Plastic en zeep 2024-2025

Plastic en zeep 2024-2025

Inleiding

In periode 4 wordt er onderscheid gemaakt tussen leerlingen die het vak scheikunde wel en niet kiezen.
Dit is de module voor de leerlingen die het vak niet kiezen.

Deze periode ga je je verdiepen in twee onderwerpen. Het eerste onderwerp gaat over plastic en het tweede over zeep. Deze periode sluit je af met een groepsopdracht aan het eind van deze module én een individuele toets in de toetsweek. De leerdoelen voor de toets kun je vinden bij het hoofdstuk toetsvoorbereiding.

Veel succes en vooral plezier met de laatste onderdelen van het vak scheikunde.

Uit de kranten:

1. Plastic

De komende lessen ga je aan de slag met het onderwerp plastic.

Waarom ga je iets leren over plastic?
Het gebruik van plastic is een ontzettend actueel thema in onze maatschappij. Met enige regelmaat zie je weer iets in het nieuws over de nadelige effecten van het gebruik van plastic. Minder vaak hoor je iets over de nieuwste positieve toepassingen van plastic.
Bekijk als inleiding onderstaande video, waar in het kort de voordelen en de nadelen van plastic worden belicht.


Bron: Youtube.com, Kanaal: NOS op 3, Onderwerp: Hoe verzuipen we in plastic

Wat ga je leren?
In deze module leer je meer over het probleem van plastic afval en ga je op zoek naar mogelijke oplossingen. Voordat je hierover na gaat denken, ga je eerst leren wat plastic is en hoe dit gemaakt wordt.  Je leert onder andere:

  • De voor- en nadelen van het gebruik van plastic.
  • Hoe plastic gemaakt wordt.
  • Hoe plastic gerecycled wordt.
  • Verschillende eigenschappen van plastic verklaren m.b.v. begrippen op mesoniveau.
  • Het verschil tussen bio-plastic en 'gewoon' plastic in relatie tot het broeikaseffect.

De volledige leerdoelenlijst van de theorie over plastic vind je bij de toetsvoorbereiding.

Hoe ga je dat leren?
De theorie leer je met behulp van deze wikiwijsmodule en het maken van de verwerkingsopdrachten.

De planning voor deze module kun je terugvinden op It's Learning.

1.1 Wat is plastic?

Het rijgen van een kralenketting
kun je vergelijken met het maken
van een polymeer.

Plastics zijn polymeren.
Polymeren zijn lange moleculen, opgebouwd uit kleine bouwstenen. Je kunt het vergelijken met het rijgen van een kralenketting.

Chemici nemen een bepaald molecuul (vergelijkbaar met de ‘kraal’ van de ketting) en plakken daar een zelfde molecuul aan vast, en nog eentje en nog eentje… en zo creëren ze een nieuwe verbinding. Zo’n verbinding die uit een hele reeks dezelfde moleculen bestaat (de kralenketting), wordt een polymeer genoemd. Het molecuul (de kraal) dat steeds weer herhaald wordt, heet een monomeer.
Er bestaan polymeren die uit allemaal dezelfde monomeren zijn opgebouwd, maar er bestaan ook polymeren die uit verschillende monomeren zijn opgebouwd. Een polymeer dat uit verschillende monomeren is opgebouwd heet een copolymeer.

Een polymeer dat uit verschillende monomeren is opgebouwd heet een copolymeer. Dat is vergelijkbaar met een kralenketting dat is gemaakt met verschillende kralen.

Natuurlijke en synthetische polymeren
Polymeren komen overal in de natuur voor. Het zetmeel in aardappelen, de cellulose in hout, de eiwitten in dieren en planten zijn allemaal voorbeelden van natuurlijke polymeren, net zoals katoen, zijde en rubber.
Synthetische polymeren zijn polymeren die door chemici gemaakt zijn in een lab of een fabriek. Voorbeelden van synthetische polymeren zijn: nylon, polyetheen dat gebruikt wordt voor plastic zakjes en polyetheenthereftalaat (afgekort PET) dat gebruikt wordt voor frisdrankflessen. Overal om je heen vind je tegenwoordig synthetische polymeren, van je tandenborstel, je sportshirtje, je sportschoenen, je voetbal, het toetsenbord van je computer tot de anti-aanbaklaag in je koekenpan.

Polymeren zijn overal en een leven zonder synthetische polymeren is eigenlijk niet meer denkbaar. Bekijk onderstaande video.

Bron: Youtube.com, Kanaal: Yvonne Choo, Onderwerp: Polymers

1.2 Plastic in het milieu

Bron: Eurofysica, Plastic afval in de natuur

Elke dag gebruiken we plastic. Tasjes, bekers, pennen, telefoons, kussens en koelkasten. Ze bevatten allemaal plastic. Plastic is handig en gaat heel lang mee. Of gaat het soms té lang mee? Bijna al het plastic dat ooit geproduceerd is, bestaat vandaag de dag nog steeds. En we maken veel plastic. In Nederland gebruikten we rond 2020 jaarlijks 2,3 miljard plastic bekertjes en tasjes en dat is nog maar een heel klein percentage van al het plastic dat we gebruiken. Door het al het plasticgebruik ontstaat er een enorme berg plastic afval. Dit verzamelt zich in zeeën, waar het in draaikolken bij elkaar blijft in één grote plastic soep. De schatting is dat er 100 miljard kilo plastic afval in onze zeeën en oceanen drijft en daar het ecosysteem aantast. Een enorm probleem dus.

Bron: rangers.wwf.nl Wat kun jij doen aan het plastic probleem? | Help mee! Word Ranger

 

Bekijk onderstaand nieuwsbericht uit 2009.


Bron: NOS journaal april 2009

Kijk ook nog eens de video uit de inleiding en maak daarna de volgende vragen.

Vragen bij de video uit de inleiding en het nieuwsbericht uit 2009:

  1. Hoe groot is de plastic soep (in 2009)?
  2. Wat is plastic soep?
  3. Hoe lang duurt het voordat plastic in de natuur wordt afgebroken?
  4. Welk gevaar vormt de plastic soep voor de dieren en uiteindelijk voor de mens?

Plastic soep

Een Nederlandse student aan de Technische Universiteit Delft, Boyan Slat, bedacht in 2012 een manier om het plastic afval in de oceanen op te ruimen.
Hij ontwierp een drijvende installatie van lange drijvende armen die in de vorm van een V op strategische plekken in zee worden geplaatst. Door de stroming wordt plastic gevangen, waarna het wordt opgeslagen en opgehaald door een tanker. In het begin was er weinig interesse in het project maar toen zijn speech bij TEDxDelft, genaamd How the Oceans Can Clean Themselves, veel aandacht kreeg kwam er meer interesse in het project en werd via crowdfunding de benodigde twee miljoen dollar binnengehaald om een pilot uit te voeren. De eerste pilot heeft eind 2017 voor de kust van Tsushima gedraaid. In juni 2016 werd een prototype geplaatst bij de kust van Scheveningen.

Hieronder zie je in 4 minuten hoe het allemaal begon.


Bron: RTL Nieuws juni 2014

Vragen bij de video:

  1. Beschrijf het idee van de Nederlandse student voor de oplossing van plastic soep.
  2. Hoeveel afval komt er per dag in de zeeën terecht?

De stand van zaken in september 2018.


Bron: NOS op 3 september 2018

De stand van zaken in 2024. Bekijk onderstaande video waarin de je kunt zien wat de Ocean Clean-up in 2024 heeft bereikt.

