Bij dit hoofdstuk maken we gebruik van de stof uit het boek maar staat ook extra stof verwerkt in de PowerPoint. Het is dus belangrijk dat je beide gebruikt om je leerdoelen te begrijpen.
§5.1 Gewoon Water (boek+ PPT)
1. Fasen en faseovergangen uitleggen aan de hand van het molecuulmodel.
2. Begrijpen en rekenen met de dichtheid.
§5.2 Drinkwater (PPT + een klein deel uit het boek)
3. Begrijpen en kennen van begrippen: mengsel, zuivere stof, suspensie, oplossing, emulsie.
4. Verschil kunnen tussen een homogeen mengsel en een heterogeen mengsel.
5. Een smelt en stolcurve van een stof kunnen tekenen, uitleggen en toepassen.
6. Het verschil tussen een smeltpunt en smelttraject kunnen tekenen, uitleggen en toepassen. Idem voor een kookpunt en kooktraject.
7. Kennen, begrijpen, toepassen en gebruiken van scheidingsmethodes: bezinken en afschenken, filtreren, zeven, centrifugeren, adsorberen.
§5.3 Zeewater (PPT + een klein deel uit het boek)
8. Kennen, begrijpen, toepassen en gebruiken van scheidingsmethodes: indampen, destilleren, extraheren en papierchromatografie.
9. Werking emulgator en zeep kunnen begrijpen, uitleggen en toepassen.
§ 5.1 Gewoon water
Kijk onderstaand filmpje.
Film faseovergangen.
5.1.1 Opdracht faseovergangen
Een faseovergang in beeld.
5.1 “Gewoon” water.
Opdracht A. Faseovergangen.
Doel: Maak een filmpje van de faseovergang uit bovenstaande filmpje en een faseovergang naar keuze.
Laat in je filmpje duidelijk zien hoe de moleculen zich gedragen in elke fase. Leg daarbij uit wat het verband is:
Tussen de temperatuur en de snelheid van de moleculen.
Tussen de snelheid en de ruimte tussen de moleculen.
Tussen de temperatuur en de ruimte tussen de moleculen.
Het filmpje mag maximaal 3 minuten duren en wordt vertoond in de eerstvolgende les. Je krijgt 1 lesuur om het filmpje te maken. Voordat je een film gaat opnemen bespreek je eerst met je docent hoe je film er uit gaat zien. Mail je film via wetransfer, of m.b.v. airdrop, naar je docent.
Tips:
Bedenk eerst hoe de moleculen zich gedragen in elke fase.
Bedenk hoe de faseovergang werkt voordat je het filmpje maakt.
Maak gebruik van internet en je boek voor het zoeken van informatie.
Speel als groep de moleculen van de stof om alles uit te beelden.
Je bent nu op een site met een zwembad waar een blok hout in drijft.
Klik rechts boven op same mass.
Je bent nu op een pagina met 4 verschillende blokken, elk blok weegt 5 kg.
Opdracht A: Zet de blokken op volgorde van kleine dichtheid naar grote dichtheid. Doe dit zonder te berekenen, maak een inschatting. Noteer in je schrift deze volgorde.
Opdracht B: Neem onderstaande tabel over en vul in
Kleur blok
Massa (kg)
Volume (L)
Dichtheid (kg/L)
Blauw
5
Geel
5
Groen
5
Rood
5
Opdracht C:
Zet de blokken op volgorde van kleine dichtheid naar grote dichtheid op basis van je berekening. Vergelijk dit met je voorstelling bij A. Verklaar de overeenkomsten en de verschillen en noteer dit in je schrift.
Applet onderzoek 2
Voor dit onderzoek heb je een laptop nodig met flash, of een Ipad met puffin browser.
Je bent nu op een site met een zwembad waar een blok hout in drijft.
Klik rechts boven op mystery.
Je bent nu op een pagina met 5 verschillende blokken.
Gooi alle blokken in het water.
Opdracht D: Zet de blokken op volgorde van kleine dichtheid naar grote dichtheid. Doe dit zonder te bereken, maak een inschatting. Noteer deze volgorde in je schrift.
Opdracht E:
Neem onderstaande tabel over en vul in
Kleur blok
Massa (kg)
Volume (L)
Dichtheid (kg/L)
soort stof
Blauw
Geel
Groen
Rood
paars
Opdracht F:
Zet de blokken op volgorde van kleine dichtheid naar grote dichtheid op basis van je berekening. Is er verschil met je eerdere rijtje bij D? Verklaar de overeenkomsten en de verschillen en noteer dit in je schrift.
Opdracht G:
Klik op show table. Van welke stoffen zijn de blokken gemaakt? Noteer dit in de tabel bij soort stof.
5.1.4 Oefenopdrachten: Rekenen met dichtheid.
Vraag 1
Bereken het volume van een voorwerp in cm3 met een dichtheid van 2,7 g/cm3 en een massa van 2,3 kg.
Als het volume van een voorwerp 6 cm3 is, hoe groot is dan de massa in kg als de dichtheid 0,78 g/cm3 is?
Wat is de dichtheid in g/cm3 van een kubusje met een volume van 12 cm3 en een massa van 136 g.
Van welke stof zou het kubusje kunnen zijn?
Als het volume van een voorwerp 650 cm3 is. Hoe groot is dan de massa in kg als de dichtheid 2,30 g/cm3 is?
Vraag 2
Een tankwagen van een oliemaatschappij kan 25000 liter benzine vervoeren.
Bereken de massa van de lading.
Hoeveel kg vervoert de tankwagen meer wanneer er geen benzine maar olie in de tankwagen zit?
Leg uit hoe je met deze tankwagen de dichtheid van een onbekende vloeistof zou kunnen berekenen (en dus kunt opzoeken in een tabel welke vloeistof dit zou kunnen zijn).
Vraag 3
Melissa wil graag weten wat er in een flesje zit, het etiketje zit er niet meer op. Ze neemt een maatcilinder en weegt deze op de bovenweger. Deze geeft een massa van 50,0 gram.
Vervolgens giet ze er 50,0 ml van de onbekende vloeistof in. De bovenweger geeft een massa aan van 85,5 g.
Bereken de dichtheid van de onbekende vloeistof.
Zoek in de tabel op welke vloeistof dit zou kunnen zijn.
Is het echt nodig om te weten wat de massa van de maatcilinder is?
Vraag 4*
Niet alleen vloeistoffen en vaste stoffen hebben een dichtheid, gassen hebben ook een dichtheid.
In het lokaal is natuurlijk ook lucht aanwezig, en deze heeft dan ook een massa. Van een lokaal zijn de volgende meetgegevens bekend; lengte = 10,0 m, breedte = 8,0 m en de hoogte = 3,20 m
Bereken de massa aan lucht die er in het lokaal aanwezig is.
Wat zou er na verloop van het lesuur gebeuren met de dichtheid
Lucht op aarde bestaat voor 78% uit stikstof, 21% uit zuurstof (daarnaast nog 1% dat bestaat uit waterdamp, koolstofdioxide en een paar andere gassen die je niet hoeft mee te nemen in je berekening). Toon met een berekening aan dat de dichtheid van lucht 0,00129 g/cm3 is.
Vraag 5
Erica doet 30 ml water in een maatcilinder. In het water laat zij een een stukje baksteen zakken. Het volume van het water en stukje baksteen is nu 32 ml.
Bereken het volume van de baksteen.
Bereken de massa van het stukje baksteen.
Vraag 6
Bereken het volume van de onderstaande balk.
Vraag 7
Je krijgt twee verschillende blokjes metaal. Eén is gemaakt van messing en de ander van koper. Je wilt er achter komen welk blokje van welk metaal is gemaakt door de dichtheid te bepalen.
Leg uit welke benodigdheden je nodig hebt om de dichtheid te bepalen?
Schrijf een werkwijze voor het bepalen van de dichtheid van beide blokjes.
Vraag 8
Een balk van eikenhout weegt 4,9 kg. Wat is het volume van de balk?
Wat is de massa in gram van 1 m3 beton?
Vraag 9*
Cola bestaat voor het grootste gedeelte uit water (65%) en suiker (35%).
Bereken wat de dichtheid van cola is met de bovenstaande percentages.
Leg uit waarom ijsblokjes in cola drijven.
Wat gebeurt er met de dichtheid van de cola wanneer de ijsblokjes gesmolten zijn?
