Het beeld dat de meeste mensen hebben van een chemische reactie, zal er ongeveer zo uit zien:
Chemische reacties
Het bovenstaande filmpje zijn voorbeelden van verschillende reacties. Deze reacties zijn vaak spectaculair om te zien. Maar er zijn genoeg reacties die ‘saaier’ zijn om na te kijken. Je lichaam is bijvoorbeeld een groot laboratorium waar de hele dag door reacties plaats vinden, anders kun je niet leven. Niet alle stoffen reageren even snel of überhaupt met elkaar. Denk maar eens aan het toevoegen van suiker aan water. Suiker lost dan op in water, er vindt geen reactie plaats.
Stofeigenschappen
De reactiviteit van een stof is een stofeigenschap. Weten jullie nog wat stofeigenschappen zijn?
Heb je hierin fouten gemaakt? Kijk dan nog een keer naar: de WikiWijs van thema 1 (onderaan de pagina).
In dit thema
In dit thema komen drie nieuwe stofeigenschappen aan bod: Dichtheid, pH en reactiviteit, Aan het einde van dit thema weet je wat chemische reacties zijn, en ken je ook een paar belangrijke reacties, zoals verbrandingsreacties en fotosynthese. Van bekende en onbekende reacties leer je een reactieschema te maken.
Reagentia
Een reagens (meervoud is reagentia) is een stof dat wordt gebruikt tijdens chemische experimenten om een stof aan te tonen. Een reagens is een stof die op een herkenbare manier reageert met een andere stof, bijvoorbeeld door van kleur te veranderen. Zo kan een onderzoeker heel snel testen of een bepaalde onbekende vloeistof bijvoorbeeld water zou kunnen zijn.
Maar wanneer is een reagens een goed reagens? Een reagens moet dan selectief zijn. Dat betekent dat het maar met één stof reageert. En een reagens moet ook gevoelig zijn. Een klein beetje aan te tonen stof, moet voldoende zijn om een waarneembaar effect te krijgen, bijvoorbeeld diezelfde kleuromslag.
Er zijn ontzettend veel reagentia, maar voor nu doen we er drie.
Reagens
Kleur van reagens
Toont aan
Kleurverandering
Afbeelding
Wit kopersulfaat
Wit
Water
Wordt blauw
Kalkwater
Heldere oplossing
Koolstofdioxide (gas)
Wordt troebel
Jood-oplossing
Geel
Zetmeel
Wordt bruin/zwart
Kalkwater-opstelling onderzoek
In dit ontwerp/onderzoek moet je een kalkwater opstelling ontwerpen waarbij je kunt onderzoeken of het koolstofdioxidegehalte verschilt tussen:
Ingeademde lucht
Uitgeademde lucht (zonder je lucht in te houden)
Uitgeademde lucht (waarbij je een minuut je adem inhoudt)
Bij dit onderzoek maak je natuurlijk wel schetsen en probeer je alvast dingen op te zoeken en te ontwerpen - maar het onderzoeksdocument schrijf je pas achteraf. Hierin schrijf je dan niet wat je denkt te gaan doen, maar wat je hebt gedaan. Materialen en werkwijze laten dus precies zien wat je ontwerp is (denk aan tekeningen, foto's, etc). Je krijgt voor het ontwerpen, maken en uitvoeren 45 minuten de tijd. Het inleveren van het onderzoeksdocument kan later, zodat je tijdens KWT of elders op een eigen moment kunt werken aan dit document.
pH: zuurtegraad
Zuur kijken...
pH (de zuurtegraad) zegt iets over hoe zuur een oplossing is. De pH van een stof is een getal, hoe lager dit getal, hoe zuurder de oplossing is. De smaak van zuur herken je wel, en hoe zuurder het is hoe grappiger je gezicht wordt. Deze smaak wordt bij vruchten toch vaak niet opgemerkt. Dit komt niet omdat de pH niet laag is, maar vooral omdat er erg veel suiker de smaak van het zuur opheft. de pH veranderd hier echter niet door.
Wanneer het de sterkte van de zuur toeneemt, is het gevaarlijk voor de mens en brandt het overal doorheen. Denk maar eens aan gevaarlijke accuzuur.
De zuurgraad is een schaal met getallen tussen de 0 en de 14. Raar genoeg is niet 14, maar 0 het zuurst en is een pH van 14 is het tegenovergestelde van zuur: Basisch. In het midden, bij pH = 7 is de stof noch zuur noch basis en dan noemen we de de oplossing neutraal. Zuiver water heeft een pH van precies 7.
