Scheikunde

Scheidingsmethoden

Scheidingsmethoden

Scheidingsmethoden

In deze module worden zuivere stoffen, mengsels en scheidingsmethoden behandeld en kun je oefenen met opdrachten.

Je kunt zelf kiezen hoe je deze module doorwerkt en wat je wel of niet doet.

Als je begint met de Check en je maakt die goed, ben je eigenlijk al klaar.

Leerdoelen

  • Je kunt uitleggen wat het verschil is tussen een zuivere stof en een mengsel en hoe je beide kunt onderscheiden.
  • Je kunt uitleggen dat een scheiding geen chemische reactie is.
  • Je kunt uitleggen wanneer je de volgende scheidingsmethoden gebruikt en op welk principe deze scheidingsmethode berust: filtreren, bezinken, centrifugeren, destilleren, extraheren, adsorberen en chromatografie.
  • Je kunt uitleggen wat de begrippen filtraat, residu, destillaat, chromatogram, extractiemiddel en adsorptiemiddel betekenen.

Uitlegfilmpje

Kijk onderstaand filmpje voor uitleg.

Stoffen

Stoffen zijn vaak in te delen in drie verschillende soorten, afhankelijk van welke deeltjes ze bevatten.

Moleculaire stoffen zijn opgebouwd uit moleculen die op hun beurt weer opgebouwd zijn uit atomen, allemaal elektrisch neutrale deeltjes. (zie module Bindingen)

Zouten zijn opgebouwd uit geladen deeltjes die ionen worden genoemd. (zie module Zouten)

Metalen zijn opgebouwd uit metaal-atomen.

De indeling in de drie stofsoorten kan ook plaatsvinden op basis van de elektrische geleidbaarheid bij de verschillende fases.

Elektrische geleidbaarheid vast (s) vloeibaar (l) gas (g)
Moleculaire stoffen - - -
Zouten - + -
Metalen + + -

 

Bij stoffen kun je ook nog onderscheid maken tussen elementen (stoffen die bestaan uit 1 atoomsoort) en verbindingen (stoffen die bestaan uit meer dan 1 atoomsoort).

Mengsels: een overzicht

Mengsel Bestaat uit Eigenschappen
oplossing stof (g, l of s) opgelost in vloeistof helder
suspensie vaste stof zwevend in vloeistof troebel
emulsie vloeistof zwevend in vloeistof troebel
legering mengsel van metalen  

 

Suspensies en emulsies ontstaan als, respectievelijk de vaste stof of vloeistof niet oplossen in de vloeistof. Na verloop van tijd zullen deze door een verschil in dichtheid 'uitzakken' waardoor je twee lagen krijgt. De vaste stof op de bodem bij een suspenise en twee vloeistoflagen bij een emulsie. Het mengsel is dan in feite ontmengd. Dit ontmengen kan met een hulpstof voorkomen worden, een emulgator.

Scheidingsmethoden: een overzicht

Methode Toepasbaar bij Berust op verschil in
filtreren suspensies deeltjesgrootte
bezinken suspensies, emulsies dichtheid
centrifugeren suspensies, emulsies dichtheid
extraheren mengsels van vaste stoffen oplosbaarheid in extractiemiddel
destilleren oplossingen kookpunt
indampen oplossingen kookpunt
adsorberen oplossingen aanhechtingsvermogen aan adsorptiemiddel
papierchromatografie oplossingen aanhechtingsvermogen aan papier en oplosbaarheid in loopvloeistof
gaschromatografie mengsels van gassen of   vluchtige stoffen aanhechtingsvermogen aan kolommateriaal en kookpunt

Na de scheiding

Residu: dit is wat in het filter achter blijft bij filtreren of wat in de destillatiekolf achterblijft bij destilleren.

Filtraat: dit is wat door het filter heen gaat bij filtreren.

Destillaat: de vloeistof die na condensatie wordt opgevangen bij destilleren.

(Papier)chromatogram: het resultaat van papierchromatografie, (zichtbare) vlekken op papier.

(Gas)chromatogram: het resultaat van gaschromatografie, weergave van door detector geregistreerde hoeveelheid stof in de tijd.