Meer informatie over plastic soep kun je vinden op de volgende websites:

Maatregelen tegen plastic afval

Plastic zwerfafval neemt jaarlijks toe en is schadelijk voor het milieu. De overheid wil wegwerpplastics verminderen en meer plastic inzamelen en recyclen. Daarom zijn er de afgelopen jaren regels gemaakt voor producten van wegwerpplastic.

Plastic afval reduceren
De belangrijkste maatregelen om plastic zwerfafval te voorkomen, zijn:

  • Verbod op de verkoop van bepaalde plastic wegwerpproducten (sinds juli 2021)
    Het gaat om plastic bordjes, bestek, roerstaafjes, rietjes, wattenstaafjes en ballonstokjes. Wattenstaafjes en rietjes die aan de norm voor medisch hulpmiddel voldoen, mogen nog wel worden verkocht.
  • Statiegeld van € 0,15 op kleine plastic flesjes tot 1 liter (sinds juli 2021)
    Ook moeten producenten minimaal 90% van alle plastic drinkflessen tot 3 liter inzamelen voor recycling. Op grotere flessen zit al langer statiegeld.
  • Logo verplicht op bepaalde plastic producten (sinds juli 2021)
    Op het logo staat dat er plastic in het product zit. En dat het product daardoor schadelijk is voor de natuur. Het gaat om vochtige doekjes, tampons en maandverband, tabaksproducten en drinkbekers die plastic bevatten.
  • Vissers moeten minimaal 23% van het afval van vistuig inzamelen (januari 2022)
    Dit percentage wordt elk jaar hoger. Een kwart van het plastic in zee komt namelijk van vistuig.

Maatregelen die vanaf 2023 en later ingaan:

  • Producenten van plastic producten die veel in het zwerfafval voorkomen, betalen de kosten voor het opruimen van (zwerf)afval (vanaf januari 2023)
    Dit geldt onder andere voor verpakkingen, drinkbekers, lichte plastic tassen, vochtige doekjes, tabaksproducten (met filters) en ballonnen. Producenten moeten consumenten ook informatie geven over hoe zij  zwerfafval kunnen voorkomen.
  • Doppen moeten vastzitten aan plastic flessen en drankverpakkingen (vanaf juli 2024)
    Zo worden ze automatisch ingeleverd voor recycling en komen ze niet in het zwerfafval.
  • PET-flessen moeten vanaf 2025 voor minstens 25% uit gerecycled plastic bestaan
    In 2030 moet dit minstens 30% zijn.

Je hoeft bovenstaande maatregelen met bijbehorende getallen niet uit je hoofd te leren. Je moet wel een aantal maatregelen kunnen noemen. 

Plastic afval inzamelen
In bijna alle gemeenten in Nederland wordt het plastic apart ingezameld, waarna het gerecycled kan worden. Het plastic afval wordt vaak samen met metalen verpakkingen (blikjes) en drinkpakken ingezameld. Het blijkt dat voor veel Nederlanders niet altijd duidelijk is wat wel en wat niet bij het plastic afval mag worden gedaan.

Hieronder een overzicht van welke verschillende soorten verpakkingsmateriaal in de PMD-zak mogen en welke bij het restafval horen.

In de PMD-zak

Bij het restafval

Plastic bekers van yoghurt, slagroom, kwark

Piepschuim (vleesschaaltjes, vulling van dozen)

Plastic bakjes van fruit, salade of vlees (geen piepschuim)

Netjes van sinaasappels, limoenen, citroenen (kan de machine door vastlopen)

Plastic flessen (let op: op grote en kleine plastic flesjes voor water en frisdrank zit statiegeld. Gooi deze niet weg, maar lever ze in)

Verpakkingen die composteerbaar* zijn (let op: deze mogen niet bij het gft)

Plastic om groente, brood, rollen wc-papier, doosjes thee, sigaretten, bloemen enzovoort (ook: cellofaan)

Verpakkingen groter dan 5 liter

Plastic tassen  

Lege verfemmers

Plastic waar een laagje metaal of aluminium tegenaan geplakt zit (chipszakken, koffiepakken, lege doordrukstrips van pillen of kauwgom)

 

Lege verpakkingen van chemische middelen zoals een lege terpentinefles of lege gootsteenontstopper.

 

* composteerbaar plastic mag NIET in de GFT-bak (en niet in de PMD-zak). Het duurt namelijk 12 weken voordat dit plastic vergaat. De gemiddelde doorlooptijd in composteerinstallaties (voor GFT-afval) is vaak veel korter dan 12 weken.

Plastic voorwerpen of speelgoed horen NIET in de PMD-zak.
Kleine plastic voorwerpen zoals kapot speelgoed of een snijplank kun je, net als grote plastic spullen zoals kapotte tuinstoelen en speelgoed, in de bak voor hard plastic bij de milieustraat doen. Ze kunnen dan alsnog nog gerecycled worden.

Meer informatie over het sorteren van plastic afval vind je op de website van milieu centraal.

Recyclen van plastic
Bekijk onderstaande video over het recyclen van plastic en vul onderstaande vragen in.


Bron: www.hetklokhuis.nl Doen ze dat zo: Hoe werkt recycling van plastic?

Vragen bij de video
Schrijf de antwoorden van de vragen in je schrift.

  1. In het filmpje worden 4 verschillende soorten plastic genoemd. Benoem per plasticsoort 3 voorwerpen de gemaakt worden van dit plastic.
  2. Waarom is het belangrijk dat de verschillende plasticsoorten van elkaar gescheiden worden?
  3. Welke stofeigenschap wordt gebruikt bij het scheiden van de verschillende plasticsoorten?
  4. Beschrijf de verschillende stappen vanaf de gescheiden stukjes plastic tot nieuwe plastic flessen.
  5. Welke twee redenen worden aan het eind van het filmpje genoemd als voordeel voor het recyclen van plastic?

1.3 Vorming van een polymeer

Het rijgen van een kralenketting
kun je vergelijken met het maken
van een polymeer.

Plastics zijn polymeren.
Eerder in dit hoofdstuk is al genoemd dat polymeren bestaan uit lange moleculen, die opgebouwd zijn uit kleine bouwstenen (monomeren). Je kunt het vergelijken met het rijgen van een kralenketting.

 

In de volgende video wordt laten zien hoe het chemische proces van het vormen van een polymeer eruit ziet. Bekijk alleen de eerste 2 minuten (daarna wordt er dieper ingegaan op de verschillende type polymerisatiereacties. Dit is stof uit klas 5).


Bron:www.youtube.com Ted Ed: From DNA to Silly Putty, the diverse world of polymers - Jan Mattingly

Vragen bij de video:

  1. Wat is het verschil tussen een polymeer en een monomeer?
  2. Waarom wordt een polymeer ook wel een macromolecuul genoemd?

Theorie polymerisatie reacties
Zoals in het filmpje hierboven te zien is bestaan polymeren uit kleinere moleculen, monomeren genaamd, die als een ketting aan elkaar geschakeld worden. Eén van de bekendste polymeren is PVC, polyvinylchloride. PVC wordt veel gebruikt in ons dagelijks leven. Denk maar eens aan regenpijpen, kunststof kozijnen, zeil voor op de vloer, vinylbehang, regenkleding en zelfs speelgoed. PVC is een polymeer dat gemaakt is uit het monomeer chlooretheen (vinylchloride). Hieronder is de structuurformule van polychlooretheen afgebeeld. Het stukje dat in blauw is weergegeven, noemen we de repeterende eenheid. Dit stukje is afkomstig van het monomeer en is als een ketting aan elkaar gekoppeld. De stippellijntjes aan het begin en het einde geven weer dat de getekende structuur een stukje uit een groter geheel is.