Hoe ontstaat een zure oplosssing?
Er zijn bepaalde stoffen die als stofeigenschap hebben, dat ze in een oplossing makkelijk een geladen waterstofatoom (een geladen deeltje noem je een ion, dus eigenlijk moet hier staan waterstof-ion) afstaan. Hoe meer geladen waterstofionen ze afstaan vanuit hun molecuul, hoe zuurder de oplossing is en des te lager de pH. Je meet met de pH dus eigenlijk het aantal vrije waterstof-atomen.
Bij pH 1 zijn er dus veel meer waterstof-ionen aanwezig in de oplossing dan bij een pH van 4.
De pH schaal
Hoe ontstaat een basische stof?
Het tegenovergestelde van een zuur noemen we een base. Basische stoffen hebben een pH boven de 7. Hoe hoger de pH hoe basischer de stof is. De smaak van een base wordt vaak vergeleken met een zeepachtige smaak.
Basische stoffen hebben de stofeigenschap dat ze gemakkelijk een geladen hydroxy-deeltje loslaten(dit zijn OH-ionen, die bestaat uit een zuurstofatoom en een waterstofatoom) .
Hoe meer hydroxy-ionen de moleculen loslaten, hoe basischer de oplossing is en des te hoger de pH wordt. Basische stoffen met een hele hoge pH is een gevaarlijk en bijtende stoffen. Denk maar eens aan natronloog, dit stop je in een verstopte gootsteen en bijt de afvoer weer schoon.
Neutrale stof en neutraliseren
Een neutrale stof is niet zuur en niet basisch, zuiver water is een neutrale stof. Een neutrale stof heeft een pH van 7.
Het goede antwoord hierboven is: de pH zal tussen de 2 en de 7 in komen zitten. Dit komt omdat citroenzuur een pH van 2 heeft en water een pH van 7. Je verdunt de zure oplossing, hierdoor komt de pH hoger te liggen. Maar de pH kan nooit hoger worden dan 7, omdat water een pH van 7 heeft.
Bepalen van pH
Je kunt op verschillende manieren de pH van een oplossing meten:
Met pH papier. Je voegt een druppel van de oplossing op het papier, het papier verandert van kleur. De overeenkomstige kleur op de verpakking laat zien welke pH het is.
Indicatoren. Dit zijn stoffen die je toevoegt aan je oplossingen. De indicatoren hebben verschillende kleuren bij verschillende pH’s. Zie de afbeelding hieronder.
Maar ook rode kool verkleurt bij verschillende pH’s.
3. Met een digitale pH-meter. Je kunt dan nauwkeurig aflezen welke pH de oplossing heeft.
Een pH meter
Onderzoek: Neutraliseren van maagzuur
In dit onderzoek gaan jullie op zoek naar de samenstelling van een Rennie tablet aan de hand van een reactie tussen een zure oplossing (maagzuur) en een basische oplosing (opgeloste Rennie). Dit doe je door precies genoeg base (in de vorm van een rennie-oplossing) toe te voegen bij de zure oplossing maagsap. Je krijgt dan een neutralisatiereactie.
Neutraliseren van een oplossing
Wanneer je een zure stof met een basische stof mengt, reageren de waterstofionen (H-ionen) met de hydroxid-ionen (OH-ionen). Er vormt dan een molecuul met 2 waterstofatomen en 1 zuurstofatoom:. H2O, water dus. Wanneer je precies evenveel waterstof-ionen toevoegt als er OH-deeltjes aanwezig zijn, houdt je dus alleen water over en krijg je een pH van 7. Dit heet het neutraliseren van een oplossing:
Neutraliseren van een oplossing
Het onderzoek: Neutraliseren van maagzuur
Wanneer je last hebt van brandend maagzuur neem je vaak een Rennie om je maag te neutraliseren. In dit onderzoek ga je precies onderzoeken hoeveel je van de werkende stof van Rennie je moet toevoegen om 20 mL maagzuur te neutraliseren.
In je maag zit natuurlijk veel meer dan 20 mL maagsap. In jullie pubermaagjes zit ongeveer 750 mL maagzuur.