Tabel dichtheid.
Dichtheid (tabel)
Vaste stoffen
Stof
Dichtheid g/cm3
Stof
Dichtheid g/cm3
(T = 293 K)
(T = 293 K)
aluminium
2,70
marmer
2,7
beton
2,30
messing
8,50
brons
8,90
nikkel
8,90
chroom
7,19
paraffine
0,85
constantaan
8,90
platina
21,50
diamant
3,52
plexiglas (pespex)
1,20
glas
2,60
porselein
2,40
goud
19,30
rubber
1,20
grafiet
2,25
staal (roestvrij)
7,80
graniet
2,70
steen - baksteen
1,80
hout - balsahout
0,15
suiker
1,58
hout - ebbenhout
1,26
tin
7,28
hout - eikenhout
0,78
wolfraam
19,30
hout - vurenhout
0,58
ijs
0,92 (T=269K)
keukenzout
2,17
ijzer
7,87
koper
8,96
zand
1,60
kurk
0,25
zilver
10,50
lood
11,35
zink
7,13
magnesium
1,74
Vloeistoffen
Stof
Dichtheid
Stof
Dichtheid
(T = 293 K)
(T = 293 K)
g/cm3
g/cm3
alcohol
0,80
petroleum
0,79
benzine
0,72
water (T=277K)
1,00
ether
0,71
zeewater
1,02
kwik
13,50
zwavelzuur
1,84
olie
0,90
Gassen
Stof
Dichtheid
Stof
Dichtheid
(T = 293 K)
(T = 293 K)
g/cm3
g/cm3
Aardgas
0,000833
Lucht
0,00129
Ammoniak
0,00077
Ozon
0,0022
Chloor
0,0032
Waterdamp (T=273K)
0,000598
Koolstofdioxide
0,0020
Zuurstof
0,00143
Koolstofmonooxide
0,00125
Stikstof
0,00126
5.1.5 Extra oefenopgaven: rekenen met dichtheid.
1. Reken de volgende eenheden om:
20 ml = ... dm3
0,3 dm3 = ... cl
35 cm3 = ... dl
4,13 L = ... cm3
2. Bereken de massa in kg van een aluminium blok met een volume van 86 ml.
3. Een voorwerp heeft een dichtheid van 1,20 g/ml. Wat is het volume als het voorwerp een massa heeft dan 30 dg?
4. Een ijzeren beeld heeft een massa van 2500000 mg. Je wilt een even groot gouden beeld maken. Bereken de massa van dit gouden beeld in kg.
5. Een voorwerp heeft een massa van 13400 g en een volume van 1,5 L. Bereken de dichtheid van dit voorwerp.
6. Om welk materiaal gaat het bij vraag 5? Licht je antwoord toe.
Demo practicum: Bijzonder water.
Demo practicum: oppervlaktespanning water.
Benodigheden:
Aquarium.
Punaises.
Zeep.
§ 5.2 Drinkwater.
Klassikale introductie van film "Het woelige water"
Door de toenemende milieuverontreiniging wordt het zuiveren van oppervlaktewater en grondwater steeds moeilijker en daardoor ook duurder. In Nederland worden hoge eisen gesteld aan het drinkwater, deze eisen zijn bepaald in het waterleidingbesluit. Hierin staat onder andere aangegeven in welke concentraties stoffen in drinkwater mogen voorkomen. De concentratie is het aantal gram opgeloste stof in één liter water.
Stof
Concentratie in mg/L
Sulfaat
1000
Nitriet
0,10
Nitraat
50
Fosfaat
2,0
Natrium
0,020
Aluminium
0,20
Lood
0,010
Nikkel
0,020
Koper
2,0
Kwik
0,0010
In huizen die gebouwd zijn voor 1960 zitten waterleidingen die gemaakt zijn van lood. Via deze leidingen komt er lood in het leidingwater terecht. Vooral wanneer er lange tijd geen water is gebruikt is de concentratie lood in deze leidingen hoger.
5.2.3 Wanneer is een stof giftig?
Bekijk het volgende filmpje over een milieuramp in Brazilie.
We noemen een stof giftig wanneer deze schadelijk is als je kleine hoeveelheden binnen krijgt. We noemen deze hoeveelheid ook wel dosis. De dosis is de hoeveelheid aan schadelijke stof in milligram per kilogram lichaamsmassa. Meestal wordt een dosis per dag aangegeven op een verpakking.
Als je hoofdpijn hebt kun je een paracetamol nemen. In één tablet zit behalve de werkzame stof paracetamol ook nog een vulmiddel, anders wordt de tablet erg klein. De dosis paracetamol voor een volwassene is 0,013 mg/kg. In een tablet van 1,5 g zit 0,3 mg aan paracetamol.
Bij een bepaald medicijn is de dagelijkse dosis 0,1 mg per kilogram lichaamsmassa. Op het potje staat ook de lethale dosis (LD), dat is de dosis waarbij de patiënt komt te overlijden vanwege een vergiftiging. De lethale dosis voor deze stof is 4 mg/kg
Om te voorkomen dat geestelijk minder stabiele patiënten een lethale dosis binnenkrijgen van deze stof, wordt dit medicijn op recept uitgegeven met een maximum aantal pillen. Zelfs wanneer alle meegekregen pillen in één keer slikt is het niet dodelijk.
Practicum 1: Filtreren.
Doorsnede filtratie.
Maak een voorbereiding van dit practicum. Voor informatie over de voorbereiding klik hier
Filtreren
Wat ga je onderzoeken:
Je onderzoekt welke mengsels je met filtreren kunt scheiden.
Benodigdheden:
Reageerbuisrekje en 12 reageerbuizen.
Rubberen stoppen.
Gedestilleerd water in een spuitflesje.
Spatel.
Diverse chemicalien.
Trechter.
6 Filtreerpapiertjes.
Uitvoering:
Doe in buis 1 een spatelpunt kopersulfaat.
Voeg aan de buis gedestilleerd water toe, maximaal voor een 3e deel gevuld gevuld.
Doe een stop op de buis en schud voorzichtig.
Wat zie je? Noteer je waarnemingen in de tabel.
Filtreer de inhoud van buis 1 en vang het filtraat op in buis 7.
Noteer je waarnemingen in de tabel.
Herhaal dit voor de andere buizen en noteer de resultaten in de tabel.
Waarnemingen:
Buis
Met water gemengde stof
Helderheid van het mengsel
Kleur van het mengsel
Soort mengsel
1
Kopersulfaat
2
Gekleurd krijtpoeder
3
Zetmeelpoeder
4
Suiker
5
Koolstof
6
Keukenzout
Buis
Wat zie je op het filter?
Helderheid filtraat
Kleur van het filtraat
Scheiding gelukt
7
8
9
10
11
12
Practicum 2 centrifugeren (demo)
Maak een voorbereiding van dit practicum. Voor informatie over de voorbereiding klik hier
Titel: Centrifugeren
Wat ga je onderzoeken: Hoe werkt centrifugeren en op welk principe berust de scheidingsmethode?
Materialen:
(tafel)centrifuge
centrifugebuizen
Krijt in water
Slaolie in water
Werkwijze
Je docent centrifugeert zowel een suspensie als een emulsie.
A. Maak een tekening van de suspensie en emulsie voor en na het centrifugeren
B. Wat is het voordeel van centrifugeren boven bezinken?
C. Vind je centrifugeren een geschikte methode om veel krijt uit een suspensie te isoleren? Licht je antwoord toe.
Practicum 3: adsorberen.
Actieve koolstof geproduceerd in Almelo.
Absorberen
Maak een voorbereiding van dit practicum. Voor informatie over de voorbereiding. klik hier
Wat ga je onderzoeken?
Je gaat onderzoeken hoe je spiritus kan ontkleuren.
Benodigdheden:
Reageerbuisrekje met 4 reageerbuizen
Een rubberenstop
Spiritus
Trechter
2 Filtreerpapiertjes
Actieve koolstof(norit)
Spatel
Uitvoering:
Vul reageerbuis 1 en 2 voor een 3e deel met spiritus.
Filtreer de inhoud van buis 1. Vang het filtraat op in buis 3. Noteer je waarnemingen in de tabel.
Voeg aan buis 2 een spatelpunt actieve koolstof toe.