       

Een andere kortere manier om de structuur van polychlooretheen weer te geven is de volgende:

           

De letter n geeft weer hoe vaak de getekende structuur in het polymeer voorkomt. Een polymeer kan wel meer dan 20.000 monomeren bevatten. Het aantal monomeren dat in een polymeer zit heeft invloed op de eigenschappen van dat polymeer. Hoe langer het polymeer, hoe sterker bijvoorbeeld de binding* tussen twee polymeerketens. Dit is van invloed op de stevigheid en het smeltpunt van dat polymeer.
* Een binding tussen twee moleculen wordt een molecuulbinding of Vanderwaalsbinding genoemd.

De vorming van het polymeer PVC kun je als volgt weergeven in een reactievergelijking. De letter n geeft het aantal monomeren weer.

     n C2H3Cl → [C2H3Cl]n

n C2H3Cl betekent n losse monomeren en [C2H3Cl]n betekent een polymeer met n monomeren (kralen) aan elkaar gekoppeld.

Een plastic bestaat dus uit zogenaamde macromoleculen, ofwel polymeren. De verschillende polymeerketens in een plastic zijn niet allemaal uit exact hetzelfde aantal monomeren opgebouwd. Daarom spreken we bij polymeren over een gemiddelde ketenlengte en een gemiddelde molecuulmassa.

Verbranding van een polymeer

Wanneer een polymeer niet wordt ingeleverd voor recycling dan komt het vaak bij het restafval terecht. Restafval wordt verbrand in afvalverbrandingsinstallaties. De verbranding van een polymeer is vergelijkbaar met de verbranding van andere koolwaterstoffen. Bij verbranding is zuurstof nodig en de reactieproducten zijn de oxides van de afzonderlijke atomen die in het polymeer aanwezig waren. 

Voorbeeld: verbranding van het monomeer etheen (C2H4) en het polymeer polyetheen ((C2H4)n)
De reactievergelijking voor de verbranding van etheen is:

C2H4(g) + 3 O2(g) à 2 CO2(g) + 2 H2O(l)

Voor de verbranding van polyetheen dat bestaat uit 50 monomeren ((C2H4)50) is 50 keer zoveel zuurstof nodig en komt 50 keer zoveel koolstofdioxide en water vrij. De reactievergelijking wordt dan:

(C2H4)50 (s) + 150 O2(g) à 100 CO2(g) + 100 H2O(l)

Voor de verbranding van polyetheen met n monomeren ((C2H4)n) is n keer zoveel zuurstof nodig en komt n keer zoveel koolstofdioxide en water vrij. De reactievergelijking wordt dan:

(C2H4)n (s) + 3n O2(g) à 2n CO2(g) + 2n H2O(l)

1.4 Bio-plastic

Naar schatting 99% van alle kunststoffen wordt gemaakt van fossiele brandstoffen als olie en gas. De resterende 1% wordt gemaakt van natuurlijke grondstoffen als mais, rietsuiker of aardappelen. Deze bioplastics worden bijvoorbeeld gebruikt voor tasjes, voedselverpakkingen en wegwerpbekertjes.

Bio-plastic is plastic gemaakt van plantaardige biomassa. Plantaardige biomassa is een hernieuwbare grondstof, dat wil zeggen dat de grondstof in relatief korte tijd opnieuw kan worden gevormd. Voorbeelden van hernieuwbare grondstoffen zijn hout, katoen, mais en wol.
Het meeste plastic wordt gemaakt uit aardolie. Aardolie is een fossiele grondstof. De natuur doet er miljoenen jaren over om fossiele grondstoffen te maken. Aardolie is dus geen hernieuwbare grondstof en de voorraden aardolie raken een keer op.

Het versterkte broeikaseffect
Een ander nadeel van het gebruik van aardolie als grondstof voor plastic is de bijdrage die de verbranding van dit plastic levert aan het versterkte broeikaseffect.
In de volgende video wordt uitgelegd wat het verschil is tussen het versterkte en het normale broeikaseffect.


Bron: Youtube.com kanaal Clipphanger.

Vragen bij de video:

  1. Welke gassen zijn belangrijk wanneer je spreekt over het broeikaseffect?
  2. Hoe warm zou het op aarde zijn wanneer we geen broeikasgassen in de atmosfeer hebben?
  3. Leg in eigen woorden uit wat het normale broeikaseffect is.
  4. Welke oorzaak wordt gegeven voor het stijgen van de temperatuur op aarde?
  5. Beschrijf in eigen woorden het verschil tussen het normale en het versterkte broeikaseffect.

 

De trage en snelle koolstofkringloop
Om te begrijpen hoe het versterkte broeikaseffect ontstaat moet je kijken naar de route die het koolstofatoom aflegt in de kringloop.


Bron: Youtube.com Kanaal Scheikundehulp havo vwo.

Vragen bij de video:

  1. Welke twee reacties zijn belangrijk bij de koolstofkringloop?
  2. Wanneer spreek je van een trage koolstofkringloop?
  3. Wanneer spreek je van een snelle koolstofkringloop?
  4. Wanneer draagt de verbranding van een brandstof bij aan het versterkte broeikaseffect? (Uit welke koolstofkringloop komt de brandstof dan?) Leg je antwoord uit.


Bioplastics en biologisch afbreekbaar plastic
Een bio-plastic is niet hetzelfde als een biologisch afbreekbaar plastic. Het zegt alleen iets over de grondstof waarvan het plastic gemaakt is. Een biologisch gemaakte plastic kan dus, net zoals een plastic gemaakt van fossiele grondstoffen, niet biologisch afbreekbaar zijn.
Biologisch afbreekbaar plastic breekt af door natuurlijke processen tot onschadelijke componenten zoals water, koolstofdioxide en biomassa. Dit type plastic heeft voordelen ten opzichte van traditioneel plastic, zoals een verminderde impact op het milieu,

Practicum: Bioplastic maken
Onderzoeksvraag: Hoe maak je bioplastic?

Benodigdheden: 250 mL bekerglas, weegschaal, maatcilinders (10 mL en 50 mL), maïzena, glycerol, azijn, gedestilleerd water, kleurstof, glazen roerstaaf, brander met branderplaat, driepoot en een petrischaaltje.

Uitvoering:

  1. Weeg 5,0 gram maïzena af in een bekerglas van 250 mL.
  2. Meet met een maatcilinders 50 mL gedestilleerd water en 4 mL azijn af en doe dit bij het bekerglas met maïzena.
    Roer het geheel goed door.
  3. Voeg 3 druppels kleurstof toe aan je mengsel.
  4. Deze stap wordt door de helft van de klas uitgevoerd! Spreek met je buren af wie deze stap gaat uitvoeren. Voeg twee flinke theelepels glycerol toe aan het mengsel. Glycerol zorgt ervoor dat het plastic soepel wordt.
  5. Zet het bekerglas op de driepoot en breng het al roerend rustig aan de kook.
  6. Laat het mengsel 5 minuten rustig koken. Blijf roeren zodat het niet aanbrandt.
  7. Pak ondertussen 2 petrischaaltjes en zet je naam en klas op de onderkant van het schaaltje.
  8. Wanneer het mengsel wat dikker wordt, giet je het mengsel over in de 2 petrischaaltjes.  
  9. Laat het mengsel een paar dagen drogen in de zuurkast.

Opruimen:
Maak de spatel, de roerstaaf goed schoon onder de kraan. Droog ze en leg ze terug in de groene bak.
Het gebruikte bekerglas mag je in de emmer met heet water doen.
De gebruikte maatcilinders zet je in de zuurkast.
Maak tot slot de branderplaat en de labtafel goed schoon.

