In deze module wordt de kennis van klas 2 herhaald en uitgebreid.
In de tweede klas heb je veel geleerd over mengsels, zuivere stoffen en scheidingsmethoden zoals je deze kunt waarnemen (macroniveau).
In deze module ga je nadenken over hoe dit er op deeltjesniveau (microniveau) uit zou kunnen zien.
Onderstaande video laat een stukje van de wondere wereld van de Scheikunde zien.
Bron: youtube.com kanaal: Frank Gregorio Onderwerp: Introduction to Chemistry
In de video zie je dat alle stoffen zijn opgebouwd uit atomen. In periode 2 gaan we hier verder op in. Deze periode kijken we vooral naar moleculen (groepjes atomen vormen samen een molecuul). Hoe ziet een mengsel er bijvoorbeeld uit op molecuulniveau? En wat is het verschil met een zuivere stof?
De leerdoelen van deze module vind je in de studiewijzer op It's Learning en aan het eind van deze module bij de toetsvoorbereiding.
1. Basisvaardigheden
Bron: www.expeditionchemistry.nl
Bij scheikunde leer je onder andere door te experimenteren. Om de practica op een veilige manier uit te voeren en hier op een beknopte wijze verslag van te leggen, zijn er een aantal basisvaardigheden die je moet beheersen.
De vaardigheden die je in deze module leert zijn:
Waarnemingen en conclusies op de juiste wijze noteren
Tekenen van chemisch glaswerk
Veiligheid bij practica
Werken met een brander
Waarneming en conclusie
Als je practica gaat uitvoeren is het belangrijk dat je verschil maakt tussen een waarneming en een conclusie.
Een waarneming doe je met je zintuigen en om een conclusie te trekken moet je nadenken over de waarneming die je gedaan hebt. Dat klinkt heel makkelijk, maar soms ligt iets zo voor de hand dat je een conclusie al bij de waarnemingen opschrijft.
Bijvoorbeeld:
Een leerling schudt een flesje cola en draait hem daarna open. Bij de waarnemingen schrijft hij: 'Er komt koolstofdioxide vrij'. De juiste waarneming moet echter zijn: 'Er komen gasbelletjes vrij of de vloeistof gaat bruisen'. Je kunt namelijk niet zien dat er koolstofdioxide vrij komt, hier moet je eerst (soms heel kort) over nadenken.
Hoe schrijf je waarnemingen op de juiste wijze op?
Als je een stof kort en duidelijk wilt omschrijven, schrijf je in ieder geval de kleur en de fase op.
De stof suiker beschrijf je als 'witte vaste stof'.
Een glas melk en een glas water.
Bij vloeistoffen geef je ook weer of de vloeistof helder of troebel is. Een vloeistof is helder als je er doorheen kunt kijken en geen (vaste) stofdeeltjes ziet in de vloeistof. Een gekleurde vloeistof kan ook helder zijn. Denk maar aan een glas ranja.
Verwar het begrip helder niet met doorzichtig. Bij vloeistoffen gebruik je de term helder en bij gassen gebruik je doorzichtig.
Als een vloeistof geen kleur heeft, dan heet dit kleurloos (en niet 'wit').
Een paar voorbeelden:
Melk omschrijf je als een 'troebele, witte vloeistof'.
Water wordt omschreven als een 'heldere kleurloze vloeistof'.
Zuurstof wordt dan een 'doorzichtig kleurloos gas'.
Een paar oefeningen
Waarnemingen doe je met je zintuigen. Om een conclusie te trekken moet je nadenken over de waarnemingen die je gedaan hebt.
Geef bij onderstaande zinnen steeds aan of het cursieve stukje tekst een waarneming of een conclusie is.
Prakticum Waarnemen
Proef 1: Waarnemen en conclusie trekken Onderzoeksvraag: Welke stof zit er in de reageerbuis?
Probeer met behulp van waarnemingen de stof zo kort en bondig te omschrijven en geef een conclusie. Gebruik een tabel.
Je krijgt als groep 10 minuten de tijd om zoveel mogelijk goede omschrijvingen en conclusies op te schrijven. Bedenk hoe je zo efficiënt mogelijk met je tijd om kan gaan!
Veiligheid:
Je mag de stoffen NIET proeven of uit de buis halen.
Je mag wel ruiken (voorzichtig!!!)
Chemisch glaswerk
In een laboratorium wordt veel gebruik gemaakt van glaswerk. Het is belangrijk dat je weet hoe het glaswerk heet en waar je het voor gebruikt.
Foto's van veel gebruikt chemisch glaswerk.
Bij het maken van verslagen voor het vak scheikunde maak je gebruik van doorsneetekeningen. Een doorsnede is een verticale snede door het voorwerp. Deze wordt gemaakt op de meest specifieke plek, zodat de doorsnede representatief voor het voorwerp is.
Opdrachten:
Opdracht 1
Teken van ieder stuk glaswerk dat op deze pagina is weergegeven een doorsneetekening en zet erbij waar het glaswerk voor gebruikt wordt.
Opdracht 2
Een bekerglas, erlenmeyer en een maatcilinder hebben alledrie maatstreepjes op het glaswerk staan. Toch hebben ze een hele verschillende functie.
Leg uit wat deze verschillende functies zijn en leg uit welk glaswerk het meest nauwkeurig is.
Veiligheid
Als je practicum gaat doen moet je altijd letten op je eigen veiligheid en op de veiligheid van anderen.
De veiligheidsregels
Lees onderstaande veiligheidsregels goed door en luister altijd goed naar de instructies van je docent en TOA (technisch onderwijs assistent).
Draag ALTIJD een labjas en veiligheidsbril.
Doe sjaals af en bind lange haren samen als je met een brander gaat werken.
Meld het meteen als er glaswerk of iets anders kapot gaat.
Loop zo min mogelijk door het lokaal en gedraag je als een voorbeeldige leerling. (Ja, dit kun jij!)
Ruik niet rechtstreeks aan de gebruikte stoffen en proef NOOIT iets van de chemicaliën.
Zorg dat je goed voorbereid bent door VOORAF de werkwijze door te nemen.
Ruim na afloop op volgens de instructie van je docent en laat je werkplek schoon achter.
Was tot slot je handen met zeep en doe als ALLERLAATSTE je labjas uit en bril af.
Werken met stoffen
Er zijn risico's aan het werken met sommige stoffen. Voor deze stoffen staan gevarensymbolen (GHS-symbolen) op de flessen.
Van onderstaande gevarensymbolen moet je de betekenis kennen.
Tot slot:
Gebruik nooit meer stof dan in de instructie staat.
Gebruik een schone spatel om vaste stoffen in een reageerbuis te doen. De spatel maak je na gebruik schoon met een papieren doekje en NIET met je labjas!
Vul reageerbuizen maximaal halfvol (liever minder); dit maakt het makkelijker om de inhoud te 'kwispelen'. Schud een reageerbuis NOOIT met je duim op het uiteinde, gebruik een plastic stopje.
Giet nooit overtollige stof terug in de voorraad. Hiermee verontreinig je de voorraad.
Bij practica gebruiken we gedestilleerd water in plaats van kraanwater. Dit vind je in spuitflesjes. Zorg dat de punt van de spuitfles schoon blijft. Vul de fles bij als deze leeg is.