De docent maakt een rennie-oplossing voor jullie klaar. Op het bord staat de concentratie rennie van de oplossing. Hierbij is dus een bepaalde hoeveelheid rennie opgelost in een bepaalde hoeveelheid water. (neem dit mee in je eindberekening!)
Doel van het onderzoek is te bepalen hoeveel gramfunctionele stof uit de rennie je moet toevoegen om een inhoud van 750 mL maagsap te neutraliseren.
Jullie moeten zelf een leeg onderzoeksdocument downloaden van de algemene Science pagina (science.ichthuscollege.info) en daar alles invullen. Inleveren natuurlijk weer via de Magister ELO. Maar voor je echt aan het onderzoeken gaat, moet je eest een gevoel krijgen voor wat je gaat doen. Hierom ga je eerst enkele dingen op internet opzoeken (die je in het onderzoeksdocument gaat gebruiken in bijvoorbeeld de inleiding) en daarna maak je natuurlijk de voorbereiding af voordat je het onderzoek gaat uivoeren.
Literatuur(voor)onderzoek
Voordat je dit onderzoek kan starten moet je een paar dingen op internet zoeken en een paar nieuwe technieken uitproberen. Als eerst zal je antwoord moeten vinden op de volgende vragen. Denk er aan om de bronnen die je gebruikt om de antwoorden te vinden in je bronnenlijst zet.
Wat is brandend maagzuur?
Welke zure stof zit er in maagzuur?
Welke stof of stoffen zitten er in een Rennie?
Waarom neutraliseert dit je maag? Welke stof ontstaat hierbij?
In dit onderzoek maak je gebruik van een indicator om de pH te meten. Je kunt kiezen uit twee indicatoren (reagens voor pH) om te gebruiken: Broomthymolblauw of Fenolftaleïne. Beide veel gebruikte indicatoren tijdens scheikundige experimenten. Je moet alleen wel de juiste kiezen.
Zoek daarom ook de antwoorden op de volgende vragen:
Onderzoek welke kleuromslagpunten beide indicatoren hebben.
Beschrijf de gevaren bij de veiligheid van deze stoffen.
Kies de juiste indicator bij dit onderzoek. Beargumenteer in je inleiding waarom je kiest voor deze indicator.
Het praktische onderzoek
Om zou nauwkeurig mogelijk te bepalen hoeveel je van de Rennie-oplossing je moet toevoegen om de 20 mL maagzuur te neutraliseren, ga je werken met een injectiespuit (zonder naald).
Zuig ongeveer 50 mL van de Rennie-oplossing in een injectiespuit. Weeg de spuit.
Voeg nu druppelgewijs de Rennie-oplossing toe aan het maagzuur.
Wanneer de neutralisatiereactie compleet is weeg je de injectiespuit opnieuw.
Dit voer je in duplo uit. (dit is zeer gebruikelijk bij titraties)
Om alles goed te kunnen snappen zal je ook over de volgende vragen moeten nadenken. Deze moeten onderdeel worden van de werkwijze:
De techniek die je gebruikt (zoals hierboven beschreven) noemen we titratie. In dit geval wegend titreren. Leg in je inleiding uit wat wegend titreren is.
Hoe bepaal je zo nauwkeurig mogelijk hoeveel Rennie-oplossing je hebt toegevoegd?
Wanneer stop je met het toevoegen van de Rennie-oplossing?
Het meet je zo nauwkeurig mogelijk 20 mL maagzuur?
Waarom voer je dit experiment in duplo (tweevoud) uit? Leg dit in je inleiding uit.
Krijg je zo alle informatie die je nodig hebt om je onderzoeksvraag te beantwoorden? Heb je nog iets nodig?
Gidsexperiment
Om een idee te hebben hoeveel base je ongeveer moet toevoegen, doen we eerst een gidsexperiment. Het gidsexperiment is dus voor jezelf, om een idee te vormen. Dit snelle experiment komt dus niet in je onderzoeksverslag.
Om een idee te krijgen hoeveel mL van de rennie-oplossing je ongeveer moet toevoegen, voeg je snel 10 mL, 20 mL, 30 mL, 40 mL en 50 mL toe. En controleer je met pH-papier de pH bij die hoeveelheden. Wat weet je nu voor je hoofdonderzoek?
Tip voor uitvoering
Bij complexere onderzoeken is het verstandig van te voren te bedenken welke resultaten je nodig hebt om antwoord te geven op je onderzoeksvraag. Zet alvast in de resultaten een tabel klaar met de benodigde gegevens.