Doe de dop op de reageerbuis en schud voorzichtig. Noteer je waarnemingen in de tabel.
Filtreer de inhoud van buis 2. Vang het filtraat op in buis 4.
Noteer je waarnemingen in de tabel.
Waarnemingen:
Buis
Inhoud buis
Kleur voor filtreren
Kleur na filtreren
Scheiding gelukt
1
Spiritus
2
Spiritus + Active koolstof
3
4
5.2.3 Opdrachten: Filtreren, centrifugeren en adsorberen.
1. Zand is een stof die niet oplost in water.
Geef de naam van een mengsel van een vloeistof met een onoplosbare vaste stof.
Geef de naam van de scheidingsmethode die je kunt gebruiken om zand en water te scheiden.
Maak een tekening van een opstelling die zand en water kan scheiden. Geef in de tekening aan waar het filtraat en het residu is.
Op basis van welke eigenschap werkt deze scheiding?
Welke stof is hier het residu?
2.Filtreren en zeven.
Op basis van welke eigenschap werkt filtreren?
Op basis van welke eigenschap werkt zeven?
Wat is het verschil tussen zeven en filtreren?Bezinken.
3. Bezinken
Welke soort mengsel kun je scheiden door middel van bezinken.
Op basis van welke eigenschap werkt deze scheiding?
4. Een leerling maakt een samenvatting van paragraaf 5.2. Hierin staan de volgende uitspraken. Een aantal van deze uitspraken zijn fout. Verbeter de foute uitspraken.
Een suspensie is altijd troebel.
Bezinken is een scheidingsmethode die besrust op een verschil in gewicht.
Suspensies kun je alleen scheiden door middel van zeven en bezinken.
Het residu is wat achterblijft in het filter en het filtraat is de stof die door het filter gaat.
Je kunt een oplossing niet bezinken, maar wel filtreren.
5. Vergelijk het centrifugeren van een suspensie in een sapcentrifuge en een laboratoriumcentrifuge. Noem een overeenkomst en een verschil.
6. Neem de tabel hieronder over en vul aan.
Methode
Scheiding gebaseerd op
Zeven
Filtreren
Bezinken en afschenken
Centrifugeren
7. Vergelijk het scheiden van een suspensie op laboratoriumschaal met het scheiden op industriële schaal
Ga voor laboratoriumschaal uit van 10 ml en voor industriële schaal van 1000 L.
a. Leg uit hoe je de scheiding op laboratoriumschaal kunt aanpakken?
b. Leg uit hoe je de scheiding op industriële schaal kunt aanpakken?
§ 5.3 Zeewater.
Practicum 4: Indampen en destilleren.
Practicum indampen en destilleren
Maak een voorbereiding van dit practicum. Voor informatie over de voorbereiding. klik hier
Wat ga je onderzoeken?
Werking van indampen.
Werking van destilleren.
Verschillen tussen destilleren en indampen.
Benodigdheden:
Keukenzout.
Maatcilinder.
Bekerglas met roerstaaf.
Spatel.
Brander, driepoot en gaasje.
Indampschaal.
Erlenmeyer.
Stop met overloop.
Reageerbuis, reageerbuisklem en reageerbuisrekje.
Uitvoering
Deel A:
Weeg 15 gram keukenzout af.
Meet met een maatcilinder 50 ml gedestilleerd water af.
Voeg de 15 gram zout en de 50 ml gedestilleerd water samen in een bekerglas van 100 ml.
Roer met een roerstaaf net zolang tot al het zout is opgelost.
Het nu gemaakte mengsel is voor de deel B en deel C
Deel B: Indampen.
Steek de brander veilig aan.
Stel de vlam in op een kleurloze niet ruizende vlam.
Vul het indampschaaltje met een laagje zeewater uit deel A.
Zet de vlam onder de driepoot met indampschaal.
Verwarm net zolang tot het water verdampt is en haal de brander dan onder het indampschaaltje uit.
Zet de brander op de pauze vlam.
Laat de opstelling staan want die is nog heet!
Noteer je waarnemingen.
Deel C: Destilleren.
Vul een erlenmeyer met 25 ml zeewater uit deel A.
Doe de stop met de overloop op de erlenmeyer.
Stel de vlam in op een kleurloze niet ruizende vlam.
Zet de vlam onder de opstelling met de driepoot en de erlenmeyer.
Houdt een reageerbuis met een reageerbuisklem bij het uiteinde van de overloop zoals in afbeelding 1.
Verwarm net zolang tot het water verdampt is en haal de brander dan onder de erlenmeyer vandaan.
Zet de reageerbuis in een reageerbuisrekje.
Zet de brander uit.
Laat de opstelling staan want die is nog heet!
Meet de hoeveelheid opgevangen water met een maatcilinder.
Noteer je waarnemingen.
5.3.1 Oefenopdrachten: Destilleren en indampen.
Indampen en destilleren.
Destilleren is een scheidingsmethode die berust op een verschil in ...
Indampen is een scheidingsmethode die berust op een verschil in ...
Welk soort mengsel kun je destilleren?
Wel soort mengsel kun je indampen?
Hoe heet de stof die in de destillatiekolf achterblijft?
Hoe heet de stof die je opvangt in het opvangvat?
In Zuid-Amerika wordt goud gewonnen. Hierbij wordt het goud eerst opgelost in kwik. Kwik is een zeer giftig metaal. Het mengsel van goud en kwik wordt daarna verhit totdat er goud over blijft.
Hoe heet de scheidingsmethode die hier gebruikt wordt?
Benoem minstens twee nadelen van het gebruik van deze scheidingsmethode.
Het is ook mogelijk een andere scheidingsmethode te gebruiken om de oplossing van kwik en goud te scheiden. Leg uit welke scheidingsmethode hier gebruikt zou kunnen worden. Geef daarbij duidelijk de voordelen aan.
Maak een tekening van de destillatie opstelling en geef daarbij de volgende onderdelen aan:
Destillatiekolf
Destillatiekolom
Thermometer
Koeler
Koelwater in
koelwater uit
Residu
Destillaat
Opvangkolf
Aceton, alcohol en water zitten gemengd. Aceton heeft een kookpunt van 56 oC. Alcohol heeft een kookpunt van 78 oC. Water heeft een kookpunt van 100 oC.
Leg uit of deze stoffen door destillatie te scheiden zijn.
Leg uit welke stof als eerste in de opvangkolf komt.
Leg uit welke stof als laatste in de opvangkolf terecht komt.
Ruwe aardolie is een mengsel van heel veel verschillende stoffen. Ruwe aardolie is onbruikbaar en wordt eerst gedestilleerd in een olieraffinaderij. Een olieraffinaderij is een grote destillatiekolom. Onderin de kolom is de temperatuur het hoogst en bovenin de kolom is de temperatuur het laagst.
Leg uit waar de stof met het laagste kookpunt te vinden is in de kolom.
Leg uit waar de stof met het hoogste kookpunt te vinden is in de kolom.
Practicum 5 Extraheren (demo)
Practicum 4 Extraheren
Maak een voorbereiding van dit practicum. Voor informatie over de voorbereiding. klik hier
Doel van de proef: onderzoeken hoe je een opgeloste stof uit een oplossing kunt halen.
Benodigheden:
scheitrechter + statief
trechter
Maatcilinder
wasbenzine
water
Jood
Werkwijze:
Je docent giet enkele ml joodwater in de scheitrechter.
Vervolgens voegt de docent enkele ml wasbenzine toe en schud de scheitrechter.
Bekijk nu de waarnemingen en maak de vragen van de proef.
Vragen:
a. Welke stof bevindt zich in welke laag?
b. Op welk principe berust deze scheidingsmethode?
Conclusie:
De opgeloste joof is "verhuisd"van de ....... laag naar de ...... laag.
Kennelijk lost de stof .... beter op in ..... dan in .........
Practicum 6 Papierchromatigrafie
Practicum papierchromatografie
Maak een voorbereiding van dit practicum. Voor informatie over de voorbereiding. klik hier
Wat ga je onderzoeken?
Je onderzoekt of de kleurstoffen in viltstiften een mengsel is of een zuivere stof.
Benodigdheden:
2 bekerglazen
4 viltstiften (verschillende kleuren)
2 x chromatografiepapier
Loopvloeistof (kraanwater)
Uitvoering:
Vouw de stroken chromatografiepapier in de lengte dubbel.
