Zonder kennis van scheikunde zou de wereld er heel anders uitzien. Utivinders maken dankbaar gebruik van de ontdekkingen uit deze wetenschap. Denk daarbij aan de bijdragen bij de ontwikkeling van de smartphone, het onderzoek naar DNA of de productie van plastic en andere kunststoffen.
Al deze ontdekkers moesten wel bij het begin beginnen, en zo jij dus ook. In deze quest werk je door de basis van scheikunde, namelijk die van stoffen, mengsels en scheiden.
Bij deze quest valt 10 XM te verdienen. De quest wordt begeleid door mevrouw Swijnenburg, die voornamelijk aanwezig is op high maar op woensdag op base te vinden is. Maak alle opdrachten (het liefst op papier) maak er een (scherm)foto van en plaats bij een nieuwe tegel in egodact.
Planner
Hierbij een voorbeeld voor een planner. Je kan er natuurlijk ook voor kiezen om later te beginnen, of er sneller doorheen te gaan.
Datum
Wat maken
15 - 19 mei
Stofeigenschappen + dichtheid
22 - 26 mei
Zuivere stoffen vs mengsels
29 mei - 2 juni
Mengsels
5 - 9 juni
Scheidingsmethoden
12 - 16 juni
Chemische reacties
10 - 14 juli
Expoweek
Stofeigenschappen
Leerdoelen
Na deze kop kun je:
een stof herkennen aan zijn stofeigenschappen
Theorie
In het dagelijks leven hebben we constant te maken met stoffen. Bijvoorbeeld zuurstof om in te ademen, aardgas om je huis te verwarmen en ijzer in je fiets. Deze stoffen zijn allemaal verschillend en hebben allemaal verschillende stofeigenschappen. Een stof eigenschap is een kenmerk waaraan je een stof kan herkennen, elke stof heeft namelijk een unieke combinatie van stofeigenschappen. Je kent er vast al een aantal:
Smaak
Geur
Fase
Er zijn 3 verschillende fases: vast, vloeibaar en gas
Kleur
Oplosbaarheid in water
Niet elke stof lost goed op in water
Elektrische geleiding
Metalen kunnen goed stroom geleiden, terwijl kunststoffen die niet goed kunnen.
Kookpunt
Temperatuur waarbij een vloeistof kookt
Smeltpunt
Temperatuur waarbij een vaste stof smelt
Dichtheid
De massa van een bepaalde hoeveelheid stof
Opdrachten
Noem 7 stofeigenschappen
Sommige stoffen hebben een aantal dezelfde stofeigenschappen, terwijl het toch verschillende stoffen zijn.
Noem 2 witte, vaste stoffen die je thuis in de keuken gebruikt
Schrijf een verschil tussen deze twee stoffen op
In je omgeving zie je allerlei voorwerpen die van verschillende materialen gemaakt zijn. Neem de volgende tabel over en schrijf in de eerste kolom 5 voorwerpen uit je omgeving. Zet in de tweede kolom van welk materiaal (hout, glas, metaal, enz.) ze zijn gemaakt. Geef in de 3e kolom aan welke stofeigenschap dit materiaal geschikt maakt om dat voorwerp te gebruiken.
Voorwerp
Materiaal
Stofeigenschap
1
2
3
4
5
Dichtheid
Leerdoelen
Na deze kop kun je:
het verschil uitleggen tussen massa en dichtheid
rekenen met dichtheid
Theorie
Je hebt iemand misschien wel eens de vraag horen stellen: "Wat is zwaarder, een kilo lood of een kilo veren?" Dit klinkt lastig, maar het is eigenlijk een instinker. Als je van allebei een kilo hebt, dan is de massa natuurlijk hetzelfde. Toch is er wel een verschil. Als je een kilo veren bij elkaar wil leggen, dan heb je een hele grote bak nodig, ofwel: een groot volume. Als je een kilo lood bij elkaar wil leggen, dan zal dit veel minder ruimte in beslag nemen. Massa en volume zijn voorbeelden van grootheden. De eenheid van massa is vaak gram en van volume vaak mililiter.
Het verschil tussen een kilo lood en een kilo veren zit in de dichtheid. De dichtheid vertelt ons hoe dicht de deeltjes in een stof op elkaar zitten. Bij lood zitten deze deeltjes erg dicht op elkaar en bij veren ver van elkaar. Massa en volume hebben een gemakkelijke eenheid, maar die van dichtheid is een samengestelde eenheid. Hij bestaat namelijk uit de eenheid van gram (massa) en de eenheid van volume (mililiter). We zeggen met de dichtheid dus eigenlijk hoe zwaar iets is, per mililiter.