Je kunt dit plastic ook thuis maken met behulp van aardappelen. In het klokhuis filmpje hieronder zie je hoe je dat moet doen.


Bron: www.hetklokhuis.nl/onderwerp/bioplastic

 

1.5 Eigenschappen van plastic

Je hebt inmiddels gezien dat er heel veel verschillende stoffen gemaakt worden van polymeren. Al deze stoffen hebben zeer uiteenlopende eigenschappen. Sommigen zijn heel hard en hittebestendig, terwijl anderen zeer flexibel zijn.

Mesoniveau
Om de verschillende eigenschappen van polymeren te begrijpen is het handig om naar een voorstelling van een polymeer op mesoniveau te kijken. Mesoniveau is een waarnemingsniveau dat net iets verder is uitgezoomd dan microniveau. Je ziet in plaats van de atomen en moleculen, groepjes moleculen of in het geval van polymeren zie je lange ketens.  

Thermoplasten en thermoharders
Globaal gezien kun je plastic in twee verschillende soorten indelen: de thermoplasten en de thermoharders. Lees hiervoor onderstaande bron.

Bron: Eurofysica, Plastic afval in de natuur


Op mesoniveau zie je bij een thermoharder crosslinks (dwarsverbindingen) tussen de polymeerketens. Door deze crosslinks kunnen de polymeerketens niet meer langs elkaar bewegen, waardoor ze bij verwarmen niet zacht en vervormbaar worden.

Slimme polymeren
Een voorstelling op mesoniveau van een
weekmaker in een thermoplast.

Weekmakers
De vorige les heb je zelf plastic gemaakt. Het plastic dat je gemaakt hebt is een thermoplast. De helft van de klas heeft glycerol toegevoegd aan het plastic. Glycerol is een weekmaker, dat zorgt er voor dat het plastic soepel en flexibel wordt. Een weekmaker is een klein molecuul dat tussen de polymeerketens van een thermoplast gaan zitten. Hierdoor wordt de afstand tussen de polymeerketens iets groter en dus wordt de molecuulbinding op die plek wat minder sterk. Dit zorgt ervoor dat het plastic flexibeler wordt.

 

Ketenlengte
Ook de lengte van de polymeerketens is van invloed op de eigenschappen van het plastic.
Bekijk onderstaande video en beantwoord daarna de vragen bij de video.

Bron: schooltv.nl Plastic | Schooltv

Vragen bij de video:
In 1907 is het eerste synthetische polymeer ontdekt: Bakeliet.

  1. Noem twee voordelen en twee nadelen van bakeliet.
  2. Leg uit of bakeliet een thermoplast of een thermoharder is.
  3. De lengte van het polymeer is van invloed op de eigenschappen van dat polymeer. Leg uit dat kogelvrije vesten worden gemaakt van polymeren met lange polymeerketens.
  4. Benoem een eigenschap van polymeren met korte polymeerketens.
  5. De ontwikkeling van polymeren gaat steeds verder. Welke toepassingen van polymeren worden er genoemd voor de toekomst?

Practicum: Plastic onderzoeken
Je gaat verschillende soorten plastic onderzoeken. 

Benodigdheden: minimaal 4 verschillende soorten plastic, je eigen gemaakte bioplastic, een stukje bakeliet, een spijker, een tang, brander met branderplaat, driepoot, bekerglas en kokend water.

Werkwijze:

  1. Leg je eigen gemaakte bioplastics en de vier verschillende plastics die je van thuis hebt meegenomen naast elkaar op de practicumtafel. Vraag aan de toa een stukje bakeliet. Bakeliet is één van de eerste plastics, in het filmpje van de Bètacanon over plastic wordt dit toegelicht.  
  2. Neem de tabel onder de werkwijze over en zet daar je waarnemingen in. 
  3. Bekijk het materiaal goed en ga na of het breekt of buigt.
  4. Verhit een spijker in de vlam. Houd deze vast met een tang en prik met de hete spijker in het materiaal.
  5. Doe een klein stukje van het plastic in een bekerglas en voeg kokend water toe. Verwarm het eventueel nog even boven de brander en bekijk of het plastic vervormd of afbreekt.

Noteer al je waarnemingen in een tabel.

Vragen bij de proef:

  1. Schrijf bij elk stukje plastic of het een thermoharder of een thermoplast betreft.
  2. Leg uit of het stukje plastic biologisch afbreekbaar is.

Verwerkingsopdrachten H1

Opdracht 1 Begrippen

  1. Wat is het verschil tussen de begrippen monomeer, polymeer en copolymeer?
  2. Wat is het verschil tussen natuurlijke en synthetische polymeren?
  3. Noem 5 voorbeelden van natuurlijke polymeren.
  4. Noem 5 voorbeelden van synthetische polymeren.


Opdracht 2 Plastic soep
Het belangrijkste probleem van plastic afval is de lange levensduur van plastic.

  1. Hoe lang duurt het voordat een plastic bekertje volledig afgebroken is door de natuur?
  2. Wat is plastic soep?
  3. Waarom is plastic soep een probleem voor dieren en uiteindelijk ook mensen?

De Nederlander Boyan Slat bedacht in 2012 (voor zijn profielwerkstuk) een manier om plastic afval in de oceanen op te ruimen.

  1. Beschrijf de werking van het idee van Boyan Slat om het plastic in de oceanen op te ruimen. (tip: bekijk het filmpje in de module)
  2. Naast het opruimen van plastic uit oceanen is Boyan Slat ook begonnen met het opruimen van plastic uit rivieren. Benoem twee voordelen van het opruimen van plastic uit rivieren boven het opruimen van oceanen.
    Bekijk eerst het filmpje in onderstaande link.
    Rivers | The Interceptor | The Ocean Cleanup


Opdracht 3 Maatregelen
Noem 2 maatregelen om plastic afval te reduceren waarvan jij denkt dat ze het meest effect hebben. Leg je keuze uit.


Opdracht 4 Plastic afval
Voor veel Nederlanders is niet altijd duidelijk wat wel en wat niet bij het plastic afval mag.
Welke van de volgende producten mogen NIET bij het plastic afval?

  1. Chipszakken
  2. Lege shampoo flessen
  3. Netjes van sinaasappels
  4. Piepschuim
  5. Plastic snijplank
  6. Lege strip van kauwgom
  7. Plastic speelgoed
  8. Composteerbaar plastic


Opdracht 5 Recyclen
Bekijk het filmpje over het recyclen van plastic in de module.

  1. Waarom is het belangrijk dat de verschillende plasticsoorten van elkaar gescheiden worden?
  2. Welke stofeigenschap wordt gebruikt bij het scheiden van de verschillende plasticsoorten?
  3. Beschrijf de verschillende stappen vanaf de gescheiden stukjes plastic tot nieuwe plastic flessen.
  4. Welke twee redenen worden aan het eind van het filmpje genoemd als voordeel voor het recyclen van plastic?


Opdracht 6 Begrippen

  1. Wat betekenen ‘mono’ en ‘poly’?
  2. Leg in één zin uit hoe een polymeer wordt gemaakt.
  3. Wat wordt er bedoeld met de repeterende eenheid van een polymeer?


Opdracht 7 Repeterende eenheden herkennen
Hieronder zie je de structuurformules van een aantal polymeren. Geef voor elk van deze polymeren de repeterende eenheid aan.


Opdracht 8 Polypropeen
Doppen van frisdrankflesjes worden gemaakt van polypropeen. Het monomeer van polypropeen is propeen. De formule voor propeen luidt: C3H6. De massa van 1 molecuul propeen is gelijk aan 42 u. (De massa van atomen en moleculen worden uitgedrukt in de atomaire massa-eenheid u.)
Om een wat zachter polymeer te maken wordt een polymeer gemaakt met 1500 monomeren.