Resultaten
Omdat je bij dit onderzoek resultaten krijgt waaraan je moet rekenen, moet je je de berekeningen wel op de goede plek neerzetten.
Splits je resultaten op in twee tussenkopjes:
Observaties
Verwerking/berekeningen
Intermezzo: Dichtheid berekenen
In klas 1 hebben jullie leren werken met de dichtheid. Dit is de grootheid die aangeeft welke masssa een bepaald volume van een stof is. In formule:
of in symbolen:
In deze formule is het volume (de 'inhoud' of de 'ruimte' die de stof inneemt) bij vloeistoffen in mL, en bij vaste stoffen in cm3. Hierbij moet je weten dat 1 cm3 = 1 mL.
De eenheid van de dichtheid zal dan bij vloeistoffen en vaste stoffen ook verschillen.
Bij een vaste stof: g/cm3
Bij een vloeistof: g/mL
Instaptoets
In thema 3 van klass 1, heb je al eerder gerekend met dichtheid. Daarom ga je eerst een instaptoets maken. Scoor je hier goed op? Dan werk je gewoon verder met het thema. Anders moet je eerst het onderdeel dichtheid van thema 3 nog even herhalen.
Sla de resultaten van de toets op je laptop op (of maak een printscreen) bespreek met je docent of je verder moet oefenen met dichtheid.
In dit onderdeel gaan we echt kijken wat een chemische reactie nu eigenlijk is en ook wat het niet is.
Mengsels maken
Bij het maken van mengsels voeg je stoffen bij elkaar. Hierbij gaan de moleculen door elkaar heen bewegen. In het eerste thema zijn we het begrip mengsel al tegen gekomen. Als je zuivere stoffen bij elkaar gooit, veranderen de moleculen niet. Ze mengen alleen met elkaar. Mengsels hebben als eigenschap dat je ze doormiddel van verschillende scheidingsmethode weer kan scheiden in zuivere stoffen, zoals we dat in thema één gedaan hebben. Bijvoorbeeld filtratie of destillatie.
Chemische reactie met legoblokjes
Wat is een chemische reactie?
Bij een chemische reactie voeg je ook stoffen samen, hierbij veranderen alleen de moleculen. Een chemische reactie is een proces waarbij de moleculen (of eigenlijk de verbindingen) omgezet worden in andere moleculen (of andere verbindingen). Je kunt het beste vergelijken met een legoblokjes die op een bepaalde manier aan elkaar vast zitten. Door de energie tijdens een chemische reactie worden de blokjes van elkaar gehaald en op een andere manier weer gebouwd. Voor de reactie heb je dus andere lego-bouwsels dan na de reactie.
In de afbeelding hierboven kun je kijken na een 'Lego-reactie'. Voor de pijl staan 'lego-moleculen', dit zijn de moleculen vóór de reactie. Deze noem je ook wel beginstoffen. De 'lego-moleculen' na de pijl zijn ontstaan door de reactie. Deze noem je reactieproducten.
Noteren van reactieschema’s
We kunnen een reactie goed beschrijven door middel van een reactieschema te maken. Je kunt ook een reactie beschrijven door middel van molecuultekeningen of een reactievergelijking. Bij alle notaties van reacties staan de beginproducten voor de pijl hebben staan, en de reactieproducten na de pijl. In dit thema moet je zelf een reactieschema kunnen maken én een molecuultekening kunnen aflezen. Hier zie je een reactie tussen methaan en zuurstof op drie verschillende manieren beschreven.
Achter de stof in een relatieschema kun je de fase van de stof vinden. In de bovenstaande reactie zijn alle stoffen in een gasfase, vandaar die (g).
Er zijn vier toestandsaanduidingen:
Vast (s), vanuit het Engels "Solid"
Vloeibaar (l), vanuit het Engels "Liquid"
gas (g), eigenlijk vanuit het Engels "Gas"
opgelost in water (aq), vanuit het Latijn "Aqua"
Soorten reacties
Wanneer je nog een keer goed kijkt naar de reacties in de vraag van het vorige onderdeel, dan kan je opvallen dat sommige reacties maar één beginproduct hebben, terwijl sommige reacties meerdere beginproducten hebben. Kijk bijvoorbeeld maar eens naar de volgende twee reactiesschema's:
Suiker (s) → Koolstof (s) + Waterstof (g) + zuurstof (g)
en
Waterstofchloride (g) + Ammonia (g) → Salmiak (s)
Dit komt omdat er meerdere soorten reacties bestaan:
Vorming- en ontledingsreacties
Een vormingsreacties is een reactie, waarbij uit twee of meer stoffen minstens één nieuwe stof wordt gevormd. Zoals het maken van salmiak uit waterstofchloride en ammonia.