De dichtheid van aluminium is 2,7 g/mL en de dichtheid van ijzer is 7,9 g/mL. Dat wil zeggen dat een blokje aluminium van 1 mL 2,7 gram weegt. Dat is lichter dan ijzer, die 7,9 gram per 1 mL weegt. Daarom worden keukentrapjes niet gemaakt van ijzer, maar van aluminium.
Rekenen
De dichtheid geef je aan met de Griekse letter ρ, dit lijkt op een p maar spreek je uit als 'roo'. Je rekent de dichtheid van een stof uit met deze formule:
\(dichtheid = {massa \over volume}\)
Je kan deze formule ook met symbolen opschrijven, dan wordt het:
ρ \( = {m \over V}\)
Voorbeeld
Anne heeft een metalen blokje met een volume van 18 mL. De massa van het blokje is 49 gram. Bereken de dichtheid van het blokje.
Weschrijven eerst de formule op die we nodig hebben, namelijk:
\(dichtheid = {massa \over volume}\)
Als je de gegevens invult, dan krijg je: dichtheid = 49/18
De dichtheid is dus 2,7 g/mL
Opdrachten
1. Stef heeft een metalen blokje met een volume van 8,0 mL. Het blokje heeft een massa van 63,2 g. Bereken de dichtheid van het blokje en schrijf je hele berekening op.
2. Leg uit of het blokje van ijzer of aluminium gemaakt is.
Reken de volgende eenheden om:
3. 25 mL = ... cm3
4. 7,4 L = ... mL
5. 1,65 kg = ... mg
6. 3,4 mg = ... g
7. De massa van een stukje vaste stof is 28,5 g. Het volume van deze vaste stof is 3,2 mL. Bereken de dichtheid van deze stof.
8. Zoek op internet op welke stof dit is.
Zuivere stoffen vs mengsels
Leerdoelen
1. Je kunt beschrijven dat een zuivere stof uit één soort moleculen bestaat
2. Je kunt beschrijven dat een mengsel uit meerdere soorten moleculen bestaat
3. Je kunt uitleggen dat een zuivere stof tijdens zijn faseovergang niet van temperatuur verandert
4. Je kunt uitleggen dat een mengsel tijdens zijn faseovergang van temperatuur verandert
5. Je kunt verschillende soorten zuivere stoffen en mengsels noemen
Theorie
Zuivere stof
In de scheikunde spreek je van een zuivere stof als hij maar uit één soort moleculen bestaat, zoals water, suiker of diamant. Maar ook nagellak remover, aceton, is een zuivere stof.
Mengsel
De meeste stoffen waar jij in het dagelijks leven mee te maken krijgt, zijn mengsels. Een mengsel bestaat uit meerdere stoffen, bijvoorbeeld suikerwater. Als je suiker met water mengt, dan zie je de suiker niet meer, maar dit zit er nog wel degelijk in. Lucht is ook een mengsel, het bestaat namelijk (voornamelijk) uit zuurstof en stikstof.
Zuivere stof of mengsel
Aan een stof kan je vaak niet zien of het een zuivere stof of een mengsel is. Maar dit kan wel aan de hand van een stofeigenschap waar je al eerder over geleerd hebt. Als je een zuivere stof hebt, dan blijft de temperatuur hetzelfde tijdens een faseovergang. Er zijn drie verschillende fases: gas, vloeibaar en vast. Bij een faseovergang gaat een stof bijvoorbeeld van vloeibaar naar gas (koken) of van vloeibaar naar vast (stollen).
Bij een mengsel verandert de temperatuur tijdens een faseovergang. Dit komt omdat een mengsel geen kook- of smeltpunt heeft, maar een kook- en smelttraject. De meerdere stoffen in een mengsel hebben allemaal hun eigen kookpunt.
Smelten van ijs
IJs smelt maar bij 1 temperatuur, namelijk 0 graden Celcius. IJs is dus een zuivere stof.
Stollen van kaarsvet
Tijdens het stollen van kaarsvet blijft de temperatuur dalen. Er is sprake van een stoltraject. Kaarsvet is dus een mengsel.
Opdrachten
Opdracht 1
Thuis vind je maar een paar zuivere stoffen. De meeste stoffen die je dagelijks tegenkomt, zijn mengsels. Noem vier zuivere stoffen en vijf mengsels.