Stoffen die niet in de prullenbak of door de gootsteen mogen, worden apart ingezameld in een bekerglas in de zuurkast.
Werken met een brander
Doorsneetekening van een brander.
Tijdens practica werk je regelmatig met een brander.
Het is belangrijk dat je dit op een veilige manier kunt doen.
In onderstaande video wordt in 4 minuten uitgelegd hoe je met de brander moet werken.
Bekijk de video en beantwoord tijdens het kijken de vragen.
Bron: Youtube.com Kanaal van Thieske66
Vragen bij de video:
Hoe krijg je een gele vlam en waar wordt deze voor gebruikt?
Welke vlam wordt het meest gebruikt om iets te verwarmen?
Wat is de heetste vlam en hoe maak je deze?
Waarom is het onverstandig om de gele vlam te gebruiken om iets te verwarmen?
Kun je een reden bedenken waarom het verstandig is om eerst de gasregelknop dicht te draaien en pas daarna de gaskraan die aan de labtafel is vastgemaakt?
Practicum 'Hoe werk je met een brander?'
Proef 2: Branderpracticum Onderzoeksvraag:Hoe kun je op een veilige manier een vloeistof verwarmen?
Met onderstaand practicum laat je zien dat je de hierboven geleerde theorie kunt toepassen in de praktijk.
Daarbij leer je hoe je op een veilige manier een vloeistof kunt verwarmen.
In dit onderdeel leer je wat het verschil is tussen macro- en microniveau en je leert wat de vier uitgangspunten zijn van het molecuulmodel.
De beroemde Oostenrijkse natuurkundige Boltzmann schreef (citaat): “…it is a strange desire of the human mind to build models and to try to improve them to get closer and closer to reality…”
Macro/Micro
Als je proeven doet, schrijf je waarnemingen op. De beschrijving van alles wat je waarneemt, wordt macroniveau genoemd.
Om te kunnen verklaren wat je op macroniveau waarneemt, gebruiken we modellen (zoals het molecuulmodel). Dit noemen we microniveau.
Deze modellen zijn vaak een vereenvoudigde weergave van de werkelijkheid, zoals die er op microniveau uit zou kunnen zien.
Het beeld op dit plaatje is een molecuulmodel van een aardgasmolecuul. Het is acht meter hoog en werd gemaakt door de beeldhouwerMarc Ruygrok. Het beeld bevindt zich in de middenberm van de A7, slechts enkele tientallen meters verwijderd van het gasveld van Slochteren, de locatie waar in 1959 voor het eerst in Groningen aardgas werd gevonden.
Een paar oefeningen
Geef van de volgende beweringen steeds weer of ze goed of fout zijn.
Het molecuulmodel
Een vaste stof volgens
het molecuulmodel.
Het molecuulmodel is een modelweergave op microniveau van de kleinste deeltjes van een stof. Scheikundigen gebruiken het molecuulmodel om eigenschappen van een stof (macroniveau) te verklaren.
De vier uitgangspunten van het molecuulmodel zijn al meer dan twee eeuwen geleden opgesteld en worden nog steeds gebruikt.
Elke stof is opgebouwd uit heel kleine deeltjes, die moleculen zijn genoemd.
Elke stof heeft zijn eigen soort moleculen. Een molecuul zuurstof is anders dan een molecuul water.
Moleculen zijn altijd in beweging. Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller de moleculen bewegen.
Moleculen trekken elkaar aan.
Tegenwoordig is er veel meer bekend over de kleinste deeltjes van een stof. Het molecuulmodel is echter nog steeds bruikbaar voor het begrijpen en verklaren van eigenschappen van vaste stoffen, vloeistoffen en gassen en het toelichten van de verschillende scheidingsmethoden.
Bekijk onderstaande video waarin wordt uitgelegd wat moleculen zijn. Maak daarna de vragen bij de video.
Bron: youtube.com Kanaal: NEMO Kennislink, onderwerp: Wat zijn moleculen?
Vragen bij de video:
De video laat zien dat moleculen uit nog kleinere deeltjes zijn opgebouwd. Hoe heten deze deeltjes?
Hoe luidt de beschrijving van een molecuul, dat vaak gebruikt wordt?
Welke twee praktische problemen worden bij de beschrijving van een molecuul genoemd?
De volgende video laat zien wat er op macro- en op microniveau gebeurt wanneer een gas wordt samengeperst tot een vloeistof.
Bron: Schooltv.nl
Vragen bij de video:
In de video wordt gesproken van speciale aantrekkingskrachten.
Wanneer treden deze krachten op?
Hoe worden deze krachten genoemd?
Deze krachten zijn niet bij alle moleculen even sterk. Zoek op internet waar de sterkte van de krachten van afhangt. (alleen voor vwo)
3. Zuivere stoffen
In dit onderdeel leer je hoe je zuivere stoffen kunt herkennen aan hun stofeigenschappen.
We gaan wat dieper in op de stofeigenschap dichtheid. Je leert de afkortingen voor de vaste, de vloeibare en de gasfase en die voor stoffen die opgelost zijn in water.
Tot slot leer je rekenen met de temperatuurschalen graden Celsius en Kelvin.
Stofeigenschappen
Met "zuivere stof" geef je in de scheikunde aan dat het om één stof gaat. In een zuivere stof komt maar één soort moleculen voor.
Een zuivere stof kun je herkennen aan zijn stofeigenschappen.
Er zijn heel veel verschillende soorten stofeigenschappen.
Voorbeelden van stofeigenschappen zijn:
kleur: goud heeft een eigen kleur.
geur: benzine kun je ruiken.
smaak: suiker heeft een zoete smaak.
brandbaarheid: aardgas is brandbaar, water niet.
giftigheid: koolstofmonooxide is een giftig gas.
dichtheid: de dichtheid van water is 1 kg/dm³
kookpunt: het kookpunt van alcohol is 78°C
smeltpunt: het smeltpunt van alcohol is -114 °C
oplosbaarheid in water: keukenzout is goed oplosbaar in water.
geleidbaarheid van elektrische stroom: koper geleid de stroom goed.
Elke stof heeft eenunieke combinatie van stofeigenschappen. Je hebt vaak meerdere stofeigenschappen nodig om een stof te herkennen of te onderscheiden van andere stoffen.
Bekijk onderstaande video en maak tijdens het kijken de vragen bij de video.
Bron: Youtube.com Kanaal: Scheikundelessen
Vragen bij de video:
Wanneer is een stofeigenschap ook een stofconstante?
Waarom zijn massa, volume en vorm geen stofeigenschappen?
Wat betekent g.cm-3?
Fase-overgangen
De fase bij kamertemperatuur is ook een stofeigenschap.
IJs, water en waterdamp bestaan alle drie uit moleculen van dezelfde stof: water. Toch ziet ijs er anders uit dan water. Dit komt doordat je hier hebt te maken met verschillende fasen van de stof water. Een stof kan in drie fasen voorkomen: de vaste, de vloeibare en de gasvormige fase.
De fase van een stof wordt bepaald door de temperatuur van de stof (en de druk):
Een stof is vast bij een temperatuur die lager is dan het smeltpunt.
Een stof is vloeibaar bij een temperatuur die tussen het smeltpunt en het kookpunt ligt.
Een stof is gasvormig bij een temperatuur die hoger is dan het kookpunt.
Hieronder zie je de namen van fase-overgangen tussen een vaste stof, een vloeistof en een gas . Deze namen moet je kennen!