Een ontledingsreactie is een reactie, waarbij uit één stof twee of meer nieuwe stoffen ontstaan. Het molecuul wordt als het ware kapot gemaakt en hieruit ontstaan nieuwe kleinere moleculen of losse atomen. Dit kost natuurlijk energie om de bindingen tussen de atomen kapot te krijgen.
Zuur-base reactie
Eerder hebben we het al gehad over de neutralisatie van pH, dit noemen we een zuur-base reactie. Hierbij reageren een zuur en een base samen tot water en het zuurresst: dat wat overblijft van het zuur nadat het geneurtraliseerd is.
Verbrandingsreacties zijn reacties tussen een brandstof en zuurstof waarbij warmte en licht ontstaat als energievorm.
Een verbranding vindt pas plaats als de omstandigheden goed zijn. Er moeten aan drie voorwaarden voldaan worden voordat er een verbranding plaats vindt. De drie brandvoorwaardes worden vaak in een branddriehoek weergegeven.
Alle drie de voorwaarden moeten aanwezig zijn, wil er een verbranding plaats vinden. Je kunt een verbranding dan ook stoppen, door één of meerdere brandvoorwaarden weg te nemen. De opdracht van dit onderdeel staat geheel in het teken van deze branddriehoek.
Brandstoffen
We maken tot op heden nog veel gebruik van fossiele brandstoffen als energieleverancier (brandstoffen). In het derde thema over duurzaamheid hebben we het daar al over gehad.
Fossiele brandstoffen zijn grote moleculen die in ieder geval bestaan uit koolstof- en waterstofatomen. De bindingen tussen deze atomen zijn erg energierijk. Ze kosten veel energie om te maken (door middel van fotosynthese bij planten) maar leveren ook veel energie op bij het kapot maken van de bindingen, wat gebeurt bij verbranding.
Verschillende fossiele brandstoffen, bestaande uit C-atomen en H-atomen
Reactievergelijking
Neem als voorbeeld de verbranding van methaan (CH4, dat wil zeggen dit molecuul bestaat uit 1 koolstofatoom met 4 waterstofatomen). Bekijk de afbeelding hieronder.
Verbrandingsreactie van methaan
Zoals je kunt zien zijn de beginproducten methaan (brandstof) en zuurstof (verbranding = reactie met zuurstof). Als reactieproducten bij verbranding zijn altijd hetzelfde, namelijk in ieder geval koolstofdioxide en water. Je ziet dus dat een groter molecuul (methaan) met veel energie, door een verbrandingsreactie wordt omgezet in kleinere moleculen. Dit proces levert energie op.
Als alle reactieproducten gelijk zijn bij verbrandingsreactie, geldt dit voor het lichaam ook. En dat klopt. Kijk maar eens naar de onderstaande tekening.
Verbranding van druivensuiker in het lichaam
Onvolledige verbrandingen
Voor een verbrandingsreactie kun je een algemene reactie maken namelijk:
Brandstof(?) + zuurstof (g) → koolstofdioxide (g) + water (g)
Dit gaat over reacties waarbij er voldoende zuurstof aanwezig is. Verbrandingen kunnen ook plaatsvinden als er onvoldoende zuurstof aanwezig is, dit noemen we dan een onvolledige verbranding.
volledig/onvolledige verbranding
Maar wanneer er onvoldoende zuurstofatomen aanwezig zijn, krijgt niet elke koolstofatoom na de verbranding twee zuurstofatomen gebonden. Maar de koolstofatomen krijgen maar één zuurstofatoom en vormt koolstofmonoxide. Of ze krijgen geen zuurstofatoom en vormt koolstof (roet). Vaak ontstaat er bij een onvolledige verbranding ook wel koolstofdioxide.
Onvolledige verbranding kunnen gevaarlijk zijn, omdat koolstofmonoxide een geurloze, kleurloze en zeer giftige gas is.