Opdracht 2
Kies de juiste woorden
a. Tijdens het smelten van een zuivere stof blijft de temperatuur gelijk / verandert de temperatuur
b. Tijdens het smelten van een mengsel blijft de temperatuur gelijk / verandert de temperatuur
c. Het temperatuurgebied waarin een mengsel stolt, heet het
d. Het temperatuurgebied waarin een mengsel kookt, heet het
Opdracht 3
Tim laat een reageerbuisje met vloeibare paraffine afkoelen. Paraffine komt voor in kaarsvet. Elke minuut noteert hij de temperatuur in een tabel (zie de afbeelding). Daarna maakt hij een grafiek waarin hij de temperatuur uitzet tegen de tijd.
In welke fase (of fasen) verkeert de paraffine op de volgende tijdstippen?
a. op het tijdstip t = 1 min: gas / vast / vloeistof
b. op het tijdstip t = 4 min: gas / vast / vloeistof
c. op het tijdstip t = 8 min: gas / vast / vloeistof
d. Leg uit of paraffine uit één of meer soorten moleculen bestaat
Voor meer uitdaging hier een opdracht van het Centraal Eindexamen MAVO (2019):
Opdracht 4
Een sprinklerinstallatie is een brandblusinstallatie met sprinkles (sproeikoppen) aan het plafond. In elke sprinkler is een smeltzekering (Woodsmetaal) aanwezig die de watertoevoer afsluit. Bij een brand zal dit Woodsmetaal, als gevolg van de warmte, smelten en verwormen. De sprinklers gaan dan water sproeien, waardoor de brand wordt geblust.
a. Bekijk de afbeelding. Welke diagram geeft het smelten van Woodsmetaal weer?
b. Woodsmetaal is een zeer bijzonder mengsel. Het heeft namelijk een smeltpunt (68 graden Celcius). Welke diagram geeft het smelten van Woodsmetaal werkelijk weer?
Mengsels
Leerdoelen
Je kunt:
- uitleggen wat een oplossing is
- uileggen wat een suspensie is
- uitleggen wat een emulsie is
- voorbeelden van de verschillende typen mengsels noemen
Theorie
Soorten mengsels
Lucht bevagt verschillende stoffen. Lucht is een mengsel van vooral stikstof en zuurstof. Omdat lucht uit verschillende stoffen bestaat, is het geen zuivere stof maar een mengsel. Je kunt drie soorten mengsels onderscheiden die allemaal vloeibaar zijn: oplossingen, suspensies en emulsies.
Oplossingen
Als je een suikerklontje in water legt, zie je het klontje uiteenvallen. Suiker lost goed op, waardoor je het opgeloste suiker niet ziet. Een suikeroplossing is helder en heeft geen kleur, we zeggen dan dat het kleurloos is. Veel oplossingen hebben wél een kleur, bijvoorbeeld koffie, thee en frisdrank.
Een oplossing is een heldere, soms gekleurde vloeistof waarin een of meer stoffen zijn opgelost. De stof die je oplost kan een vaste stof, vloeitstof of zelfs een gas zijn. Zo is in frisdranken meestal suiker als vaste stof opgelost.
Suspensies
Een suspensie is een troebel mengsel van een fijnverdeelde vaste stof die zweeft in een vloeistof. Als je krijgtpoeder in water brengt, lost het krijt niet op. De korreltjes zijn fijn verdeeld, maar je kunt ze nog zien. Meestal zakt de zwevende vaste stof na enige tijd naar beneden, dat heet bezinken. Zo zijn er verschillende suspenies die je even moet schudden voor gebruik. Bijvoorbeeld chocolademelk, sinaasappelsap en verf.
Emulsies
Een emulsie is een troebel mengsel van vloeistoffen, waarbij druppeltjes van de ene vloeistof zweven in de andere. Olie en water zijn allebei vloeistoffen. Olie lost niet op in water. Als je olie en water mengt, komen er kleine oliedruppels fijn verdeeld in het water te zitten. Dit mengsel is een voorbeeld van een emulsie. Het is een troebele vloeistof waar je niet doorheen kunt kijken. Net als een suspensie heeft ook een emulsie de neiging om spontaan te ontmengen. De vloeistof met de kleinste dichtheid drijft boven op de andere vloeistof.
Opdrachten
Opdracht 1
Kies de juiste woorden.
Een suspensie is een helder / troebel mengsel van een fijnverdeeld(e) gas / vaste stof / vloeistof dat/die zweeft in een gas / vaste stof / vloeistof.