De fasedriehoek waarin alle fase-overgangen weergegeven zijn.
Opdracht:
Teken moleculen in vaste, vloeistof en gasfase op microniveau.
Bekijk als je klaar bent met bovenstaande opdracht de volgende video om je antwoord te controleren.
Bron: Youtube.com Drie fasen
Toestandsaanduidingen
De fase waarin een stof voorkomt, kun je aangeven door middel van een letter tussen haakjes. Als een stof vast is, schrijf je (s) erachter. De s is afgeleid van solid. IJs geef je dus weer met: water (s).
Bevindt een stof zich in de vloeibare fase, dan geef je dat aan met (l). De letter l komt van liquid. Vloeibaar water geef je weer als: water (l).
Als een stof gasvormig is, geef je dat aan met (g). De letter g komt van gas.
Als een stof wordt opgelost in water, dan geef je dat aan met (aq) van aqua. Suiker die in water is opgelost noteer je als: suiker (aq).
De notatie s, l, g en aq noem je toestandsaanduidingen.
Temperatuurschalen
De temperatuurschaal
in graden Celsius en
Kelvin.
Normaal gesproken geef je de temperatuur aan in graden Celsium (°C). Bij scheikunde en natuurkunde wordt vaak ook de eenheid Kelvin gebruikt, weergegeven met het symbool K.
Je kunt de temperatuur in graden Celsius omrekenen in Kelvin. Als je bij de temperatuur in graden Celsius 273 optelt, krijg je de temperatuur in Kelvin. Trek je van de temperatuur in Kelvin 273 af, dan krijg je de temperatuur in graden Celsius.
Een voorbeeld:
Als het 20 °C is, dan is het 20 + 273 = 293 K.
Als het 373 K is, dan is het 373 - 273 = 100 °C.
Het absolute nulpunt
Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller de moleculen bewegen. In de gasfase zijn de aantrekkingskrachten tussen de moleculen klein en is de ruimte tussen de moleculen groot. De moleculen bewegen in de gasfase door elkaar. Een gas kun je dan ook samenpersen. In de vloeistoffase trekken de moleculen elkaar stevig aan, maar kunnen ze nog wel langs elkaar bewegen. In de vaste fase is de aantrekkingskracht zo groot dat de moleculen niet meer van plaats kunnen wisselen. Ze kunnen alleen nog op hun eigen plaats trillen.
Bij nog verder afkoelen zal uiteindelijk een toestand worden bereikt waarbij de moleculen niet meer kunnen bewegen en helemaal stil staan. Dat is het geval bij -273°C of 0 K, dit noemen we het absolute nulpunt.
Bij de Kelvinschaal komen geen negatieve temperaturen voor.
Verwerkingsopdrachten H3
Opdracht 1 stofeigenschap of niet
Leg bij de volgende waarnemingen uit of het gaat om een stofeigenschap.
De stof is oplosbaar in wasbenzine.
De stof is vierkant.
De stof is brandbaar.
De stof heeft een massa van 6,5 gram.
Opdracht 2 geschikt stofeigenschap
Kleur is een stofeigenschap, maar als je weet dat een stof wit is, dan helpt dat niet veel om deze stof te herkennen. Er zijn namelijk heel veel stoffen die wit zijn.
Welke van de volgende stofeigenschappen zijn geschikt om een stof te helpen herkennen?Neem onderstaande tabel over en vul in.
Opdracht 3 toestandsaanduidingen
In één van de paragrafen heb je iets geleerd over de afkortingen van toestandsaanduidingen. Wat betekent dan onderstaande stof in combinatie met de toestandsaanduiding?
Water (s)
Ammoniak (aq)
Opdracht 4 dichtheid
Een Nederlandse student, Boyan Slat, bedacht in 2012 een manier om het plastic afval in de oceanen op te ruimen. Hij ontwierp een installatie van lange drijvende armen die in de vorm van een V op strategische plekken in zee worden geplaatst. Plastic wordt opgevangen, opgeslagen en later opgehaald door een tanker, waarna het aan land kan worden gerecycled.
Alleen het plastic dat op het zeewater drijft kan worden opgevangen. De dichtheid van zeewater is 1,02 g/cm3.
Leg uit welke plasticsoorten uit onderstaande tabel de installatie vooral op zal vangen.
Opdracht 5 temperatuurschalen
In onderstaande tabel staan enkele stoffen met hun smeltpunt en kookpunt.
Reken alle temperaturen in de tabel om naar Kelvin.
Ga na wat de fase van elke stof is bij kamertemperatuur (21°C).
De TOA zet de vier stoffen in een koelkast waarin het 7°C is.
Bij welke stof zal een fase-overgang optreden? Hoe heet deze fase-overgang?
Leg op microniveau uit wat er gebeurt tijdens deze fase-overgang.
4. Mengsels
In dit onderdeel leer je verschillende soorten mengsels herkennen: oplossing, suspensie, emulsie, schuim, nevel en rook. Hierbij leer je de begrippen: oplosbaarheid, verzadigd, onverzadigd en emulgator, gebruiken.
Daarna leer je rekenen met het massapercentage en het volumepercentage. De vwo-leerlingen leren ook nog rekenen met de concentratie.
Er worden bij dit onderdeel twee practica uitgevoerd, waarbij je onderzoek doet naar de oplosbaarheid van jood en olie in drie verschillende oplosmiddelen en je gaat een mengsel scheiden.
Soorten mengsels
In een mengsel zitten twee of meerdere stoffen. Een mengsel bestaat dan ook uit verschillende soorten moleculen.
Er bestaan meerdere soorten mengsels. Onderstaande mengsels moet je kennen.
Oplossingen
Mengsels van twee vloeistoffen die samen goed mengen en mengsels van een vaste stof en een vloeistof waarbij de vaste stof niet meer zichtbaar is in de vloeistof noem je een oplossing. Een oplossing is altijd helder (doorzichtig), maar hoeft niet kleurloos te zijn.
Wanneer er zo veel vaste stof in een vloeistof is opgelost, dat er niet meer kan oplossen, dan noem je deze oplossing een verzadigde oplossing. Wanneer de maximale hoeveelheid vaste stof nog niet is opgelost, spreek je van een onverzadigde oplossing.
Suspensies
Mengsels van een vaste stof en een vloeistof waarbij de vaste stof niet is opgelost in de vloeistof noem je een suspensie. Een suspensie is altijd troebel, er zijn rondzwevende vaste stof deeltjes zichtbaar (na schudden). Suspensies ontmengen na enige tijd. De stof met de grootste dichtheid (meestal de vaste stof) komt op de bodem te liggen.
Emulsies
Mengsels van vloeistoffen die niet met elkaar mengen, noem je een emulsie.
Een emulsie is altijd troebel en er zijn rondzwevende vloeistofdruppeltjes zichtbaar (na schudden). Emulsies ontmengen na enige tijd. Er ontstaan dan twee vloeistoflagen, waarin de vloeistof met de kleinste dichtheid drijft op de andere.
Er ontstaat wél een stabiele emulsie wanneer je aan het mengsel een 'hulpstof' (een stabilisator) toevoegt. Voor een emulsie heet de stabilisator een emulgator. Een emulgator is een stof die in beide vloeistoffen oplost en die er voor zorgt dat de rondzwevende vloeistofdruppeltjes niet de kans krijgen samen te vloeien tot een complete vloeistoflaag.