Teken op beide stroken 2 cm van de korte zijde op het paper een stippelijn met potlood. Dit is de startlijn!
Breng op de startlijn 2 verschillende stippen aan en zet deze stippen minstens 1 cm uit elkaar.
Schenk ongeveer 1 cm loopvloeistof in beide bekerglazen.
Plaats beide stroken in de bekerglazen met loopvloeistof. Laat de stroken net zolang staan tot de vloeistof tot ongeveer 1 cm van de bovenkant is opgestegen.
Haal beide stroken uit de bekerglazen en geen met een poltloodlijn aan tot hoe hoog de vloeistof is gestegen.
Laat beide stroken drogen, dit zijn de chromatogrammen.
Vragen:
A: Welke onderzochte kleurstof is een mengkleur? Welke kleur is een zuivere kleur?
B: Welke kleurstof stijgt het hoogst op het papier?
C: Wat zal er gebeuren als de kleurstofstippen niet boven, maar juist in de loopvloeistof staan.
D: VWO vraag: Bereken de Rf-waardes. (deze theorie krijg je van de docent)
Oefenopdrachten extraheren en chromatografie
Opdrachten bij extraheren en chromatografie (gebruik de aantekingen uit de PPT of gebruik internet voor de juiste antwoorden)
1. Je zet koffie met heet water en gemalen koffiebonen.
a. Leg uit waarom koffiezetten een voorbeeld van extractie is.
b. Wat is het extractiemiddel, het residu en het extract bij koffiezetten?
Bij de volgende vragen moet je ervan uitgaan dat je steeds evenveel gemalen koffie en heet water gebruikt.
c. Leg uit dat koffie van fijn gemalen bonen sterker zal zijn dan koffie van grof gemalen bonen.
d. Leg uit dat de koffie sterker is als je heet water gebruikt dan als je koud water gebruikt. Gebruik het woord "oplosbaarheid" in je antwoord.
2. Je extraheert een stof uit een mengsel van vaste stoffen. Welke twee scheidingsmethodes kun je gebruiken om het extractiemiddel te scheiden van het residua?
3. De beste kwaliteit olijfolie wordt door een koude persing uit olijvenpasta gewonnen. Dit gebeurt bij kamertemperatuur onder hoge druk. Na persing bevat de pasta nog steeds olijfolie.
a. Leg uit waarom water niet geschikt is om de overgebleven olie uit de olijvenpasta te halen.
Na persing wordt de resterende olijvenpasta gemengd met een oplosmiddel.Olijfolie lost hierin op.
b. Leg uit dat dit een vorm van extractie is.
c. Leg uit hoe je uit het extract van olijvenpasta de olijfolie kunt winnen.
d. Welke scheidingsmethode pas je toe als je niet alleen de olijfolie uit het extract wilt winnen, maar ook het oplosmiddel, zodat je dat kunt hergebruiken.
4. In Hengelo wordt zout uit een steenzoutlaag in de bodem geëxtraheerd met water.
a. Wat is het extract en wat is het residu?
b. Op welk verschil in stofeigenschappen berust deze scheidingsmethode?
c. Welke scheidingsmethode wordt toegepast om het zout in vaste toestand te verkrijgen.
5. Noem twee verschillen tussen de stationaire fase en de mobiele fase bij chromatografie?
6. Iris zegt dat het oplossen van de kleurstof in de loopvloeistoffen een vorm van extractie is. Heeft Iris gelijk? En waarom?
7. Wat meten we met een Rf waarde bij chromatografie? Noteer hierbij ook de formule om de Rf waarde uit te rekenen.
8. Lisa wil weten of de groene kleurstof in spinazie en andijvie dezelfde is. Ze maakt extra geconcentreerd spinazie en andijvie sap. Van elk sap zet ze een dikke streep op het chromatogram. De papieren zet ze in de loopvloeistof. Je ziet hieronder het resultaat.
a. Welke conclusie kan Lisa uit haar experiment trekken?
b. Wat kan Lisa doen om het chromatogram van andijvie en spinazie beter met elkaar te kunnen vergelijken?
c. Bereken de Rf waarden van de donkergroene en geelgroene kleurstof uit het chromatogram van spinazie. Meet hiervoor de afstanden op in het figuur hierboven.
d. Lisa wil weten of de bovenste gele vlek afkomstig is van de voedingskleurstof caroteen. Beschrijf hoe ze dit kan onderzoeken.
§ 5.4 pH neutraal.
Onderzoek naar zuurgraad van huishoudelijke stoffen.
Bekijk beide filmpjes. Bij elk van de filmpjes hoort een opdracht. Maak een keuze welke opdracht je gaat uitvoeren nadat je de beide filmpjes hebt bekeken.
Maak een voorbereiding van dit practicum. Voor informatie over de voorbereiding. klik hier
Moeilijkheidsgraad: gemiddeld
Doel van de opdracht: maak een thingLink met behulp van het practicum waarin het verband tussen de begrippen uit kolom 1 en de onderwerpen uit kolom 2 duidelijk wordt.
Deelvraag 1: Leg het verband uit tussen de begrippen uit kolom 1 en de pH-waarde.
Deelvraag 2: Leg het verband uit tussen de begrippen uit kolom 1 en lakmoes.
Deelvraag 3: Leg het verband uit tussen de begrippen uit kolom 1 en rodekoolsap.
Deelvraag 4: Leg het verband uit tussen de begrippen uit kolom 1 en het pH-papier.
Hoe ga je dat doen:
Ga in je groepje zitten.
Voer het practicum de zuurgraad van shampoo's uit. Zie onderaan bladzijde.
Practicum 4B zeer zure en basische oplossingen in huis?
Practicum 4B: zeer zure en basische oplossingen in huis.
Maak een voorbereiding van dit practicum. Voor informatie over de voorbereiding. klik hier
Moeilijkheidsgraad: moeilijk
Doel van de opdracht: maak een thingLink met behulp van het practicum waarin het verband tussen de begrippen uit kolom 1 en de onderwerpen uit kolom 2 duidelijk wordt.
Deelvraag 1: Leg het verband uit tussen de begrippen uit kolom 1 en de pH-waarde.
Deelvraag 2:
Deelvraag 3:
Deelvraag 4:
Hoe ga je dat doen:
Ga in je groepje zitten.
Bedenk deelvragen.
Voer het practicum sterke zuren en basen uit. Zie onderaan bladzijde.
Wat gebeurt er met de pH waarde als je bij een base een zuur doet?
Wat gebeurt er met de pH waarde als je bij een base een neutrale stof doet?
Wat gebeurt er met de pH waarde als je bij een zuur een base doet?
Wat gebeurt er met de pH waarde als je bij een zuur een base doet?
Onbekende stof.
Je wilt van een onbekende stof weten of de stof zuur of basisch is. Leg uit welke methode je gebruikt.
Leg uit met welke waarneming je constateert dat de stof een zuur is.
Je wilt van een andere onbekende stof weten wat de pH-waarde is. Leg uit welke methode je gebruikt.
Leg uit waarom je bij vraag 3c geen gebruik kan maken van rood- en blauw lakmoespapier.
Blauwlakmoespapier.
Een leerling wil weten of een stof een zuur is. En wil gebruik maken van blauwlakmoespapier. Leg uit wat de waarneming is als de stof daadwerkelijk een zuur is.
Bij de uitvoering van de proef blijkt dat het blauwe lakmoespapier niet van kleur veranderd. De leerling trekt de conclusie dat de stof een base is. Leg uit waarom dit een foute conclusie is.
De afwas.
Na afloop van de maaltijd moet je helpen met de afwas. Jullie hebben die dag rodekool gegeten. Wanneer de pan met rodekool in de afwasbak komt veranderd het water van kleur. Het afwaswater wordt paarsblauw. Leg uit wat je kunt weten over de pH-waarde van het afwaswater.
Leg uit wat je kunt weten over de pH-waarde van het afwasmiddel.
Bij wijze van experiment pak je de pot met augurken en je giet er een scheut sap uit de pot bij. Leg uit wat je waarneemt.
Wat gebeurt er met de pH-waarde van het afwaswater?
§ 5.5 Emulsies.
Halvarine, margarine en roomboter
Practicum: Halvarine, margarine en roomboter
Wat ga je onderzoeken?