  1. Geef de reactievergelijking voor de vorming van polypropeen uit 1500 propeen moleculen.
  2. Bereken de massa van het gemaakte polymeer.


Opdracht 9 Polystyreen
Plastic bekertjes worden vaak gemaakt van polystyreen. Het monomeer van polystyreen is styreen, C8H8.

  1. Geef de reactievergelijking voor de vorming van dit polymeer. Gebruik de letter n om aan te geven hoeveel monomeren, C8H8, er in een polymeerketen zitten.

De gemiddelde massa van een polymeerketen van polystyreen is 8,0·104 u. De massa van een koolstofatoom is gelijk aan 12 u en die van een waterstofatoom is 1,0 u. (De massa van atomen en moleculen worden uitgedrukt in de atomaire massa-eenheid u.)

  1. Bereken de massa van 1 molecuul styreen (C8H8).
  2. Bereken hoeveel monomeer eenheden er gemiddeld in dit polymeer zitten.


Opdracht 10 Begrippen bioplastic

  1. Wat wordt er bedoeld met een hernieuwbare grondstof?
  2. Geef 3 voorbeelden van een hernieuwbare grondstof voor de productie van poymeren.
  3. Geef 1 voorbeeld van een niet-hernieuwbare (fossiele) grondstof voor de productie van polymeren.
  4. Beschrijf in eigen woorden het verschil tussen het versterkte en het normale broeikaseffect.
  5. Noem 3 broeikasgassen.
  6. Welke twee reacties zijn belangrijk bij de koolstofkringloop?
  7. Wanneer spreek je van een trage en wanneer van een snelle koolstofkringloop?
  8. Wanneer is een plastic biologisch afbreekbaar?


Opdracht 11 Bioalcohol
Bioalcohol (C2H6O(l)) is een biobrandstof die gemaakt wordt uit glucose en zetmeel.

  1. Geef de reactievergelijking voor de volledige verbranding van bioalcohol.

In planten vindt fotosynthese plaats. Planten nemen water en koolstofdioxide uit de lucht op en maken daarmee glucose en zuurstof.

  1. Geef de reactievergelijking van de fotosynthese.

Merel beweert dat het verbranden van bioalcohol niet leidt tot een daling van het koolstofdioxidegehalte in de lucht.

  1. Leg uit of Merel gelijk heeft.


Opdracht 12 Bio-plastic
Naast ‘gewoon’ plastic wordt er tegenwoordig ook steeds meer bio-plastic gemaakt.

  1. Waarvan wordt ‘gewoon’ plastic gemaakt?
  2. Waarvan wordt bio-plastic gemaakt?

Veel soorten bio-plastics zijn niet biologisch afbreekbaar. Niet afbreekbare bio-plastics worden bij het afval gedaan en in afvalverwerkingsstations verbrand.

  1. Waarom is het voor een bedrijf voor de lange termijn toch interessant om bio-plastic te gaan gebruiken.
  2. Geef de reactievergelijking voor de verbranding van een bio-plastic met de formule (C3H4O2)250.
  3. Leg uit of de verbranding van dit bio-plastic bijdraagt aan het versterkte broeikaseffect.


Opdracht 13 Eigenschappen van plastic
(Vragen bij het schooltv filmpje uit de theorie: Plastic | Schooltv).
In 1907 is het eerste synthetische polymeer ontdekt: Bakeliet.

  1. Noem twee voordelen en twee nadelen van bakeliet.
  2. Leg uit of bakeliet een thermoplast of een thermoharder is.
  3. De lengte van het polymeer is van invloed op de eigenschappen van dat polymeer. Leg uit dat kogelvrije vesten worden gemaakt van polymeren met lange polymeerketens.
  4. Benoem een eigenschap van polymeren met korte polymeerketens.
  5. De ontwikkeling van polymeren gaat steeds verder. Welke toepassingen van polymeren worden er genoemd voor de toekomst?


Opdracht 14 Zelfgemaakt bioplastic
Tijdens de les heb je zelf bioplastic gemaakt uit maïzena. De molecuulformule van het monomeer luidt: C6H10O5. Tijdens de reactie worden er gemiddeld 20.000 monomeren aan elkaar gekoppeld.

  1. Geef de reactievergelijking voor de vorming van het bioplastic.
  2. Bereken de massa van één polymeerketen.
    De massa van een koolstofatoom is gelijk aan 12 u, die van een waterstofatoom is 1,0 u en die van een zuurstofatoom is gelijk aan 16 u.
    (De massa van atomen en moleculen worden uitgedrukt in de atomaire massa-eenheid u.)

Nadat het plastic volledig was uitgehard heb je het plastic getest op verschillende eigenschappen. Tijdens dit onderzoek werd duidelijk dat het gemaakte bioplastic tot de groep thermoplasten behoort.

  1. Beschrijf het experiment waarmee je hebt aangetoond dat het gemaakte bioplastic tot de thermoplasten behoort.
  2. Noem twee voordelen van thermoplasten.

Er is tijdens het maken van bioplastic twee verschillende plastics gemaakt. Eén plastic met glycerol en één zonder. Glycerol is een weekmaker. Beide plastics hebben verschillende eigenschappen.

  1. Laat met behulp van twee verschillende tekeningen op mesoniveau zien wat het verschil is tussen een thermoplast met en zonder weekmaker.
  2. Benoem een verschillende eigenschap op macroniveau tussen het plastic met en zonder weekmaker.
  3. Verklaar het verschil in eigenschap door in te gaan op de structuur op mesoniveau.

2. Praktische opdracht

Je werkt in groepjes van maximaal 3 personen en krijgt 4 lessen om aan deze opdracht te werken.
De resultaten van je onderzoek presenteer je met een klokhuisfilmpje van maximaal 5 minuten​.
Het beoordelingsmodel vind je in het bestand hieronder en de inleverdatum vind je op It's Learning.

Kies één van de volgende onderwerpen en zoek antwoorden op de deelvragen en uiteindelijk de hoofdvraag.


Plastic soep

Hoofdvraag:
Hoe beïnvloedt plastic soep het zee- en oceaanleven en de menselijke gezondheid?

Deelvragen:

  1. Wat zijn de belangrijkste oorzaken van de vorming van plastic soep in de oceanen?
    Onderzoek de bronnen van plastic vervuiling en hoe deze bijdragen aan de ophoping van plastic in de oceanen.
  2. welke dieren en planten hebben last van de plastic soep? Welke gezondheidsschade krijgen ze? Zijn er nog andere vervelende gevolgen?
    Analyseer de effecten van plastic vervuiling op verschillende mariene organismen, zoals vissen, vogels en zeezoogdieren.
  3. Hoe kan de verspreiding van plastic soep worden verminderd en welke maatregelen werken wel en welke werken niet?
    Onderzoek bestaande en potentiële oplossingen om de hoeveelheid plastic in de oceanen te verminderen, zoals beleidsmaatregelen, technologieën en bewustwordingscampagnes.


Microplastic

Hoofdvraag:

Wat zijn de gevolgen van microplastics voor het milieu en de menselijke gezondheid?