Oefenen met wat vragen

Opdracht 1.

Leg steeds uit welke scheidingsmethode wordt gebruikt.

a] Ösil voegt wasbenzine toe aan een mengsel van de vaste stoffen calciumcarbonaat en jood. Hij schudt en filtreert het mengsel. Het residu is calciumcarbonaat.

b] Een mengsel van benzine en kerosine kun je verhitten, dit moet je doen in een afgesloten kolf. Anders gaan de stoffen met zuurstof reageren, dus verbranden. Diesel heeft een lager kooktraject dan kerosine, daardoor kookt dit eerder en als je de damp laat condenseren krijg je weer vloeibare diesel.

c] Als je een ei meekookt met spinazie, wordt het ei groen. Zo kun je ook paaseieren maken.

d] Als je wasbenzine en water mengt en schudt, ontstaat een emulsie. Als je het een tijdje laat staan drijft de wasbenzine op het water.

e] Sheila perst blaadjes van een eik fijn en maakt met deze prut een stip op papier. Ze zet het papier in een bekerglas met daarin een mengsel van water en ethanol. Na een uur ziet ze dat er drie groene stippen zijn ontstaan.

f] Bij het koken van rode kool houd je rood water over en gekookte rode kool.

 

 

Opdracht 2.

Morris destilleeert een mengsel van ethanal (CH3CHO, zie hiernaastAceetaldehyde - Wikipedia) en propaan-1-ol. Leg uit welke stof het destillaat is.

 

 

Opdracht 3.

Leg uit hoe je een mengsel van ammoniakgas en waterstofgas kunt scheiden.

De antwoorden

Opdracht 1.

a] Extraheren (en filtreren), jood lost blijkbaar wel op in wasbenzine en calciumcarbonaat niet. Je maakt dus gebruik van verschil in oplosbaarheid. Je gebruikt filtreren hier is onderdeel van het extraheren, daarom mag je op deze vraag niet alleen filtreren als antwoord hebben.

b] Destilleren, je scheidt hier door middel van een verschil in kookpunt.

c] Adsorberen, de groene kleurstof hecht aan de eierschaal.

d] Bezinken, je maakt gebruik van een verschil in dichtheid.

e] Chromatografie. De ene groene kleurstof lost beter op in de vloeistof en hecht minder goed aan het papier dan de andere kleurstoffen. De kleurstof zal de hoogste groene stip opleveren etc.

f] Extraheren, de rode kleurstof (en misschien ook nog wat andere stoffen) lost op in het water en de rest van het rode kool niet. Je maakt dus gebruik van een verschil in oplosbaarheid en dus van extraheren.

 

 

Opdracht 2.

Propaan-1-ol moleculen bevatten -OH groepen en kunnen dus onderling waterstofbruggenvormen. Ethanalmoleculen kunnen dat niet. Propaan-1-ol heeft dus een hoger kookpunt dan ethanal. De stof met het laagste kookpunt is het destillaat, dat is dus ethanal.

 

 

Opdracht 3.

Je moet het mengsel afkoelen tot onder het kookpunt van ammoniak (240 K dat komt overeen met 240-273=-33 °C, zie binas 42), dan wordt ammoniak een vloeistof en waterstof is dan nog steeds een gas.

Check

Toets: Check Scheidingsmethoden

Start

Een examenvraag besproken

In onderstaand filmpje wordt een examenvraag besproken.

Je kunt de vraag eerst zelf proberen te maken en dan dit filmpje bekijken.

  • Het arrangement Scheidingsmethoden is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    herbert van de voort
    Laatst gewijzigd
    2021-10-21 14:54:34
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie.

    Deze module is gebaseerd op de Wiki "Herhalingsprogramma vwo4 stof scheikunde" van Wouter Renkema

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    In deze module worden zuivere stoffen, mengsels en scheidingsmethoden behandeld en kun je oefenen met opdrachten.
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    Oefeningen en toetsen

    Check Scheidingsmethoden

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    QTI

    Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat alle informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen punten, etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.

    Versie 2.1 (NL)

    Versie 3.0 bèta

    Voor developers

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van