Schuim
Schuim is een mengsel van een vaste stof of een vloeistof met daarin kleine gasbelletjes. Slagroom, of een schuimkraag op een biertje zijn voorbeelden van schuim waarbij gasbelletjes zijn ingesloten in een vloeistof. Piepschuim is een voorbeeld van gasbelletjes die in een vaste stof zijn ingesloten.
Nevel
Nevel is een mengsel van fijn verdeelde vloeistofdruppeltjes in een gas. Mist is een zeer bekend voorbeeld van nevel, maar ook haarlak dat op het haar wordt gespoten is een voorbeeld van nevel.
Rook
Rook is een mengsel van vaste stofdeeltjes in een gas. Roetdeeltjes in de lucht na het uitblazen van een kaars of het roken van een sigaret is een voorbeeld van rook.
Olie drijft op water.
Practicum oplosbaarheid
Proef 3: Oplosbaarheid van jood en oplosbaarheid van olie Onderzoeksvraag: In welk oplosmiddel lossen jood en olie het beste op: water, alcohol of wasbenzine?
Je gaat twee practica uitvoeren waarbij je de oplosbaarheid van jood en de oplosbaarheid van olie in verschillende oplosmiddelen onderzoekt.
Van deze twee practica schrijf je een verslag. Je mag hiervoor het half ingevulde verslag gebruiken dat je hieronder kunt vinden. Daarin vind je ook de werkwijze.
Denk eraan dat je je vooraf goed voorbereid!!!
Dit doe je door het eerste deel van het verslag door te lezen (t/m de waarnemingen) en de hypothese in te vullen!
Bestudeer vooral goed de werkwijze.
Als je het fijn vindt om de theorie ook nog eens op een andere manier door te nemen, kun je onderstaande video bekijken. Daarin worden alle verschillende soorten mengsels nog eens doorgenomen en worden de begrippen: oplossing, verzadigd, onverzadigd, oplosbaarheid en suspensie toegelicht.
Bron: www.youtube.nl kanaal scheikundelessen
Rekenen met massa% en vol%
Bij mengsels kun je het massapercentage of volumepercentage van een stof in het mengsel uitrekenen. Dit doe je met de volgende algemene formule voor het rekenen met procenten.
Algemene formule voor het rekenen met procenten.
Wanneer je deze formule aanpast voor het massa% en het volume% krijg je de volgende formules:
Formules voor massa% en volume%.
Let op: De eenheid van het getal boven de deelstreep (het deel) moet gelijk zijn aan de eenheid van het getal onder de deelstreep (het geheel).
Hieronder zie je de omreken'trappen' voor massa en volume.
Bron: mijnrekensite.nl
Een voorbeeld
1,2 m3 lucht bevat 250 dm3 zuurstof. Bereken het volumepercentage zuurstof in de lucht.
Schrijf de formule voor vol% op.
Vul de gegevens op de juiste plaats in de formule in:
volume stof (deel) = 250 dm3 zuurstof
volume mengsel (geheel) = 1,2 m3 lucht --> omrekenen naar zelfde eenheid = 1200 dm3
Uitrekenen: 250 dm3/1200 dm3 x 100% = 20,8 vol%
Oefenen
Bekijk onderstaande video waarin rekenen met het massapercentage en volumepercentage op meerdere manieren wordt voorgedaan en maak daarna de oefenopdrachten onder de video.
Bron: youtube.com Kanaal: Scheikundehulp havo vwo
Oefenopdrachten
Bereken, op dezelfde wijze als in de video, wat het massapercentage suiker is in een mengsel van 400 gram suiker en 550 gram zout. Schrijf de volledige berekening op. Als je dit goed het gedaan kom je op het antwoord van 42%.
Bereken, op dezelfde wijze als in de video, hoeveel mL alcohol je binnen krijgt als je 3 glazen bier drinkt. Het vol% alcohol in bier is 5% en er gaat 250 mL bier in één glas.
Het juiste antwoord is 37,5 mL alcohol.
Practicum massapercentage bepalen
Dit is een keuzepracticum. Overleg met je docent of en wanneer dit practicum uitgevoerd kan worden.
Proef 4: Massapercentage bepalen Onderzoeksvraag: Wat is het massapercentage zout in zeewater?
Bij dit practicum werk je met de brander. Zorg dat je
VOORAF bij vaardigheden het onderdeel 'hoe werk je met de brander?' goed bestudeert!
Van dit practicum schrijf je een verslag. Je mag hiervoor het half ingevulde verslag gebruiken dat je hieronder kunt vinden. Daarin vind je ook de werkwijze.
Denk eraan dat je je vooraf goed voorbereid!!!
Dit doe je door het eerste deel van het verslag door te lezen (t/m de waarnemingen) en de hypothese in te vullen!
Bestudeer vooral goed de werkwijze.
Let op: dit onderdeel is alleen voor vwo-leerlingen.
Bij oplossingen geef je de hoeveelheid opgeloste stof weer als concentratie.
Hierbij reken je uit hoeveel gram stof is opgelost in 1,00 L oplosmiddel.
Formule voor concentratie.
De oplosbaarheid van een stof wordt ook weergegeven met een concentratie. De oplosbaarheid is de maximale hoeveelheid van een stof (in gram) die kan oplossen in 1 L oplosmiddel.
Als de maximale hoeveelheid van een stof is opgelost, is de oplossing verzadigd. Wanneer je meer van deze stof toevoegd, zal deze niet meer oplossen. De vaste stof zal dan op de bodem blijven liggen.
Wanneer een oplossing verwarmd wordt zal er meer vaste stof of vloeistof in kunnen oplossen. De oplosbaarheid wordt dan groter. Bij gassen is dat andersom: een gas lost minder goed op in een warme oplossing dan in een koude.
Een voorbeeld
Op het etiket van halfvolle melk staat dat er 3,5 g eiwit in 100 mL melk aanwezig is. Bereken de concentratie eiwit in melk.
Schrijf de formule voor concentratie op.
Vul de gegevens op de juiste plaats in de formule in:
massa opgeloste stof = 3,5 g eiwit
volume oplossing = 100 mL --> omrekenen naar L = 0,100 L
Uitrekenen: 3,5 g / 0,100 L = 35 g/L
Voor iedereen die het lastig vindt om getallen om te rekenen van mg naar gram of m3 naar L zijn hieronder de omreken'trappen' voor massa en volume weergegeven. Zorg dat je dit goed beheerst, dit is een onderdeel dat je veel gebruikt bij het rekenen in de scheikunde.
Bron: mijnrekensite.nl
Oefenen
Bekijk het filmpje hieronder. Daarin wordt eerst kort de theorie nog een keer uitgelegd en daarna worden er twee oefenopgaven gemaakt. Zet dan steeds eerst het filmpje stil, zodat je rustig de opgave zelf kunt maken voordat je de uitwerking bekijkt.
In de tweede klas heb je de verschillende scheidingsmethoden geleerd. Deze ga je herhalen en je gaat nadenken over wat er bij een bepaalde scheidingsmethode op microniveau gebeurt.
Een scheiding is gebaseerd op een verschil in stofeigenschap van de stoffen in het mengsel (macro). Bij filtreren maak je bijvoorbeeld gebruik van het verschil in deeltjesgrootte van de stoffen in het mengsel. Een mengsel dat bestaat uit stoffen met dezelfde stofeigenschappen kun je niet scheiden.