Deelvragen:

  1. Wat zijn microplastics en wat is het verschil tussen primair en secundair microplastic?
    Onderzoek de definitie van microplastics en leg uit hoe primaire microplastics verschillen van secundaire microplastics.
  2. Hoe komen microplastics in het milieu terecht?
    Analyseer de bronnen van zowel primaire als secundaire microplastics en de manieren waarop ze in het milieu verspreid worden.
    Doe eventueel een klein praktisch onderzoek naar aanwezigheid van primaire microplastic in bepaalde producten.
  3. Wat zijn de gevolgen van microplastics op water- en landecosystemen?
    Wat zijn de gevolgen van microplastics op water- en landecosystemen en de menselijke gezondheid?
    Onderzoek de effecten van microplastics op zowel water- als landecosystemen, en hoe deze kleine deeltjes organismen en hun leefomgeving beïnvloeden.
    Zoek naar de potentiële gezondheidsrisico's voor de mens.
    Zoek vooral naar de actuele stand van zaken wat betreft microplastics en bioaccumulatie.


Recyclen van plastic

Hoofdvraag:

Hoe effectief is het recyclen van plastic in het verminderen van milieuvervuiling?

Deelvragen:

  1. Welke verschillende methoden van plastic recycling bestaan er en hoe werken ze?
    Onderzoek de verschillende technieken die worden gebruikt om plastic te recyclen, zoals mechanische recycling, chemische recycling en energie-terugwinning.
  2. Wat is er nodig om mensen plastic te laten inleveren? En wat houdt ze tegen?
    Onderzoek hoe bewustwording, en beleidsmaatregelen, zoals regelgeving en stimulansen, effect hebben op het inleveren van plastic.
    Probeer getallen te vinden die je argumenten ondersteunen.
  3. Welke problemen kom je tegen bij het recyclen van plastic?
    Analyseer de problemen die gepaard gaan met plastic recycling, zoals de kwaliteit van gerecycled plastic, economische factoren en de aanwezigheid van verontreinigingen.

Tips voor het maken van een klokhuisfilmpje
Hieronder vind je een aantal goede websites met tips over hoe je een goed informatief filmpje kunt maken.

Hieronder nog een aantal voorbeelden van klokhuisfilmpjes om ideeën op te doen.

 

Succes en veel plezier met deze eindopdracht.

3. Zeep

Bij het onderwerp zeep start je met een aantal practica om daarna de theorie op te zoeken waarmee je de waarnemingen van de practica kunt verklaren.
Tot slot doe je een onderzoek naar de hardheid van water in de verschillende delen van Nederland en zoek je uit wat de gevolgen zijn voor het gebruik van zeep in gebieden met hard water.

3.1 Practica met zeep

Proef A Zeep in water
Onderzoeksvraag: Hoe gedraagt zeep zich in water?

Voer beide proeven van het plaatje hieronder uit.

Bron: proefjes.nl


Bedenk een verklaring voor je waarnemingen. Begin met te bedenken waar de zeepdeeltjes zich m.b.t. het water zullen bevinden.
Als je er samen met je groepje niet uitkomt, kun je de video onderaan bekijken.

 

Proef B Zeep als emulgator
Onderzoeksvraag: Hoe werkt zeep als emulgator op microniveau?

  1. Pak twee reageerbuizen en doe in beide ongeveer 2 mL (= 2 cm hoog) olie.
  2. Voeg aan beide buizen ongeveer 2 mL water toe.
  3. Voeg aan één van de buizen een paar druppels vloeibare zeep toe.
  4. Doe een stop op de reageerbuis en schud goed. Laat de reageerbuis vervolgens staan en beschrijf je waarnemingen.

Geef antwoord op de onderzoeksvraag. Bedenk welke eigenschappen een zeepmolecuul moet hebben.

Bekijk voor meer informatie over de scheikundige achtergrond van deze proefjes onderstaande video.


Bron: youtube.com Kanaal: hp4science Peper en zeep proef.

 

3.2 Theorie: De scheikunde achter zeep

Je gaat zelf op zoek naar de scheikunde achter zeep. Daarvoor kun je onderstaande websites en filmpjes gebruiken. Maak vervolgens een samenvatting over dit onderwerp die je later voor het leren van de toets kunt gebruiken.

De leerdoelen voor dit onderdeel staan hieronder weergegeven. Zorg dat deze leerdoelen terug komen in je samenvatting.

  1. Je kunt een schematische weergave geven van een molecuul zeep.
  2. Je kunt de begrippen 'hydrofiel en hydrofoob' op de juiste manier gebruiken.
  3. Je kunt m.b.v. de schematische weergave van zeep, de werking van zeep als schoonmaakmiddel uitleggen.
  4. Je kunt m.b.v. de schematische weergave van zeep, de werking van zeep als emulgator uitleggen.  

Websites en filmpjes over zeep:


Bron: Youtube.com Kanaal: Willem Wever Onderwerp: Hoe werkt zeep?


Bron: Youtube.com Kanaal: Elearnin Onderwerp: Animatie van een micel

Zeep en het coronavirus

Zeep speelt ook een belangrijke rol in het voorkomen van het overdragen van virussen zoals het coronavirus of een gewone verkoudheid. In onderstaande artikelen kun je meer lezen over hoe zeep het coronavirus afbreekt.

  • Een artikel uit de KIJK van 20 maart 2020 “Dit is hoe zeep de strijd met het coronavirus aangaat”.
  • Een artikel en filmpje uit de Quest van 22 april 2020 met de titel: “Worden je handen schoner met dure zeep dan met goedkope zeep?”
Schematische voorstelling van het coronavirus. Bron: kijkmagazine.nl

 

In de volgende video zie je hoe zeep het coronavirus kapot maakt.


Bron: youtube.com COVID-19 Rijksoverheid

Het ontstaan van handen wassen

Voor de geïnteresseerden.
In 1848 stierven er veel vrouwen nadat ze in het ziekenhuis waren bevallen van een baby (kraamvrouwenkoorts) Een arts, Ignaz Semmelweis, ontdekte dat juist de artsen de oorzaak waren van de dood van deze vrouwen en stelde voor om eerst hun handen te wassen voordat ze hielpen bij de bevalling.

In dit artikel kun je lezen hoe dit in die tijd tot grote opschudding leidde.

3.3 Een onderzoek met zeep

Je gaat een onderzoek doen naar de hardheid van water. Voordat je dit gaat doen, ga je je eerst verdiepen in het onderwerp. Daarvoor kun je onderstaande websites en filmpjes gebruiken. Maak vervolgens een samenvatting over dit onderwerp die je later voor het leren van de toets kunt gebruiken.

De leerdoelen voor dit onderdeel staan hieronder weergegeven. Zorg dat deze leerdoelen terug komen in je samenvatting.

  1. Je kunt het verschil tussen zacht en hard water uitleggen.
  2. Je kunt voorbeelden geven waarvoor hard water een probleem is.
  3. Je kunt uitleggen wat de gevolgen zijn voor het gebruik van zeep in relatie tot de hardheid van water.
  4. Je kunt een ijklijn gebruiken bij experimenteel onderzoek.
  5. Je kunt uitleggen hoe je experimenteel de hardheid van water kunt bepalen.

Bruikbare websites over hard en zacht water:


Bron: Youtube.com, Kanaal: WMD water, Onderwerp: Wat is hard of zacht water?

Onderzoek naar de hardheid van water

Bekijk voordat je dit onderzoek gaat uitvoeren één van de twee laatste video's uit de hierboven weergegeven lijst met bruikbare websites en video's. In deze video's wordt het experiment uitgelegd.

Achtergrond informatie:
Als je (een beetje) zeep aan gedestilleerd water toevoegt en schudt, gaat het meteen schuimen. Bij kraanwater is dat niet het geval. In kraanwater zit vaak kalk. Deze kalk bindt aan zeep, waardoor een beetje zeep niet voldoende is om schuim te krijgen. Je moet eerst zoveel zeep toevoegen dat alle kalk gebonden is. Als je vervolgens nog meer zeep toevoegt, zal het water wel gaan schuimen. De hoeveelheid (in mL) zeep die nodig is om het water te laten schuimen, noem je het schuimgetal.