Voor een onvolledige verbrandingsreactie kun je een algemene reactie maken namelijk:
Brandstof (?) + zuurstof(g) → koolstof (s) + koolstofmonxide (g) + koolstofdioxide (g) + water (g)
Gevaren van koolstofoxide
UitlegPowerPoint branddriehoek
In de afsluitende opdracht over reactieschema's en verbrandingsreacties gaan jullie met je groepje een PowerPoint (of Prezi) maken waarin de branddriehoek centraal staat. Ook moeten jullie eigen bedachte en uitgevoerde experimenten hierover filmen en deze in de presentatie plaatsen.
Een volledige beschrijving van de opdracht, inclusief de eisen, is te vinden in het document hieronder.
Bij een chemische reactie veranderen de moleculen van samenstelling, de atomen rangschikken zich anders. Denk nog maar eens aan de lego-reactie.
Reactie met legoblokjes
Antoine Lavoisier
Zoals je weet hebben alle atomen, en dus ook moleculen een bepaalde massa die je niet kunt veranderen. In het geval van de Lego reactie:
Alle blauwe blokjes hebben een massa van 1 gram
De zwarte blokjes hebben een massa van 2 gram
De rode blokjes hebben een massa van 3 gram.
Dan heb je voor de pijl: (4 x 1) + 2 + (4 x 3) = 18 gram
Na de pijl heb je weer: (4 x 1) + 2 + (4 x 3) = 18 gram
Het aantal legoblokjes/atomen blijft gelijk, dus de massa blijft ook gelijk.
Bij een reactie is de massa van de beginstoffen als de massa van de reactieproductenaltijd gelijk aan elkaar. Dit wordt de wet van behoud van massa genoemd.
Deze wet is bedacht door Antoine Lavoisier, daarom wordt deze wet ook wel de wet van Lavoisier genoemd. Dit is een belangrijke wet in de moderne scheikunde, omdat deze wet laat zien dat atomen niet kunnen verdwijnen bij een scheikundige reactie. Voor deze wet dachten de Alchemisten dat dit wel kon. Een belangrijke stap in de moderne scheikunde dus.
Reactieverhoudingen
Wat weten we nu van reacties en stoffen:
Alle atomen hebben hun eigen massa
Bij een reactie rangschikken de atomen anders, er komen geen nieuwe atomen bij of verdwijnen de atomen
Hierdoor hebben de beginstoffen samen dezelfde massa als alle reactieproducten samen
Door deze informatie kunnen we stellen dat alle reacties in een bepaalde massaverhouding met elkaar reageren. Hiernaast zie je de reactie tussen aluminium en zuurstof. De reactievergelijking ziet er als volgt uit.
Aluminium (s) + zuurstof (g) → aluminiumoxide (s)
(dit is een vormingsreactie)
De verhouding tussen aluminium en zuurstof is 9:8 (we spreken dit uit als: 9 staat tot 8), dit wil zeggen dat 9 delen aluminium precies met 8 delen zuurstof reageert. En omdat massa nooit verloren gaat verkrijg je dus precies 17 delen aluminiumoxide. De verhouding tussen aluminium en zuurstof is altijd gelijk.
Wet behoud van massa
Wet van behoud van massa toepassen
Er vanuit gaan dat elke reactie in een bepaalde massaverhouding met elkaar reageert kun je dus precies uitrekenen hoeveel gram van de beginstoffen je nodig hebt voor een bepaalde reactie. Neem de reactie van aluminium met zuurstof nog een keer en beantwoord dan de onderstaande vraag.
Aluminium (s) + zuurstof (g) → aluminiumoxide (s)
9 gram : 8 gram → 17 gram
Wat hebben we in deze vraag nu gedaan? Omdat de reactieverhouding van de reactie gelijk blijft aan elkaar, verkrijg je bij de helft aluminium dus ook maar de helft aan aluminiumoxide. En dan gebruik je voor die reactie ook maar de helft zuurstof. De massaverhouding tussen de stoffen blijft altijd gelijk!!
Rekenen met massaverhoudingen
De bovenstaande vraag was gemakkelijk op te lossen omdat je de helft van alle stoffen hebt genomen. Moeilijker wordt het als je met andere massa’s gaat rekenen.
Hieronder staat een stappenplan die je kunt gebruiken bij het rekenen met massaverhoudingen.
Noteer de reactievergelijking (met faseaanduidingen)
Noteer de massaverhoudingen eronder
Noteer de gegevens. Noteer de bekende massa en noteer een vraagteken bij de gevraagde stof.