Als je kijkt naar microniveau dan is scheiden het sorteren van moleculen.
Een voorstelling van een scheiding op microniveau.
Onderstaande scheidingsmethoden moet je kennen. Als je meer wilt lezen over deze scheidingsmethoden kijk dan op www.examenoverzicht.nl of kijk de video onder de tabel.
Overzicht van de verschillende scheidingsmethoden.
In de volgende video wordt alles rondom scheidingsmethode nog eens op een rijtje gezet. Let op: de scheidingsmethode chromatografie hoef je nu nog niet te kennen.
Bron: youtube.com Kanaal: Scheikundehulp havo/vwo
Opdracht: Scheidingsmethoden op microniveau
Geef bij elke scheidingsmethode een tekening waarin je op microniveau aangeeft wat er gebeurt. Bekijk eventueel eerst het filmpje hierboven.
Als voorbeeld zie je hieronder wat er op microniveau tijdens het filtreren gebeurt.
Practicum scheiden
Proef 5: Mengels scheiden
Onderzoeksvraag: Bepaal experimenteel het massapercentage zout in een zout, zand en kleurstof mengsel.
Bij dit practicum ga je eerst zelf een mengsel maken, om het vervolgens weer te scheiden en het massapercentage zout in het mengsel te bepalen.
Zet een klein bekerglas op een balans en zet de massa op ‘nul’.
Doe hier een schepje zout in. Schrijf de massa van het zout op.
Voeg hier vervolgens een schepje zand en een paar druppels kleurstof aan toe. Schrijf de massa van het ontstane mengsel op.
Bereken het massapercentage zout van het gemaakte mengsel.
Roer de verschillende stoffen door elkaar, zodat ze goed gemengd zijn.
Bedenk nu zelf een manier om het zout, zand en de kleurstof weer van elkaar te scheiden. Zorg dat je na afloop het zout zuiver hebt.
Weeg de hoeveelheid zout die je uit het mengsel hebt gehaald.
Bereken opnieuw het massapercentage van het zout.
Bereken hoeveel % zout je tijdens het scheiden hebt verloren.
Geef aan wat je in je handelingen anders zou kunnen doen om zo min mogelijk zout te verliezen.
Verwerkingsopdrachten H4
Opdracht 1 een oplossing, suspensie en emulsie
Hieronder zie je foto’s van chocomelk, ranja en sladressing.
Geef op juiste wijze de waarnemingen van de drie mengsels. (zie vaardigheden/waarnemingen en conclusie)
Leg uit welk van deze mengsels een oplossing, welk een suspensie en welk een emulsie is.
Laat zien hoe deze mengsels er op microniveau uitzien. Gebruik twee verschillende kleuren bolletjes voor de verschillende moleculen in het mengsel.
Opdracht 2 troebele mengsels
Rook, nevel, schuim, een emulsie en een suspensie, zijn allemaal voorbeelden van troebele mengsels. Alleen de samenstelling van het mengsel is verschillend.
Zet een kruisje in de tabel bij het juiste mengsel. Er is steeds maar één antwoord mogelijk.
Opdracht 3 oplossing, suspensie en emulsie
Kies de juiste woorden.
Een oplossing is altijd/soms helder.
Een oplossing is altijd/soms gekleurd.
Een emulsie is altijd helder/troebel.
Een suspensie is altijd helder/troebel.
Een suspensie is altijd verzadigd/onverzadigd.
Opdracht 4 volumepercentage
Lucht is een mengsel dat bestaat uit 78 vol% stikstof, 21 vol% zuurstof en nog ongeveer 1 vol% overige gassen zoals edelgassen, waterstof en koolstofdioxide.
Bereken hoeveel m3 stikstof er in 15 m3 lucht zit.
Bereken hoeveel Liter overige gassen er in 15 m3 lucht zit.
Opdracht 5 melk
Melk is een emulsie van water en vet. In het gedeelte water bevinden zich nog andere stoffen zoals eiwitten, mineralen, vitaminen en koolhydraten.
Wanneer je verse koemelk hebt, zie je na een tijdje een laagje vet boven op de melk drijven.
Waarom drijft het vet boven op de melk en zakt het niet naar de bodem? Leg je antwoord uit, waarbij je de juiste stofeigenschap van vet en water gebruikt.
Welke stof wordt in de fabriek aan de melk toegevoegd om te voorkomen dat de melk ontmengt?
Er bestaat volle, halfvolle en magere melk. De benaming is afhankelijk van de hoeveelheid vet die in de melk aanwezig is. Halfvolle melk bevat 1,5 massa% vet. Volle melk bevat 3,5 massa% vet.
Bereken hoeveel gram vet je binnenkrijgt als je een glas halvolle melk drinkt (210 gram).
Bereken hoeveel gram vet dit is bij een glas volle melk (210 gram).
Klopt de benaming ‘volle’ en ‘halfvolle’ melk? Leg uit.
Opdracht 6 scheidingsmethoden
Om te beoordelen welke scheidingsmethode geschikt is om een bepaald mengsel te scheiden, moet je kijken naar verschillen in stofeigenschappen van de stoffen in het mengsel.
Kies een scheidingsmethode die geschikt is voor de scheiding van onderstaande situaties:
De stof met de grootste deeltjesgrootte blijft achter.
De stof met het laagste kookpunt verdampt.
Eén stof van het mengsel lost wel op in de vloeistof, de andere niet.
De stof met de grootste dichtheid zakt naar beneden.
De volgende mengsels kun je NIET scheiden met de genoemde scheidingsmethode. Leg uit waarom NIET.
Een mengsel van zout en suiker door te extraheren met water.
Suiker dat is toegevoegd aan een kopje koffie proberen te scheiden met filtreren.
Opdracht 7 mengsels scheiden
Leg uit hoe je de volgende mengsel kunt scheiden. Noem ook de naam van de scheidingsmethode en de stofeigenschap, waar je bij deze scheidingsmethode van gebruik maakt.
een suspensie van krijt en water
een mengsel van twee vloeistoffen A en B. Vloeistof A heeft een kookpunt van 50oC en vloeistof B heeft een kookpunt van 120oC.
een mengsel van peper en zout
een emulsie van wasbenzine en spiritus
Opdracht 8 jood in alcohol en jood in water
In één van de vorige lessen heb je de oplosbaarheid van jood in water en alcohol onderzocht. Een foto van het resultaat zie je hieronder.
Jood in alcohol en jood in water.
Welk mengsel was het snelst verzadigd? Leg je antwoord uit met behulp van de waarnemingen.
Je kunt het jood weer van het water scheiden door het mengsel te filtreren.
Teken een filtratie opstelling met doorsneetekeningen.
Welke stof bevindt zich na filtratie in het residu en welke in het filtraat.
Het filtraat blijkt na afloop niet geheel kleurloos te zijn. Geef hiervoor een verklaring.
Laat met behulp van tekeningen op microniveau zien hoe deze scheiding in het filter tot stand komt. Gebruik voor de tekening van het filter, het plaatje hiernaast.
Het mengsel van jood in alcohol zou je kunnen scheiden door middel van indampen.
Geef 2 redenen waarom, dit niet zo’n verstandige keuze is.
Wat is een beter alternatief voor de scheiding van jood in alcohol?