Wanneer je het schuimgetal bepaald van een aantal oplossingen met een bekende hoeveelheid kalk, dan kun je hier een grafiek van maken. In deze grafiek wordt het verband tussen het schuimgetal en de hoeveelheid kalk in water weergegeven, dit wordt ook wel een ijklijn genoemd.
Als je daarna het schuimgetal bepaald van water met een onbekende hoeveelheid kalk, dan kun je de hoeveelheid kalk in dat water aflezen uit de ijklijn.

De hardheid van water wordt weergegeven met de Duitse Hardheidsgraad (DH). Bij 1,0 DH is 17,8 mg kalk opgelost in 1 L water. Hard water heeft een hardheid van 18 DH of meer. Zacht water heeft een hardheid tussen de 0 en 8 DH.

Onderzoeksvraag:
Bepaal experimenteel de hardheid van water uit twee verschillende delen van Nederland.

Benodigdheden:

  • Erlenmeyer met een smalle hals
  • Gedestilleerd water
  • Twee watermonsters uit verschillende delen van Nederland (minimaal 100 mL)
  • Een maatcilinder van 50 mL
  • Een stop
  • Een buret met een zeepoplossing
  • Een ijklijn die gemaakt is met dezelfde zeepoplossing als in de buret

Uitvoering:

  1. Meet nauwkeurig (met een maatcilinder) 25 mL water af en schenk dit in een erlenmeyer met een smalle hals.
  2. Schrijf de beginstand van de buret met zeepoplossing op. Lees de onderkant van het vloeistofniveau af.
  3. Voeg 0,5 mL zeepoplossing aan de erlenmeyer toe.
  4. Doe een stop op de erlenmeyer en schud 5 seconden. Laat de erlenmeyer even staan en kijk of je een duidelijke schuimkraag ziet.
  5. Herhaal stap 4 tot een duidelijke schuimkraag te zien is.
  6. Schrijf de eindstand van de buret op en bereken hoeveel mL zeepoplossing je hebt toegevoegd (dit is het schuimgetal).
  7. Herhaal stap 1 t/m 6 met hetzelfde watermonster. Spoel je gebruikte erlenmeyer om met gedestilleerd water. Dit noem je in de scheikunde een duplo.
    Bij een duplo-experiment herhaal je de proef nog een keer, dit is bedoeld om toeval uit te schakelen en nauwkeuriger te kunnen meten.
  8. Herhaal stap 1 t/m 7 met een tweede watermonster (uit een ander deel van Nederland).

Verwerking resultaten:

Gebruik bij de verwerking van de resultaten onderstaande ijklijn.

  1. Bereken per watermonster het gemiddelde schuimgetal van de twee metingen.
  2. Bepaal met behulp van de ijklijn de hoeveelheid kalk per L water dat er in het monster zit.
  3. Bereken tot slot de DH van je watermonsters.

Conclusie:
Geef antwoord op de onderzoeksvraag.

Verwerkingsopdrachten H3

Gebruik voor het beantwoorden van deze vragen de filmpjes bij de theorie: De scheikunde achter zeep.

Opdracht 1: Begrippen
Geef een goede omschrijving van de volgende begrippen:

  1. Hydrofiel
  2. Hydrofoob
  3. Emulgator


Opdracht 2: Zeep
Je kunt zeep op mesoniveau weergeven als een bolletje met een lange staart.

  1. Welk deel van het zeep is hydrofiel?
  2. Welk deel van het zeep is hydrofoob?
  3. Laat met behulp van tekeningen zien hoe zeep olievlekken uit kleding krijgt.
    Licht met woorden de tekening toe.


Opdracht 3: Corona
Tijdens de coronaperiode in 2020 werd geadviseerd om vooral goed je handen te wassen met zeep.
Bekijk het filmpje: Zo sloopt zeep het coronavirus bij de theorie.

  1. Waarom kun je het coronavirus niet van je handen krijgen als je die alleen met water wast?
  2. Leg uit hoe zeep ervoor zorgt dat je het coronavirus wel van je handen krijgt.


Opdracht 4 Emulgator
Bodylotion is een emulsie van water en olie. De aanwezigheid van een emulgator zorgt ervoor dat het water en olie niet ontmengen.

  1. Waar moet een molecuul van een emulgator aan voldoen om te zorgen dat een emulsie niet ontmengt?
  2. Neem de tekening hieronder over en laat zien hoe een emulgator ervoor zorgt dat de druppel water in de olie blijft.
    Teken zeep als bolletje met een staart (zoals in opdracht 1).


Opdracht 5 Hardwater
Hard water ziet er exact hetzelfde uit als zacht water, toch is het niet hetzelfde.

  1. Wat wordt er bedoeld met  hard water?
  2. Geef twee voorbeelden waarvoor het gebruik van hard water een probleem is.


Opdracht 6 Onderzoek naar de hardheid van water
Je hebt tijdens de les onderzoek gedaan naar de hardheid van water. Hiervoor heb je het schuimgetal gebruikt. Hieronder zie je het resultaat van eenzelfde soort onderzoek met water uit Epe en Delfzijl en de gebruikte ijklijn.

Schuimgetal

Meting 1

Meting 2

Meting 3

Epe

1,5 mL

2,0 mL

2,0 mL

Delfzijl

6,0 mL

5,5 mL

5,5 mL

  1. Wat wordt er hier bedoeld met het schuimgetal?
  2. Bereken het gemiddelde schuimgetal voor het water in Epe en Delfzijl.
  3. Bepaal met behulp van de ijklijn het gemeten kalkgehalte in het water van Epe en Delfzijl.
  4. Bereken voor beide plaatsen de waterhardheid in DH.
    Bij 1 DH is 17,8 mg kalk opgelost in 1 liter water.

Volgens de website waterhardheid.nl heeft het water in Zevenaar heeft een hardheid van 6,0 DH

  1. Bereken het schuimgetal dat je zou meten als je water uit Zevenaar onderzoekt met dezelfde zeepoplossing als in de ijklijn.

Toetsvoorbereiding

Leerdoelen

De leerdoelen voor het onderwerp plastic:

  1. Ik kan drie voorbeelden van natuurlijke en synthetische plastics uit ons dagelijks leven noemen.
  2. Ik kan drie voordelen en drie nadelen van het gebruik van plastic benoemen.
  3. Ik kan uitleggen wat er bedoeld wordt met plastic soep en waarom het belangrijk is dat dit probleem opgelost wordt.
  4. Ik kan beschrijven welke maatregelen er de afgelopen jaren zijn genomen om plastic zwerfafval te voorkomen.
  5. Ik kan beschrijven wat er gebeurt bij het recyclen van plastic en van welk verschil in stofeigenschap gebruik wordt gemaakt bij het scheiden van verschillende soorten plastic.
  6. Ik kan de repeterende eenheid in een polymeer aanwijzen.
  7. Ik kan de vorming van een polymeer in een reactievergelijking weergeven, gebruikmakend van het getal n.
  8. Ik kan de verbranding van een polymeer weergeven in een rectievergelijking, gebruikmakend van het getal n.
  9. Ik kan de gemiddelde molecuulmassa en het gemiddelde aantal monomeereenheden van een polymeer berekenen.
  10. Ik kan uitleggen wat op macroniveau het verschil is tussen een thermoplast en een thermoharder en voorbeelden geven van producten die gemaakt zijn van thermoplasten en van thermoharders.
  11. Ik kan op mesoniveau laten zien hoe een thermoplast en een thermoharder eruit zien en hiermee de eigenschappen op macroniveau verklaren.
  12. Ik kan uitleggen wat de invloed van een weekmaker op een plastic is (zowel op macro- als op mesoniveau).
  13. Ik kan uitleggen wat de invloed van de ketenlengte op de eigenschappen van een plastic is.
  14. Ik kan het verschil uitleggen tussen bio-plastic en 'gewoon' plastic.
  15. Ik kan het verschil uitleggen tussen bio-plastic en biologisch afbreekbaar plastic.
  16. Ik kan twee voordelen en twee nadelen van bio-plastic benoemen.
  17. Ik kan het verschil tussen het natuurlijke en het versterkte broeikaseffect uitleggen.
  18. Ik kan 3 broeikasgassen benoemen.
  19. Ik ken de herkomst van fossiele en van biogrondstoffen.