Je gaat onderzoekk doen naar de afbraak van emulgatoren en je gaat onderzoek doen naar de vetpercentages in de verschillende botersoorten.
Wat heb je nodig:
Bekerglas met water.
Brander, driepoot en gaasje.
Reageerbuizen met halvarine, magarine en roomboter.
Uitvoering:
Steek de brander veilig aan.
Zet de brander op een blauwe niet ruizende vlam.
Schuif de vlam onder het bekerglas gevuld met water.
Maak het water aan de kook.
Als het water kookt, zet de brander uit.
Doe de reageerbuizen in het warme water.
Noteer je waarnemingen.
Meet van elke buis de hoeveelheid vet en de hoeveelheid water.
Bereken het percentage vet in de boter.
5.5.1 De werking van een emulgator.
In het volgende filmpje wordt de werking van een emulgator uitgelegd. Er is echter 1 probleem. Het filmpje is in het Deens! Daar heb je toch niks aan.
Opdracht: Maak een Nederlandse versie van de eerste anderhalve minuut van dit filmpje.
Je krijgt hiervoor 2 lessen de tijd.
Bronnen:
Gebruik de informatie uit het boek.
Gebruik internet.
Practicum emulsies.
Je mag maximaal twee maal de hulp van je docent vragen.
Hoe ga ik dit doen:
Je werkt in tweetallen en gebruikt in ieder geval de volgende begrippen in je filmpje:
PO staat voor praktische opdracht en is een soort praktisch SO. Dat SO rond je af met een labjournaal of verslag. Om te weten hoe je een voorbereiding, een labjournaal en een verslag moet maken kun je hier klikken.
Titel: Zand en zout scheiden.
Je krijgt een mengsel van zand en zout. Doel van de proef is om zand en zout te scheiden van elkaar. Je maakt een voorbereiding met alle onderdelen zoals te vinden op de wiki basisvaardigheden. Je mag onder de proef alleen de benodigdheden gebruiken zoals die genoemd zijn in je iegen voorbereiding. Tijdens de proef maak je je labjournaal. Je levert een verslag in van je proef. Je krijgt een cijfer voor het PO die meetelt als een SO (1X).
De toets zal bestaan uit een deel leerwerk, maar vooral uit toepassen en begrijpen van dat leerwerk. Het is verstandig om eerst goed te leren voor dat je begint met de oefentoets.
De toetsvoorbereiding bestaat uit twee onderdelen. Het eerste onderdeel is vooral gericht op onthouden en begrijpen. Het tweede onderdeel is vooral gericht op integreren en toepassen. Bij de oefentoets integreren en toepassen kun je tips en uitleg krijgen als je niet uit de vraag komt. Probeer dit alleen te gebruiken als je er zelf niet uit komt.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Een kunstenaar wil een gouden beeld maken van een onbekende kale natuur-scheikunde docent. Wanneer hij de mal klaar heeft smelt hij het goud en giet hij dit in de mal. Na het afkoelen blijkt het maken van het beeld helemaal mislukt te zijn, want het beeld is veel te klein er is geen detail te zien van de docent.
a. Leg uit met behulp van de molecuultheorie waarom het maken van het beeld mislukt is. TIP1TIP2
De kunstenaar is nieuwsgierig geworden en wil weten hoe het zit met de massa van het gestolde en gesmolten goud. Het vaste goud weegt 19,3 kg.
b. Leg met behulp van het molecuulmodel uit wat de massa van het gesmolten goud zal zijn. TIP3
De dichtheid van het gesmolten goud is 15 kg/l
c. Bereken Het volume van het gesmolten goud. TIP5 TIP6
d. Beredeneer wat er veranderd aan de dichtheid wanneer gesmolten goud veranderd in vast goud. Tip7
2. Cafeïne.
Cafeïne is een opwekkend middel die onder andere voorkomt in cola, koffie en energiedrankjes. Cafeïne stond tot 2004 op de dopinglijst en kan verslavend werken. Cafeïne heeft een Ld50 waarde van 150mg/kg lichaamsgewicht. De Ld waarde is de waarbij de helft van de populatie komt te overlijden. Een blikje redbull bevat 80 mg cafeïne en een kop koffie bevat 56 mg cafeïne.
a. Een leerling die 42 kg weegt drinkt 3 blikjes redbull. Bereken de concentratie cafeïne per kg lichaamsgewicht. Tip9
b. Vervolgens drinkt dezelfde leerling nog 3 koppen koffie. Bereken de nieuwe concentratie cafeïne per kg lichaamsgewicht. Tip 10
c. Bereken hoeveel blikjes redbull deze leerling maximaal kan drinken voordat hij voldoet aan de LD50-waarde Tip11
d. Bereken hoeveel koppen koffie deze leerling maximaal kan drinken voordat hij voldoet aan de LD50-waarde Tip11
e. De leerling drinkt eerst 4 blikjes redbull. Bereken hoeveel koppen koffie deze leerling nog maximaal kan drinken voordat hij voldoet aan de LD50-waarde. Tip12
3. Drinkwater vs bronwater.
In Nederland is er sterke regulatie op de controle van kraanwater. Ons kraanwater is zo goed dat je het in heel Nederland zonder problemen kan drinken. Een groepje leerlingen moet onderzoek doen naar het zuiveren van kraanwater.
a. De leerlingen willen het kraanwater zuiveren door middel van filtreren. Leg uit waarom dit een slecht idee is, gebruik daarbij de woorden oplossing, suspensie, zuivere stof en mengsel.Tip13
b. Vervolgens wordt er gekozen om kraanwater te destilleren. Leg uit of het destillaat zuiver is. Tip14
c. In een vergelijkend ondezoek wordt 225 ml kraanwater ingedampt. Vooraf wordt de massa van het indampschaaltje gewogen, dit blijkt 25,934 gram te zijn. Na indampen wordt de massa wederom gewogen, dit blijkt dan 26,208 gram te zijn. Bereken de concentratie opgeloste mineralen in kraanwater in g/L. Tip16
d. Het zelfde proefje wordt ook uitgevoerd met 313 ml bronwater. Het indampschaaltje woog vooraf 21,876 gram en achteraf 22,002 gram. Bereken de concentratie van de mineralen in het bronwater. Tip18
e. Voordat het drinkwater in de leidingen komt wordt het drinkwater gezuiverd van kleur-, geur- en smaakstoffen. Leg uit welke scheidingsmethode hiervoor het best gebruikt kan worden. Leg ook uit hoe deze scheidingsmethode werkt. Tip19
4. Zure regen.
Zure regen was eind vorige eeuw een ernstig probleem. Meren raakten verzuurd waardoor er geen leven meer mogelijk was. Hele gebieden raakten ontbost door de verzuring. Zure regen ontstaat doordat zwaveldioxide reageert met water. Hierbij onstaat zwavelzuur. De zwaveldioxide kwam in de lucht door verbranding van zwavel uit kolen.
a. Maak het reactieschema voor de verbranding van zwavel. Tip20
b. Maak het reactieschema voor het ontstaan van zwavelzuur. Tip20
Als onderzoeksopdracht krijgen twee onderzoekers de taak om te onderzoeken of het water in het ijselmeer nog zuur is.
c. Leg uit welke stappen de onderzoekers moeten doen om te onderzoeken of het IJsselmeer nog zuur is. Tip21
d. Het water uit het IJsselmeer blijkt zuur te zijn. Wat kun je zeggen over de pH-waarde?
e. De onderzoekers willen de pH-waarde van het water in de Almelose Aa bepalen. Welke stappen moeten de onderzoekers ondernemen om de zuurgraad te bepalen. Tip22
f. In het verslag van de onderzoekers staat het volgende: "Wanneer het zwaveldioxide in aanraking komt met water veranderen de atomen in zwavelzuur atomen. De docent die dit verslag moet beoordelen rekent dit fout. Verbeter de zin en leg uit wat er fout is aan de zin. Tip23
5. Bodylotion.
Bodylotion bestaat voornamelijk uit vet (80%) , water(18%) en een derde bestandsdeel.
a. Wat is de algemene naam van een mengsel van olie en water. Tip24
b. Het derde bestandsdeel zorgt ervoor dat het water en het vet gemengd blijven. Geef de eigenschappen van het derde bestandsdeel, gebruik daarbij de begrippen hydrofiel en hydrofoob. Tip25a
c. Leg de werking van het derde bestandsdeel uit. Maak een tekening van de situatie. Tip25b
d. Leg uit wat er gebeurt als het derde bestandsdeel wordt verwijderd. Tip26
Tips.