Opdracht 9 spiritus ontkleuren
Spiritus is een mengsel van alcohol, het giftige methanol en water. Spiritus wordt gebruikt als schoonmaakmiddel en als brandstof. Van zichzelf is spiritus een heldere kleurloze vloeistof, waar in de fabriek een blauwe kleurstof aan wordt toegevoegd.
Als je deze blauwe kleurstof wilt verwijderen, kun je een schepje actieve kool aan de spiritus toevoegen. Goed roeren en daarna filtreren, waarbij een heldere kleurloze vloeistof ontstaat.
Geef een goede reden waarom er een blauwe kleurstof aan spiritus wordt toegevoegd.
Hoe heet de scheidingsmethode die naast filtreren gebruikt wordt, bij het ontkleuren van spiritus?
Waarom is het belangrijk dat de actieve kool uit poreuze korreltjes bestaat?
Geef drie toepassingen van actieve kool (ook wel norit genoemd) in het dagelijks leven. Je mag dit opzoeken op internet.
Wanneer Kevin het hierboven beschreven experiment uitvoert, ontstaat er na filtratie een troebel, zwarte suspensie.
Wat zou Kevin aan zijn filtreeropstelling kunnen aanpassen om ook een heldere kleurloze oplossing als resultaat te krijgen?
De laatste twee opdrachten zijn alleen voor de vwo leerlingen.
Opdracht 10 concentraties
Bereken de concentratie van de volgende oplossingen in g/L. Gebruik indien nodig de ‘rekentrappen’ voor massa en volume.
Er is 2,3 gram suiker opgelost in 0,35 dm3 water.
Er is 0,20 kg zout opgelost in 3,5 L water.
Er is 15 mg jood opgelost in 55 cm3 alcohol.
Opdracht 11 oplosbaarheid
Je docent drinkt koffie met twee klontjes suiker. In 1 grote mok past 300 mL koffie. De gemiddelde massa van een suikerklontje is 4,0 g.
De maximale oplosbaarheid van suiker in water (bij kamertemperatuur) is 2000 g/L.
Bereken de suikerconcentratie in de koffie van je docent.
Leg uit of deze oplossing verzadigd is of onverzadigd.
Meestal is koffie warmer dan kamertemperatuur. Is de oplosbaarheid van suiker dan groter of kleiner van 2000 g/L?
5. Mengsel of zuivere stof?
Zuivere stoffen of mengsels?
Soms is meteen zichtbaar dat je met een mengsel te maken hebt. Denk maar aan een mengsel van krijt en water. Maar wanneer iets wel helemaal oplost, dan is het niet te zien of je een mengsel of een zuivere stof hebt.
In dit onderdeel leer je hoe je met een simpel experiment kunt onderzoeken of je met een zuivere stof of een mengsel te maken hebt.
Je gaat het experiment ook zelf uitvoeren, waarbij je gaat onderzoeken of kaarsvet een zuivere stof of een mengsel is.
Homogeen/Heterogeen
Soms kun je meteen zien of iets een mengsel is of niet, bijvoorbeeld bij een suspensie. Soms is het niet te zien bijvoorbeeld bij een oplossing.
Bij een homogeen mengsel kun je de verschillende bestanddelen niet meer onderscheiden en bij een heterogeen mengsel zijn de verschillende bestanddelen nog wel zichtbaar. Heterogene mengsels zijn dan ook altijd troebele mengsels.
Een homogeen mengsel is regelmatig gemengd op microniveau, terwijl een heterogeen mengsel op microniveau klontjes bevat.
Weergave van een homogeen en heterogeen mengsel op microniveau.
Kookpunt/Kooktraject
Hoe weet je wanneer een stof zuiver is, of dat je te maken hebt met een mengsel of een verontreinigde stof?
Een eenvoudige methode om daarachter te komen is het uitvoeren van een smeltpunts- of kookpuntsbepaling.
Dit geeft een directe aanwijzing over de zuiverheid van een stof. Een zuivere stof heeft een vastsmeltpunten een vast kookpunt. Bij een mengsel of een verontreinigde stof loopt de temperatuur tijdens het smelten of het verdampen omhoog.
We spreken dan van een smelttraject, respectievelijk een kooktraject.
Het temperatuursverloop tijdens het verwarmen van een zuivere stof.
Het temperatuursverloop tijdens het verwarmen van een mengsel.
Analysemethoden
De zuiverheid van stoffen wordt tegenwoordig bepaald met behulp van instrumentele analysemethoden, zoals gas- en vloeistofchromatografie, UV- en IR-spectrometrie, massaspectrometrie en NMR. In de meeste van deze gevallen berust de scheiding en/of identificatie van de componenten op een verschil in andere stofeigenschappen dan het smeltpunt of kookpunt.
In de volgende video wordt bovenstaande theorie nog een keer rustig uitgelegd.
Bron: www.youtube.nl kanaal scheikundelessen
Practicum zuivere stof of mengsel
Bij dit practicum werk je met de brander. Zorg dat je VOORAF bij vaardigheden het onderdeel 'hoe werk je met de brander?' goed bestudeert!
Proef 6: Onderzoek naar kaarsvet Onderzoeksvraag: Is kaarsvet een mengsel of een zuivere stof?
Van dit practicum schrijf je een verslag. Je mag hiervoor het half ingevulde verslag gebruiken dat je hieronder kunt vinden. Daarin vind je ook de werkwijze.
Denk eraan dat je je vooraf goed voorbereid!!!
Dit doe je door het eerste deel van het verslag door te lezen (t/m de waarnemingen) en de hypothese in te vullen!
Bestudeer vooral goed de werkwijze.
Opdracht 1 homogeen of heterogeen
Neem onderstaande tabel over en vul deze in.
Opdracht 2 een smeltcurve
Een onbekend mengsel smelt tussen de 45°C en 50°C.
De smeltcurve is hiernaast weergegeven.
Bereken bij hoeveel Kelvin dit mengsel smelt.
Wat gebeurt er op tijdstip t1?
Wat gebeurt er op tijdstip t2?
Welke fase(s) zijn/is aanwezig tussen t1 en t2?
Welke fase(s) zijn/is aanwezig na t2?
Schets de grafiek van het temperatuurverloop wanneer dit mengsel weer wordt afgekoeld tot 20°C.
Opdracht 3 kaarsvet
Femke heeft onderzocht of het kaarsvet van een waxinelichtje een zuivere stof of een mengsel is. Dit heeft zij gedaan door stukjes kaarsvet in een reageerbuis te verwarmen met de kleurloze vlam. Iedere 15 seconden heeft ze de temperatuur van het kaarsvet gemeten.
De grafiek die ze bij deze proef gemaakt heeft staat hieronder.
Is het onderzochte kaarsvet een zuivere stof of een mengsel? Leg je antwoord uit.
Hoe zou de grafiek eruit hebben gezien als Femke…
… niet om de 15 seconden, maar om de 30 seconden de temperatuur had gemeten?
… 2 keer zoveel kaarsvet had verwarmd?
… de ruisende vlam zou hebben gebruikt?
6. Toetsvoorbereiding
Bron: studielift.nl
Maak een samenvatting of een conceptmap met behulp van de leerdoelen van deze module.
Hiernaast zie je een voorbeeld van een kleine conceptmap.