De leerdoelen voor het onderwerp zeep:

  1. Ik kan een schematische weergave geven van een molecuul zeep.
  2. Ik kan de begrippen 'hydrofiel en hydrofoob' op de juiste manier gebruiken.
  3. Ik kan met behulp van de schematische weergave van zeep, de werking van zeep als schoonmaakmiddel uitleggen.
  4. Ik kan met behulp van de schematische weergave van zeep, de werking van zeep als emulgator uitleggen.  
  5. Ik kan het verschil tussen zacht en hard water uitleggen.
  6. Ik kan een ijklijn gebruiken bij experimenteel onderzoek en de hardheid van water berekenen.
  7. Ik kan uitleggen hoe je experimenteel de hardheid van water kunt bepalen.
  8. Ik kan uitleggen wat de gevolgen zijn voor het gebruik van zeep in relatie tot de hardheid van water.

Maak een samenvatting (met veel plaatjes ter verduidelijking) of een mindmap, waarin alle leerdoelen verwerkt worden. Leer deze voor de toets in de toetsweek.

Toetsopdrachten

Opdracht 1

  1. Leg in eigen woorden uit hoe een polymeer gemaakt wordt.

Teken de repeterende eenheid van de volgende polymeren:


Opdracht 2 Polypenteen
Polypenteen wordt gemaakt uit het monomeer penteen (C5H10). Een molecuul polypenteen kan wel 80 duizend monomeren bevatten.
In de afbeelding hiernaast is polypenteen weergegeven op mesoniveau.

  1. Geef de reactievergelijking (in molecuulformules) voor de vorming van polypenteen uit 80 duizend monomeren.
  2. Bereken de massa van het gevormde polypenteen.
    De massa van een koolstofatoom is gelijk aan 12 u en die van een waterstofatoom is 1,0 u.
  3. Leg met behulp van de afbeelding op mesoniveau uit of polypenteen een thermoharder of een thermoplast is.


Opdracht 3 Plastic soep
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.

  1. Leg uit welke plasticsoorten uit onderstaande tabel de installatie vooral op zal vangen.

Microplastics kunnen niet op deze manier opgevangen worden.

  1. Leg uit wat er bedoeld wordt met microplastics.
  2. Waarom kunnen microplastics niet op deze manier opgevangen worden.

Plastic dat niet kan worden recyclet wordt in afvalverwerkingsstations verbrand. Geef de verbrandingsreacties van de volgende polymeren in een vergelijking weer.

  1. (C5H10)50
  2. (C3H6O2)n

Julian beweert dat de verbranding van plastic bijdraagt aan het versterkte broeikaseffect. Er komt immers CO2 vrij.
Pien zegt dat ze te weinig informatie heeft om deze conclusie te kunnen trekken.

  1. Wie heeft er gelijk? Julian of Pien? Leg je antwoord uit.


Opdracht 4 Scoubidou touwtjes
Scoubidou was een rage in 2004, waarbij het knopen van plastic touwtjes centraal staat.
De scoubidous zijn soepele, ronde, holle plastic draadjes van ongeveer 80 centimeter lang. Ze zijn in verschillende kleuren, maten en soorten te verkrijgen. Met deze draadjes kunnen allerlei dingen gemaakt worden door ze aan elkaar te knopen met speciale knooptechnieken.
In juli 2004 kwam scoubidou negatief in het nieuws toen uit Duitse en Nederlandse onderzoeken bleek dat het plastic te grote hoeveelheden van de weekmaker ftalaat bevatte. Later maakte de Nederlandse Voedsel- en Warenautoriteit (VWA), na onderzoek, bekend dat er slechts zeer kleine hoeveelheden ftalaten vrijkomen, waarbij de schadelijkheid, ook voor kleine kinderen, nihil is.

  1. Scoubidou touwtjes zijn gemaakt van het polymeer PVC. Ook regenpijpen worden gemaakt van PVC. Toch hebben beide producten hele andere eigenschappen. Benoem één eigenschap op macro niveau dat duidelijk verschillend is voor beide producten.

    Twee mogelijke verklaringen voor het verschil in eigenschap zijn de aanwezigheid van een weekmaker en de lengte van de polymeerketens.
  2. Welk plastic zal de langste polymeerketens bevatten: de regenpijp of de soubidou touwtjes? Leg je antwoord uit.
  3. Welk plastic zal een weekmaker bevatten: de regenpijp of de scoubidou touwtjes? Licht je antwoord toe.
  4. Teken een voorstelling op mesoniveau van het plastic van de scoubidou touwtjes.

De molecuulformule voor PVC luidt: (C2H3Cl)n.
De massa van een koolstofatoom is gelijk aan 12 u, die van een waterstofatoom is 1,0 u en die van een chlooratoom is 35 u. (De massa van atomen en moleculen worden uitgedrukt in de atomaire massa-eenheid u.)

  1. Geef de reactievergelijking voor de vorming van PVC dat uit 50.000 monomeren bestaat.
  2. Bereken de massa van een PVC molecuul dat gemiddeld 50.000 monomeren bevat.
  3. Bereken het aantal monomeren dat gemiddeld in een PVC molecuul zit dat een massa heeft van 95.000 u.

 

Opdracht 5 Mayonaise
We dopen onze frieten erin, maar het zit ook op menig broodje gezond of in een salade: mayonaise. Mayonaise is een koude, witte saus op basis van olie en eidooiers. Mayonaise is een stabiele emulsie van olie in water.

Figuur 1 toont een tekening die is gemaakt van een microscoop-opname van mayonaise.

  1. Leg uit of de weergave in figuur 1 een menging voorstelt op macro-, meso- of microniveau.

Een emulgator is een stof die ervoor zorgt dat een emulsie stabiel blijft. Eidooier bevat de emulgator fosfatidylcholine. Een molecuul fosfatidylcholine, dat een hydrofoob en een hydrofiel deel bevat, is hieronder schematisch weergegeven.

In de tekening hieronder is een deel van figuur 1 schematisch en vergroot weergegeven.

  1. Neem de bovenstaande tekening over en teken drie moleculen fosfatidylcholine zodanig dat uit de tekening de emulgerende werking van fosfatidylcholine blijkt. Teken de moleculen fosfatidylcholine op eenzelfde manier als hierboven.

  • Het arrangement Plastic en zeep 2024-2025 is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Harriet Berg
    Laatst gewijzigd
    2025-05-26 11:29:35
    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.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Deze module is gemaakt voor leerlingen die het vak scheikunde NIET kiezen en bevat de lesstof voor periode 4.
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    Berg, Harriet. (z.d.).

    Plastic en zeep 2023/2024

    https://maken.wikiwijs.nl/195804/Plastic_en_zeep_2023_2024

  • 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

    IMSCC package

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

    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