Opdracht 2
Vul thuis 3 glazen met wat water. Maak daarvan een oplossing, een suspensie en emulsie met ingrediënten die je in huis hebt. Vermeld hierbij wat je bij het water hebt toegevoegd, wat voor mengsel het is. Voeg ook foto's toe!
Opdracht 3
Mevrouw Amman beweert dat zuivere berglucht een zuivere stof is. Mevrouw Swijnenburg beweert dat dit niet waar is. Wie heeft er gelijk? Licht je antwoord toe.
Chemische reacties
Leerdoelen
Je kunt:
- beschrijven wat een chemische reactie is
- een reactieschema opstellen van een scheikundig verschijnsel
Theorie
Verbranding van papier
Als je een vlammetje bij een stuk papier houdt, zie je het papier verdwijnen. Het papier reageert met zuurstof uit de lucht. Maar er komt ook iets in de plaats: naast een klein beetje koolstof in de as en de rook ontstaan voornamelijk waterdamp en het onzichtbare gas koolstofdioxide. Het papier is verdwenen en daar zijn koolstof, koolstofdioxide en water voor in de plaats gekomen. Verbranding is dus een chemische reactie
We spreken van een chemische reactie als beginstoffen verdwijnen en nieuwe stoffen worden gevormd.
De stoffen die bij een chemische reactie verdwijnen, noem je de beginstoffen. De stoffen die onstaan noem je de reactieproducten. Je kunt dit in een reactieschema weergeven. In een reactieschema staan de beginstoffen voor de pijl en reactieproducten achter de pijl. De pijl zelf geeft aan dat er een chemische reactie heeft plaatsgevonden.
beginstoffen → reactieproducten
Bij het verbranden van papier zijn papier en zuurstof de beginstoffen. Koolstof, waterdamp en koolstofdioxide zijn de reactieproducten. Het reactieschema met toestandsaanduidingen voor de verbranding van papier ziet er dan als volgt uit:
papier (s) + zuurstof (g)→ koolstof (s) + water (g) + koolstofdioxide (g)
Ook bij het maken van wijn vindt een chemische reactie plaats. De alcohol in wijn wordt geproduceerd door gistcellen. Zij gebruiken glucose, de suiker in druiven, als brandstof. In die gistcellen treedt een chemische reactie op, waarbij glucose verandert in koolstofdioxide en alcohol.
Bij een chemische reactie verdwijnen er stoffen. Uit deze stoffen ontstaan nieuwe stoffen.
hoe noem je de stoffen waarmee je bij een chemische reactie begint?
hoe nome je de stoffen die ontstaan?
een chemische reactie noteer je met behulp van een: ...
Opdracht 2
Vincent maakt zelf wijn door druivensap te laten gisten. Het druivensap smaakt zoet. De wijn smaakt niet zoet.
welke stof is er blijkbaar (voor een deel) verdwenen?
geef de namen met toetsandsaanduidingen van de reactieproducten die bij het gisten van druivensap ontstaan.
geef het reactieschema van de reactie die bij het maken van wijn plaatsvindt in de gistcellen
Opdracht 3
IJzer heeft als nadeel dat het roest. Roesten is een voorbeeld van een chemische reactie. IJzer reageert met water en zuurstof en daarbij ontstaat roest. Geeft het reactieschema (inclusief toestandsaanduidingen) van roesten.
Opdracht 4
Als je rode wijn in een open fles bewaart, wordt de wijn na verloop van tijd zuur. De alcohol in de wijn heeft dan met zuurstof uit de lucht gereageerd tot azijnzuur en water. Geef het reactieschema van deze verzuring.
Het arrangement M&N Stoffen en mengsels is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
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.
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Zonder kennis van scheikunde zou de wereld er heel anders uitzien. Uitvinders maken gebruik van de ontdekkingen uit deze wetenschap. Denk daarbij aan de bijdragen bij de ontwikkeling van de smartphone, het onderzoek naar DNA of de productie van plastic en andere kunststoffen.
Eindgebruiker
leerling/student
Moeilijkheidsgraad
gemiddeld
Studiebelasting
4 uur en 0 minuten
M&N Stoffen en mengsels
nl
Herbert Vissers eXplore
2023-06-19 13:48:07
Zonder kennis van scheikunde zou de wereld er heel anders uitzien. Uitvinders maken gebruik van de ontdekkingen uit deze wetenschap. Denk daarbij aan de bijdragen bij de ontwikkeling van de smartphone, het onderzoek naar DNA of de productie van plastic en andere kunststoffen.
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.