Het is handig om kleine post-its te gebruiken voor de begrippen, deze kun je dan namelijk makkelijk verschuiven op je blaadje totdat je de voor jouw logische indeling hebt gevonden.
De beste manier om je voor te bereiden voor het proefwerk is door nadat je de theorie hebt geleerd, vooral veel opdrachten te maken. Scheikunde is een vak, waarin je moet laten zien dat je het geleerde kunt toepassen.
Maak daarom eerst de korte test bij 'wat weet je nog?'.
Maak daarna de toepassing opdrachten en de voorbeeld toetsopgave. Kijk ALTIJD je gemaakte werk na! Zodat je kunt leren van je fouten.
Leerdoelen
Leerdoelen vaardigheden:
Veiligheid
Ik ken de practicumregels m.b.t. veiligheid.
Ik weet waar de veiligheidsvoorzieningen zijn in het scheikunde lokaal en hoe ik moet handelen in een noodsituatie.
Ik ken de GHS symbolen voor brandbaar, schadelijk, bijtend, giftig, milieugevaarlijk en oxidatie middel.
De brander
Ik kan de brander veilig aansteken en uitzetten.
Ik kan de volgende onderdelen van de brander benoemen en uitleggen wat hun functie is: schoorsteen, luchtregelschijf en gasregelknop.
Ik kan de brander instellen op de gele, de kleurloze en de ruisende vlam en weet waar elke vlam voor gebruikt wordt.
Ik kan benoemen waar de ruisende vlam het heetst is.
Ik kan op een veilige manier een vloeistof verwarmen (in een reageerbuis en een bekerglas).
Waarnemingen en conclusie
Ik kan een waarneming op de juiste wijze weergeven.
Ik ken het verschil tussen een waarneming en een conclusie en kan dit ook toepassen.
Chemisch glaswerk
Ik ken het volgende glaswerk en kan er een doorsneetekening van maken: reageerbuis, erlenmeyer, bekerglas, trechter, maatcilinder.
Ik kan van bovengenoemd glaswerk hun functie uitleggen en een doorsnee-tekeningen maken.
Leerdoelen theorie:
Macro/Micro
Ik kan uitleggen wat het verschil is tussen macro- en microniveau.
Ik kan de 4 uitgangspunten van het molecuulmodel beschrijven.
Ik kan met behulp van het molecuulmodel de volgende begrippen op microniveau beschrijven: vaste stof, vloeistof, gas, zuivere stof, mengsel.
Zuivere stoffen
Ik kan de volgende stofeigenschappen beschrijven: kleur, geur, smelt/kookpunt, fase, dichtheid, brandbaarheid en toxiciteit.
Ik kan uitleggen waarom massa, volume en vorm geen stofeigenschap is.
Ik kan het begrip dichtheid uitleggen en beredeneren of iets wel of niet blijft drijven.
Ik kan de afkortingen voor de toestandsaanduidingen s, l, g en aq gebruiken.
Ik kan rekenen tussen de temperatuurschalen graden Celsius en Kelvin.
Mengsels
Ik kan de overeenkomsten en verschillen tussen de volgende mengsels benoemen: oplossing, suspensie en emulsie.
Ik kan uitleggen waaruit de volgende mengsels bestaan: schuim, nevel en rook.
Ik kan de volgende begrippen gebruiken: oplosbaarheid, verzadigd, onverzadigd en emulgator.
Mengsels scheiden
Ik kan voor de scheidingsmethoden bezinken, centrifugeren, filtreren, extraheren, indampen, destilleren en adsorberen:
uitleggen welk type mengsel gescheiden kan worden.
uitleggen op welke stofeigenschap de scheiding gebaseerd is.
beschrijven wat je kunt doen om de scheiding te verbeteren.
de begrippen filtraat, destillaat en residu op de juiste wijze gebruiken.
een toepassing geven.
op zowel macro- als microniveau weergeven wat er met de stoffen in het mengsel gebeurt.
Ik kan bij een gegeven mengsel een werkplan opstellen om dit mengsel te scheiden.
Rekenen aan mengsels
Ik kan rekenen met het massapercentage en het volumepercentage.
(alleen vwo) Ik kan rekenen met de concentratie opgeloste stof in een oplossing.
Zuivere stof of mengsel?
Ik ken het verschil tussen een homogeen en een heterogeen mengsel.
Ik kan m.b.v. een kookpuntsbepaling of smeltpuntbepaling uitleggen of een stof zuiver is of niet.
Ik kan een smeltcurve (en curves van andere faseovergangen) schetsen en op juiste wijze aflezen.
Een wordbestand met de leerdoelen staat hieronder.
Onderstaande opdrachten (veelal meerkeuze) zijn goed te gebruiken om te bekijken of je de stof voldoende geleerd hebt. Je kunt na het invullen van je antwoord meteen zien of je het goed hebt gedaan en zo niet, dan krijg je feedback over je gemaakte fout.
Nadat je deze opdrachten hebt gemaakt is het verstandig om ook de toepassingsopdrachten en tenslotte de toetsopgave te maken.
De laatste twee vragen zijn alleen voor de vwo-leerlingen.
Toepassingopdrachten
Opdracht 1 Vetgehalte in bouillon
Jij werkt bij de keuringsdienst van waren en krijgt de opdracht het percentage vet in bouillon te onderzoeken. Bouillon wordt gemaakt door aan een bouillonblokje, een mengsel van vaste stoffen, heet water toe te voegen.
Je gaat als volgt te werk. Je verkruimelt een bouillonblokje van 5,3 gram en voegt hier wasbenzine aan toe. Het vet lost goed op in wasbenzine en de andere stoffen niet. Het mengsel dat nu ontstaat ga je filtreren en het filtraat damp je in.
Hoe heet de scheidingsmethode die optreedt na het toevoegen van wasbenzine en voor het filtreren?
Hoe heet het soort mengsel dat is ontstaan na toevoeging van wasbenzine? Oplossing, suspensie of emulsie, leg je antwoord uit.
Geef een doorsneetekening van de opstelling die je gebruikt bij filtreren en zet de namen van de onderdelen erbij.
Zet de termen ‘residu’ en ‘filtraat’ op de juiste plaats in de tekening.
Welke stoffen vind je na afloop van de filtratie in het filter?
Leg uit waarom het eigenlijk niet zo verstandig was om hier in te dampen. Geef twee redenen.
Na het indampen blijkt er 2,2 gram vet over te blijven. Met 1 bouillonblokje kun je 500 mL bouillon maken.
Bepaal het vetgehalte in massa procenten van het bouillonblokje.
VWO: Bereken de concentratie (in g/L) vet in 500 mL bouillon.
Schrijf altijd de berekening op en geef het antwoord met de juiste eenheid erachter.
Opdracht 2 ijsblokjes
Je haalt wat ijsblokjes uit de vriezer (-18°C) en gaat deze langzaam verwarmen totdat alles verdampt is. Met een thermometer meet je elke 30 seconden de temperatuur.
Reken de temperatuur in de vriezer om naar Kelvin.
Welke vlam van de brander kun je het beste voor dit experiment gebruiken?
Leg uit of kraanwater een smeltpunt of een smelttraject heeft.
Leg met behulp van het molecuulmodel uit wat er op microniveau gebeurt, tijdens het smelten van het ijs.
Schets een grafiek van dit experiment waarbij je de temperatuur uitzet tegen de tijd.