Tip 1
Het gaat hier om de faseovergang stollen, dus van vloeibaar naar vast.
Tip 2
Bedenk eerst met behulp van de molecuultheorie hoe de moleculen zich gedragen in de vaste toestand.
Bedenk dan met behulp van de molecuultheorie hoe de moleculen zich gedragen in de vloeibare toestand.
Vergelijk deze twee omschrijvingen.
Tip 3
Bij een faseovergang verandert alleen de ruimte tussen de moleculen, maar niet het aantal moleculen.
Tip 5
De formule die je moet gebruiken is:
Dichtheid = massa/Volume
Tip 6
Massa = 19.3 kg
dichtheid = 15 kg/L
Volume = ?
Volume = massa/dichtheid
Tip 7
Massa blijft gelijk, maar het volume wordt kleiner.
Bereken eerst de hoeveelheid cafeïne in 3 koppen koffie.
Bereken vervolgens de totale hoeveelheid cafeïne.
Tip 11
Bereken eerst hoeveel cafeïne deze leerling maximaal binnen mag krijgen.
Reken daarna om naar het maximale aantal blikjes dat er gedronken kan worden.
Tip 12
Bereken eerst hoeveel cafeïne deze leerling maximaal binnen mag krijgen.
Bereken hoeveel daarvan wordt gebruikt door de redbull.
Reken daarna om naar het maximale aantal koppen koffie dat er nog gedronken kan worden.
Tip 13
Van welke eigenschap maakt de scheidingsmethode filtreren gebruik? Waarom zou dat hier niet kunnen werken?
Tip 14
Destillaat komt in de destillatiekolf, residu blijft achter.
Tip 16 + Tip 18
Massa opgeloste stof = massa totaal - massa indampschaal.
Tip 19
Het gaat hier om het verwijderen van opgeloste stoffen. Welke scheidingsmethodes zijn daarvoor geschikt?
Tip 20
Bedenk welke stoffen er voor de reactie aanwezig zijn, zet deze stoffen voor de pijl.
Bedenk welke stoffen er na de reactie aanwezig zijn, zet deze stoffen na de pijl
Tip 21
Maak gebruik van een indicator. Welke is geschikt om aan te tonen of een stof zuur is.
Tip 22
Maak gebruik van een indicator. Welke is geschikt om de pH te bepalen?
Tip 23
Bij een chemische reactie veranderen de atomen nooit, bedenk wat er wel veranderd bij een reactie.
Tip 24
Opties zijn:
Oplossing
Emulsie
Suspensie
Tip 25a
Welk soort mengsel is het? Wat is er nodig om dit mengsel niet te laten scheiden?
Tip 25b
De functie van het derde bestandsdeel is om de hydrofiele stof gemengd te houden met de hydrofobe stof. Aan welke eigenschappen moet eht derde bestandsdeel dan voldoen?
Tip 26
Wat gebeurt er bij een mengsel van olie en water?
Stappenplan voor rekenopdrachten.
Stap 1: Gegevens verzamelen.
Stap 2: Formule opschrijven en omzetten.
Stap 3: Omrekenen, invullen, uitrekenen, afronden en eenheid vermelden.
Stap 4: Controle.
Heb ik de vraag beantwoord?
Is mijn antwoord logisch?
Vb vraag bereken de afstand in meters die een auto aflegt wanneer de auto gedurende 10 minuten 130 km/h rijdt.
Stap 1:
v = 130 km/h
t = 10 min
s = ?
Stap 2:
v = s/t
s = v x t
Stap 3:
v = 130 /3,6 = 36,11 m/s
t = 10 x 60 = 600 s
s = 600 x 36,11
s = 2166,66666
s = 2,17 x 104 m
Stap 4:
ja vraag beantwoord en logisch ongeveer 20 km in 10 min
Antwoorden oefentoets: toepassen en integreren.
1a. Wanneer een stof vloeibaar is dan is de ruimte tussen de moleculen groter dan wanneer een stof de vaste fase heeft. Een vloeibare stof heeft dus meer volume dan een vast stof. Wanneer een stof stolt zal het volume dus afnemen. Dit heeft als gevolg dat de mal eerst gevuld was met vloeibaar goud, maar na afkoelen is de mal niet meer vol met vast goud.
1b. De enige verandering bij een faseovergang is de ruimte tussen en de beweeglijkheid van de moleculen. Er verdwijnen geen moleculen, ze zitten alleen op een andere afstand van elkaar. Voor het stollen zijn er dus evenveel moleculen als na het stollen en dus moet de massa in beide toestanden gelijk zijn aan elkaar.
1c. Dichtheid = 15 kg/l massa = 19,3 kg Volume is gevraagd.
dichtheid = massa/Volume
Volume = massa/dichtheid
Volume = 19,3/15 = 1.29 l
d. Wanneer de stof stolt zal het volume afnemen en de massa gelijk blijven. Dezelfde massa verdeeld over een kleiner volume levert een grotere dichtheid op.
2a. Massa = 42 kg massa opgeloste stof = 3 * 80 = 240 mg concentratie = gevraagd
concentratie = massa opgeloste stof/ massa lichaam
concentratie = 240/42= 5.71 mg/kg
2b. massa opgeloste stof = 56 *3 + 240 = 408
massa lichaam = 42 kg
concentratie = 408/42 = 9,71 mg/kg
2c. LD50 waarde = 150 mg/kg
Maximaal hoeveelheid cafeïne = 150 * 42 = 6300 mg
aantal blikjes = 6300/ 80 = 78.75
dus maximaal 78 blikjes
2d. Maximale hoeveelheid cafeïne = 6300 mg
aantal koppen = 6300/56 = 112.5
dus maximaal 112 koppen
2e. Maximale hoeveelheid cafeïne = 6300 mg
cafeïne van redbull = 4*80= 320 mg
aantal koppen koffie = 6300-320 =5980/56=106.7
dus maximaal 106
3a. Filtreren is een scheidingsmethode die gebruik maakt van een verschil in deeltjesgrootte. Om van een mengsel een zuivere stof te maken moet er dus een verschil zijn in deeltjesgrootte. De deeltjes in een oplossing zijn allemaal te klein om tegen gehouden te worden door het filter. Filtreren werkt alleen maar bij suspensies.
3b. Voor destilleren is een verschil in kookpunt noodzakelijk, het verschil in kookpunt moet minimaal 12 graden Celsius zijn. De opgeloste miniralen hebben allemaal een hoog kookpunt. Het destillaat zal dus zuiver zijn.
3c. massa opgeloste stof = 26,208 -25,934= 0.274 g
Volume oplossing = 225 ml = 0,225 l
concentratie = massa opgeloste stof/ volume oplossing
concentratie = 0.274/0,225= 1.22 g/l
3d. massa opgeloste stof = 22.002 -21.876 = 0.126 g
Volume oplossing = 313 ml = 0,313 l
concentratie = massa opgeloste stof/ volume oplossing
concentratie = 0.126/0,313= 0.40 g/l
3e. Adsorberen is hier het meest geschikt. Adsorberen werkt op basis van een verschil in aanhechting. Kleur, geur en smaakstoffen hechten zich aan het adsorbtiemiddel (meestal actieve kool).
4a. Zwavel(s) + zuurstof(g) --> zwaveldioxide(g)
b. zwaveldioxide(g) + water(l) --> Zwavelzuur(aq)
c. Ze moeten een monster nemen van het water uit het IJsselmeer. Dit water brengen ze dan op rood en op blauw lakmoespapier. Wanneer het rode lakmoespapier rood blijft en het blauwe lakmoespapier rood wordt weten de onderzoekers dat het water nog zuur is.
d. De pH-waarde is lager dan 7.
e. Ze nemen een monster van het water uit de aa. Ze brengen een druppel monster aan op het universele indicatorpapier. Ze vergelijken de kleur van het universele indicator papier met de kleuren schijf.Hierdoor kunnen ze de pH waarde van het monster bepalen.
f. De zin moet zijn. Wanneer het zwaveldioxide in aanraking komt met het water veranderen de moleculen in zwavelzuur moleculen. De fout was dat bij een chemische reactie de atomen hetzelfde blijven, alleen de moleculen veranderen
5a. Emulsie
b. Het derde bestandsdeel is de emulgator. Het vet is hydrofoob en het water is hydrofiel. Daardoor kunnen ze zonder emulgator niet gemengd blijven. De emulgator bestaat uit een hydrofiele kop en een hydrofobe staart, hierdoor zorgt de emulgator ervoor dat het vet en de olie gemengd blijven.
c.