Bereken de gevraagde stof. Dit kan op verschillende manieren: (zie voorbeeld hieronder)
In dit onderzoek ga je de massaverhouding tussen staalwol en zuurstof experimenteel bepalen. Je gaat staalwol laten reageren met zuurstof door er stroom met een batterij door heen te laten lopen.
Oxideren
De reactie die plaatsvindt noemen we een oxidatie. Oxidatie, komt van het Latijnse woord oxygenium, wat zuurstof betekent. Dit komt omdat oxideren meestal een reactie met zuurstof betreft, al hoeft dit niet perse zo te zijn. Voorbeelden van oxidaties zijn verbrandingsreacties en bijvijvoorbeeld het roesten van metalen.
Onderzoek
Het doel van dit onderzoek is bepalen hoeveel zuurstof er met een bepaalde hoeveelheid staalwol reageert: De massaverhouding dus. Je gebruikt hiervoor een9V batterij om de oxidatie te laten verlopen. Je moet zelf bedenken hoe je de massaverhouding gaat bepalen. Om de betrouwbaarheid te verhogen voer je dit in duplo uit.
Literatuur(voor)onderzoek
Waar is staalwol van gemaakt?
Hoe heet de stof die ontstaat bij de oxidatie?
Eindonderzoek: De bruisbal
Het eindonderzoek van dit thema gaat over de chemissche reactie die plaats vindt bij bruisballen in water. Het onderzoek loopt echter wat anders dan je gewend bent. Het is namelijk een individueelonderzoek, waabij je niets kan (of hoeft) voor te bereiden, anders dan goed snappen wat je in dit thema gedaan hebt.
In plaats van een onderzoeksdocument of een opdracht op de WikiWijs, is het eindonderzoek in een Quayn opdracht gegoten waarbij je scherm voor scherm antwoorden moet geven én experimentele gegevens moet verzamelen.
Leerdoelen en oefentoets
Aan het einde van dit thema moet de volgende dingen weten of kunnen:
Je weet wat stofeigenschappen zijn en kunt ze herkennen.
Je weet wat een goed reagens is en wat deze doet.
Je weet van de volgende reagentia de aangetoonde stof, en de reactie op die stof:
Kalkwater
Joodoplossing
Wit kopersulfaat
pH-papier
Je kunt gebruik maken van indicatoren om de zuurgraad aan te tonen (onderzoek maagzuur) en kent de andere manieren om de zuurtegraad aan te tonen.
Je kent de pH-schaal en de begrippen zuur, base en neutraal .
Je weet hoe een zure stof en basische stof ontstaat.
Je weet wat neutralisatie is en kent de reactievergelijking
Je weet hoe je moet titreren en wat je daarmee kunt aantonen
Je weet wat dichtheid is, kent de eenheden bij vloeistof en vaste stof.
Je kent de formule voor dichtheid en kan rekenen met de formule voor dichtheid.
Je weet het verschil tussen mengen en reageren op molecuul/atoom-niveau
Je weet dat een reactieschema bestaat uit beginstoffen en reactieproducten
Je kunt een reactieschema (met faseaanduidingen) maken aan de hand van een verhaaltje waarin een reactie beschreven wordt.
Je herkent een vormingsreactie, ontledingsreactie en zuur-basereactie.
Je weet wat er brandvoorwaardes zijn en kent de branddriehoek.
Je kunt uitleggen welke brandvoorwaarde wordt ontnomen bij het doven van vuur.
Je weet welke twee atomen er altijd aanwezig zijn bij brandstoffen.
Je kent de algemene reactievergelijking voor een verbranding en kan dus voor elke brandstof een reactievergelijking maken.
Je kent de algemene reactievergelijking voor een onvolledige verbranding.
Je weet waarom onvolledige verbranding gevaarlijk kunnen zijn.
Je kent het begrip Synthese (onderzoek biodiesel)
Je weet wat een katalysator is.
Je kent de reactievergelijking van fotosynthese en weet waar de energie vandaan gehaald wordt bij deze reactie.
Je weet wat er met de wet behoud van massa wordt bedoelt.
Je weet waarom reacties altijd in bepaalde massaverhoudingen met elkaar reageren
Het arrangement Thema 6: Chemische reacties is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteurs
Steven Boot
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2023-02-20 14:34:47
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands 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.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
Oefeningen en toetsen
Instaptoets dichtheid
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle
informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten,
etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
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.