Schets in dezelfde grafiek (gebruik een andere kleur) hoe de temperatuur zou verlopen als er gedestilleerd water was gebruikt.
Doe hetzelfde voor zeewater.
Opdracht 3 Rode wijn
Rode wijn is een mengsel van verschillende stoffen. Het bevat onder andere water, alcohol, smaakstoffen, kleurstoffen en suiker.
Youri wil van rode wijn witte wijn maken. Hij doet 150 mL rode wijn in een erlenmeyer en voegt hier een flinke schep norit (actieve kool) aan toe. Hij schud het ontstane mengsel goed.
Wat is de naam van de scheidingsmethode die Youri nu gebruikt heeft?
Teken een doorsneetekening van de erlenmeyer met rode wijn en laat zien hoe het mengsel er op microniveau uitziet.
Gebruik zwarte bolletjes voor de noritdeeltjes, rode bolletjes voor de kleurstofdeeltjes en blauwe bolletjes voor alle overige deeltjes.
Vervolgens filtreert Youri het mengsel en ziet dat de oplossing kleurloos is geworden.
Van welk verschil in stofeigenschap maak je gebruik bij filtreren?
Dana wil vervolgens de alcohol uit het overgebleven mengsel halen. Dit doet ze met de scheidingsmethode destilleren. Tijdens het destilleren wordt bovenin de destillatiekolom de temperatuur gemeten. Het resultaat van deze temperatuurmeting is hiernaast in een grafiek weergegeven.
Bereken het kookpunt van alcohol (zie grafiek) om naar Kelvin.
Is de alcohol in het residu of in het destillaat terecht gekomen? Leg je antwoord uit.
Welke conclusie kun je trekken uit het temperatuurverloop tijdens de destillatie?
Tot slot dampt Dana het overgebleven mengsel van water, suiker en smaakstoffen in. Ze weegt de hoeveelheid suiker en smaakstoffen. Deze blijken samen 1,8 gram te wegen. Het lukt Dana niet om de suiker en smaakstoffen nog verder van elkaar te scheiden.
VWO: Bereken de concentratie (g/L) suiker en smaakstoffen (samen) in de wijn.
Waarom kun je de suiker en de smaakstoffen niet van elkaar scheiden door te extraheren met water?
Opdracht 4 Eigen onderzoek
Je krijgt de opdracht om zout, krijt en kamfer van elkaar te scheiden en wel zodanig dat je alle drie vaste stoffen na afloop weer zuiver hebt.
In de tabel hiernaast vindt je iets meer informatie over deze 3 stoffen.
Schrijf een kort werkplan op om deze stoffen van elkaar te scheiden.
Welke vier verschillende scheidingsmethoden moet je gebruiken?
EINDE
De antwoorden staan op It's Learning.
Voorbeeld toetsopgave
Opdracht A een paarse vaste stof
Jood is een paarse vaste stof dat goed oplost in alcohol. Het mengsel dat dan ontstaat wordt jodium genoemd en wordt onder andere gebruikt bij het ontsmetten van schaafwonden.
Noem 3 stofeigenschappen van jood die in bovenstaande tekst genoemd worden.
Jood heeft de bijzondere eigenschap dat het in één keer van de vaste fase naar de gasfase kan en weer terug. Zie het filmpje hierboven. Dit verschijnsel gebeurt bij een temperatuur van 178°C
Bereken bij hoeveel graden K dit gebeurt.
Hoe heet de fase overgang waarbij een stof van de vaste fase naar de gasfase gaat?
En hoe heet de fase overgang waarbij de stof van gas naar vast gaat?
Geef in tekeningen weer wat er op microniveau gebeurt wanneer jood van de gasfase naar de vaste fase gaat.
Opdracht B De waterzuivering
In de rioolwaterzuivering wordt het rioolwater eerst door roosters geleid zodat grote stukken vuil eruit worden gefiltreerd.
Komen deze grote stukken vuil in het filtraat of in het residu?
Is een rooster een filter met een kleine of een grote poriegrootte?
Vervolgens worden in een voorbezinktank kleinere stukjes verontreiniging uit het rioolwater gehaald. Denk hierbij aan zand of klei. Door het ontwerp van de tank zakken deze deeltjes vanzelf naar de bodem.
Op welke stofeigenschap is bezinken gebaseerd?
Waarom kiest men in dit geval niet voor filtreren?
Welke andere scheidingsmethode ken je om een suspensie met zand en water te scheiden? (naast bezinken en filtreren)
In de voorbezinktank wordt ook olie uit het rioolwater verwijderd. Dit zal echter niet bezinken.
Leg uit waarom olie niet bezinkt.
Het water dat de voorbezinktank verlaat is helder en dus een homogeen mengsel. Toch zit het nog vol verontreiniging. Dit is meestal organisch materiaal. Dit materiaal heeft een kookpunt dat vele malen hoger ligt dan het kookpunt van water. Destillatie is een optie om dit mengsel verder te scheiden.
Wat is de scheikundige naam van het homogene mengsel dat uit de voorbezinktank stroomt?
Laat met een tekening zien hoe dit homogene mengsel er op microniveau uitziet. Ondanks dat er meerdere stoffen in zitten mag je in je tekening uitgaan van 2 verschillende stoffen. Je hoeft dus maar 2 verschillende kleuren te gebruiken.
Waarom zou de rioolwaterzuivering geen gebruik maken van de mogelijkheid om te destilleren?
Om het organisch materiaal af te breken wordt het rioolwater gemengd met micro-organismen zoals bacteriën. Deze hebben veel zuurstof nodig. Het water wordt daarom belucht en gaat borrelen en schuimen.
Leg uit waarom de term ‘schuim’ hier onjuist is en geef de goede term voor druppels water die door de lucht vliegen.
In het verleden werd het rioolwater nog wel eens gemengd met kalk. Dit lost niet op in het water. Diverse verontreinigingen blijven aan de kalk hangen en kunnen zo uit het water worden verwijderd.
Om welke scheidingsmethode gaat het hier?
Na gedane arbeid hebben de bacteriën zich verzameld in slib tussen het afgebroken organisch materiaal. Dit slib kan men wederom laten bezinken. De bacteriën kunnen in tegenstelling tot kalk worden hergebruikt. Het overgebleven slib bevat veel waardevolle voedingsstoffen die bijvoorbeeld als meststof kunnen worden gebruikt. Het is meestal te nat voor verdere verwerking en moet gedroogd worden.
Welke scheidingsmethode wordt toegepast bij het drogen?
Laat met een tekening zien wat er op microniveau met de deeltjes gebeurt tijdens het drogen. Gebruik twee verschillende kleuren voor de verschillende deeltjes. Voor alle deeltjes die in de droge mest zitten mag je dezelfde kleur gebruiken.
Het arrangement Scheikunde: De basis - 2022/2023 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Harriet Berg
Laatst gewijzigd
2023-01-20 18:38:16
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen
4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en
publicatie onder dezelfde licentie 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.
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
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
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.
Branderpracticum
De beroemde Oostenrijkse natuurkundige Boltzmann schreef (citaat):
In dit onderdeel leer je verschillende soorten mengsels herkennen: oplossing, suspensie, emulsie, schuim, nevel en rook. Hierbij leer je de begrippen: oplosbaarheid, verzadigd, onverzadigd en emulgator, gebruiken.
0°C.