Hiernaast staat een tekening van de micellen. De bolletjes zijn de hydrofiele koppen en die houden van water. De staartjes zijn de hydrofobe delen van de emulgator en die zitten graag in vet. Op deze manier zitten alle koppen in het water en dat willen de koppen en zitten alle staarten in het vet en dat wil het vet.
d. Wanneer de emulgator wordt verwijderd of zijn werking verliest zal er een tweelagensysteem ontstaan. Vet en water zullen ontmengen waarbij vet zal gaan drijven op water omdat de dichtgheid van vet kleiner is dan de dichtheid van water.
Antwoorden.
5.1 Gewoon water.
Antwoorden: Oefenopdrachten faseovergangen.
Opdracht 2:
Als de temperatuur stijgt gaan de moleculen meer bewegen. Omdat de moleculen meer gaan bewegen hebben ze meer ruimte nodig.
Aan het volume kun je zien dat een zelfde hoeveelheid moleculen meer ruimte in nemen dan bijvoorbeeld in de vloeibare fase. Omdat de moleculen in de gasfase meer trillen en bewegen hebben ze meer ruimte nodig. De kracht die de moleculen bij elkaar houdt is niet groot genoeg, de kracht van het trillen en bewegen is zo groot dat de moleculen los komen van elkaar.
Opdracht 3:
In het lontje zit een vloeibare vorm van waxine. Door het vlammetje verdampt deze in een gas. Dit gas is brandbaar. Dus naast het lontje is een gasfase van waxine. De faseovergang is van vloeibaar naar gas. Dit is verdampen.
De gasvorm die van het lontje afkomt koelt dan heel snel af en zal gaan condenseren. Er ontstaat rook. De faseovergang naast het lontje als je de kaars dooft is dus condenseren.
De fase waarin de waxine brandt is de gasfase.
Opdracht 4:
Als de alcohol bij 78°C kookt en water dan nog niet (maar pas bij 100°C) dan is de aantrekkingskracht van de watermoleculen groter. Bij 78°C zijn de krachten (trillen/bewegen) zo groot dat de alcoholmoleculen loskomen van elkaar (verdampen).
Voor het verdampen van suikermolecule is een hele hoge temperatuur nodig. De aantrekkingskracht tussen onderlinge suikermoleculen is dus erg groot.
Opdracht 5:
Aardgas: gasfase, de temperatuur -40°C is boven het kookpunt van -161°C, dus het is verdampt.
Kwik: Vaste fase, de temperatuur-40°C ligt onder het smeltpunt van -39°C dus het is gestold.
Zwavel: Vaste fase, de temperatuur -40°C ligt onder het smeltpunt van -39°C dus het is gestold.
Ammoniak: Vloeibare fase, de temperatuur -40°C ligt boven het smeltpunt van -78°C en onder het smeltpunt van -33°C.
Water: Vaste fase, de temperatuur-40°C ligt onder het smeltpunt van 0°C dus het is gestold.
Antwoorden oefenopdrachten rekenen met dichtheid.
Vraag 1:
Gegeven: ρ = 2,7 g/cm3
m = 2,3 kg, omdat de dichtheid in g/cm3 staat moet ik de massa m omrekenen naar het aantal g: 2,3 kg x 1000 (g/kg) = 2300 g.
Gevraagd = Volume V
Formule: ρ = m / V omzetten naar V = m / ρ
Invullen: V = 2300 / 2,7 = 851,9 cm3
Gegeven: V = 6 cm3
ρ = 0,78 g/cm3
Gevraagd = m (massa) in kg
Formule: ρ = m / V omzetten naar m = ρ x V
Invullen: m = 0,78 x 6 = 4,68 g / 1000 = 0,00468 kg of 4,68 x 10 -3 kg
Gegeven: V = 12 cm3
M = 136 g
Gevraagd = ρ in g/cm3
Formule: ρ = m / V
Invullen: ρ = 136 / 12 = 11,33 g/cm3
Opzoeken op in tabel dichtheid in de Wiki. : Lood heeft een dichtheid van 11.35 g/cm3 , lijkt erop dat het lood is.
Vraag 2: ?
Vraag 3:
a. In tabel opzoeken de dichtheid van benzine (bij vloeistoffen):
ρ = 0,72 g/cm3
Volume is 25000 Liter. 1 liter = 1000 mL en 1 mL = 1 cm3
Dus:
V = 25000 L x 1000 mL/L = 25000000 mL = 25000000 cm3
Gevraagd: massa van de lading.
Formule: ρ = m / V omzetten naar m = ρ x V.
Invullen: m = 0,72 x 25000000 = 18000000 g = 18000 kg
b. De dichtheid van olie is 0,90 g/cm3
Invullen: m = 0,90 x 25000000 = 22500000 g = 22500 kg
Dit is 225000 – 18000 = 4500 kg meer massa dan wanneer er benzine inzit.
c. Om een dichtheid uit te kunnen rekenen heb je de massa en het volume nodig. Om de massa van de onbekende vloeistof te weten moet je eerst de tankwagen wegen als er geen vloeistof in zit. Zodra je de vloeistof dan in de tankwagen hebt gedaan kan je de volle tankwagen wegen. Hier haal je dan de massa van de lege tankwagen vanaf en weet je de massa van de onbekende vloeistof.
Daarna heb je alleen het volume nog nodig. Het maximale volume van de tankwagen veranderd niet en als je de tankwagen helemaal vol gooit zit er 25000 L in. Zodra je deze gegevens hebt kan je de dichtheid uitrekenen.
Vraag 4:
a. Gegeven: massa van maatcilinder = 50,0 gram. Massa van maatcilinder en vloeistof: 85,5 gram. Massa vloeistof = 85,5-50,0 = 35,5 gram. v = 50,0 ml = 50,0 cm3.
Gevraagd: dichtheid ρ
Formule: ρ = m/v
Invullen: 35,5/50,0 = 0,71 g/cm3.
b. In de tabel met de dichtheid komt deze dichtheid overeen met de dichtheid van ether.
c. Als je de massa van de maatcilinder niet weet dan kan je de massa van de vloeistof niet makkelijk bepalen. Het is wel mogelijk, maar dan moet je de maatcilinder op de weegschaal laten staan en de weegschaal op 0 zetten voordat je de vloeistof er in doet. Dit is alleen minder nauwkeurig dan wanneer je de massa van de maatcilinder wel weet en de massa van de lege maatcilinder van de totale massa kan afhalen.
Vraag 5:
a. Voor het berekenen van de massa heb je het volume en de dichtheid nodig. De dichtheid van lucht kan je opzoeken in de tabel. Dit is 0,00129 g/cm3. Het volume van het lokaal kan je uitrekenen, namelijk lengte keer breedte keer hoogte. 10x8x3,2 = 256 m3.
Formule: m = vxρ
Volume omrekenen naar de juiste eenheid: 256x1000000 = 256000000 cm3.
Invullen: 256000000 x 0,00129 = 330240 gram = 330,24 kilogram.
b. We ademen de lucht in, waarvan we de zuurstof verbruiken en koolstofdioxide weer uitademen. Koolstofdioxide heeft een hogere dichtheid dan zuurstof en zal de dichtheid van de lucht doen stijgen.
c. Dichtheid van zuurstof is 0,00143 g/cm3. Dichtheid van stikstof is 0,00126 g/cm3. De dichtheid van de lucht is voor 78% afkomstig van stikstof en voor 21% afkomstig van zuurstof.
0,00126 x 0,78 (78% van dichtheid van stikstof) + 0,00143 x 0,21 (21% van dichtheid van zuurstof) = 0,0012831 g/cm3. Dit is niet precies de dichtheid van lucht, maar dat komt omdat je de resterende 1% niet hebt meegerekend. Zou je voor die 1% waterdamp rekenen kom je wel op 0,00129 g/cm3 uit.
