waarbij Si–O–Si bindingen worden gevormd onder afsplitsing van
water. Hierbij worden in het begin alleen nanodeeltjes gevormd.
Vervolgens reageren nanodeeltjes met elkaar via enkele OH groepen aan
het oppervlak van de nanodeeltjes. Hierdoor ontstaat een netwerk van
aan elkaar verbonden bolletjes. Door verdamping van het oplosmiddel
wordt de aerogel verkregen. In het netwerk zijn moleculen uit lucht
aanwezig. Hieronder is een schematische weergave van een aerogel en
een nanodeeltje gegeven.
Door andere beginstoffen te kiezen, kan men de grootte van de
nanodeeltjes beïnvloeden. Als beginstoffen worden dan Si(OH)4 en
RSi(OH)3 gebruikt. Een belangrijke voorwaarde voor de keuze van de
groep R is dat deze niet met andere groepen R of met OH groepen kan
reageren. Alleen dan zullen deze groepen aan het oppervlak van de
nanodeeltjes terecht komen. Als voor de molverhouding
RSi(OH)3 : Si(OH)4 een grotere waarde wordt gekozen, worden kleinere
nanodeeltjes gevormd.
Geef een verklaring voor de waarneming dat kleinere nanodeeltjes worden gevormd wanneer de molverhouding RSi(OH)3 : Si(OH)4 groter wordt.