Vraag 6:
a. Het volume wordt bepaald door middel van de onderdompelmethode. Het aantal ml water wat er dan in de maatcilinder meer wordt afgelezen is het volume van het stukje baksteen wat er in gedaan wordt. In dit geval is dat dus 32-30 = 2 ml. 2ml = 2 cm3.
b. Gegeven: dichtheid baksteen: 1,80 g/cm3. Volume: 2 cm3.
Gevraagd: massa stukje baksteen
Formule: m = v x ρ
Invullen: m = 2 x 1,80 = 3,60 g.
Vraag 7:
Voor het berekenen van het volume van een balk kan je lengte x breedte x hoogte doen. Let er bij deze afmetingen om dat je alles in dezelfde eenheid invult. Bijvoorbeeld alles in dm.
Invullen: 20 x 4 x 3 = 240 dm3.
Vraag 8:
a. Om een dichtheid te bepalen heb je 2 gegevens nodig: de massa en het volume. Deze twee gegevens moet je dus zien te bepalen. Om een massa te bepalen van een voorwerp heb je een weegschaal nodig.
Afhankelijk van de vorm van het blokje metaal heb je verschillende benodigdheden nodig. Is het balk of kubusvormig blokje dan heb je aan je geodriehoek of een liniaal genoeg. Daarmee kan je dan de lengte, breedte en hoogte bepalen.
Is het blokje niet zo'n mooie vorm dan zal je de onderdompelmethode moeten gebruiken. Hiervoor heb je een maatcilinder nodig met een bekende hoeveelheid water.
b. Onderstaande werkwijze is met behulp van de onderdompelmethode:
1. Weeg de blokjes metaal op een weegschaal en noteer de massa.
2. Meet 50,0 ml water af in de maatcilinder.
3. Laat voorzichtig het eerste blokje metaal in de maatcilinder zakken. Noteer dan het nieuwe volume.
4. Bepaal nu het volume van het eerste blokje. Noteer dit volume bij de juiste massa.
5. Leeg de maatcilinder en herhaal stappen 2 t/m 4 voor het andere blokje metaal.
6. Bereken de dichtheid van de beide blokjes metaal.
Vraag 9:
a. Gegeven: Materiaal - eikenhout: Dichtheid = 0,78 g/cm3. Massa = 4,9 kg.
Gevraagd: Volume v/d balk.
Formule: v = m/ρ
Gegevens omrekenen: zorg er voor dat de ingevulde getallen wat betreft eenheden overeenkomen met elkaar. De massa moet in dit geval nog worden omgerekend naar gram zodat deze eenheid past bij de eenheid van de dichtheid. m = 4900 g.
Invullen: v = 4900/0,78 = 6282,05 cm3.
b. Gegeven: volume = 1 m3. Dichtheid (kan je opzoeken van beton) = 2,30 g/cm3.
Gevraagd: massa.
Formule: m = v x ρ
Gegevens omrekenen: 1 m3 omrekenen naar cm3. Stap van 1000000. 1 m3 = 1000000 cm3.
Invullen: m = 1000000 x 2,30 = 2300000 g beton.
Vraag 10:
a. Dichtheid water: 1,00 g/cm3. Dichtheid suiker: 1,58 g/cm3.
Water is voor 65% verantwoordelijk voor de dichtheid van cola en suiker voor 35%.
65% van 1,00 = 1,00 x 0,65 = 0,65; 35% van 1,58 = 1,58 x 0,35 = 0,553.
0,553 + 0,65 = 1,203.
De dichtheid van cola is 1,20 g/cm3.
b. Als de dichtheid van een stof kleiner is dan de vloeistof dan blijft deze stof drijven en is de dichtheid groter dan zal de stof naar de bodem zinken.
IJs heeft een dichtheid van 0,92 g/cm3.
De dichtheid van ijs is kleiner dan de dichtheid van cola en daarom blijft ijs op cola drijven.
c. Als de ijsblokjes gesmolten zijn dan is er meer water in de cola gekomen dan er aan het begin aanwezig was. Het percentage water is dus hoger geworden en dat van suiker gedaald. Daardoor zal de dichtheid van cola ook minder worden en onder de 1,20 g/cm3 komen.
Antwoorden: Extra oefenopdrachten rekenen met dichtheid.
Antwoorden extra oefenopgaven rekenen met dichtheid.
1. 0,020 dm3
30 cl
0,35 dl
4130 cm3
2. Voor het berekenen van de massa heb je de volgende formule nodig: m = vxp.
Het volume is gegeven, dit is 86 ml.
De dichtheid kan je opzoeken, omdat het materiaal waar het blok van gemaakt is bekend is. De bijbehorende dichtheid kan je daarom opzoeken in de tabel. Voor aluminium is de dichtheid 2,70 g/cm3.
Om te kunnen rekenen met de formule moeten de eenheden op elkaar zijn afgestemd. Alleen dan kan je getallen in de formule invullen. 86 ml moet je dus nog omzetten naar cm3.
In dit geval is omrekenen niet nodig, omdat 1 cm3 = 1 ml en dus is 86 ml ook 86 cm3. Dit invullen in de formule: m = 86 x 2,70 = 232,2 g. Het uiteindelijke antwoord moet gegeven worden in kg en dus moet je dit antwoord in gram nog omrekenen naar kilogram. 232,2/1000 = 0,2322 kg.
Het aluminium blok weegt 0,23 kg.
3. De dichtheid is bij dit voorwerp gegeven en de massa ook: 30 dg.
Deze massa moet je weer omrekenen naar de juiste eenheid die ook in de dichtheid gebruikt wordt, zodat je het kan invullen in de formule. De massa moet dus worden omgerekend naar gram. 30 dg = 3 g.
De formule voor het volume is v = m/p. De gekregen getallen invullen levert het volgende op: v = 3/1,2. Hier komt als antwoord 2,5 uit. De eenheid van dit antwoord is ml.
Het volume van dit voorwerp is 2,5 ml.
4. De vraag is om de massa van het gouden beeld te bepalen.
Om dit te kunnen doen heb je het volume en de dichtheid nodig. De dichtheid kan je opzoeken in de tabel, maar het volume staat nergens gegeven.
Wat je wel weet is dat het ijzeren beeld even groot moet zijn en dus hetzelfde volume heeft. Van dit beeld kan je wel uitrekenen hoe groot het is. Daarvan is namelijk de massa gegeven en kan je de dichtheid van opzoeken.
De dichtheid van ijzer is 7,87 g/cm3. Het beeld weegt 2500000 mg. Deze massa moet je omrekenen naar de juiste eenheid. In dit geval is dat gram. 2500000/1000 = 2500 g.
De formule die je nodig hebt om het volume te bepalen is v = m/p. Gegevens invullen en uitrekenen geeft: 2500/7,87 = 317,66 cm3.
Het gouden beeld heeft dan ook hetzelfde volume. De dichtheid van goud is 19,30 g/cm3. De formule voor het berekenen van de massa is m = vxp. Invullen en uitrekenen geeft: m = 317,66 x 19,30 = 6130,84 g.
Het antwoord moet worden gegeven in kg, dus moet je het nog omrekenen. 6130,84/1000 = 6,13 kg.
Het gouden beeld weegt 6,13 kg.
5. In deze opgave wordt gevraagd om een dichtheid uit te rekenen. Hiervoor heb je de volgende formule nodig: p = m/v. Massa is 13400 g en het volume is 1,5 L. Als je dit direct invult in de formule komt daar een dichtheid uit met als eenheid g/L. Dit is niet de standaardeenheid en kan je daarom niet goed vergelijken met andere waardes.
Gebruik voor het uitrekenen van een dichtheid bijvoorbeeld de eenheden g voor de massa en cm3 voor het volume. Bij deze vraag moet je dan het volume nog omrekenen. 1,5 L = 1,5 dm3. En 1,5 dm3x1000 = 1500 cm3.
Deze gegevens kan je invullen in de formule en uitrekenen: p = 13400/1500 = 8,93 g/cm3.
De dichtheid van dit voorwerp is 8,93 g/cm3.
6. Om te kijken van welk materiaal het voorwerp gemaakt is moet je de berekende dichtheid vergelijken met de gegevens in de tabel met verschillende dichtheden.
In deze tabel komen er 4 stoffen voor in aanmerking: Brons, Constantaan, Koper en Nikkel.
De onafgeronde dichtheid ligt net iets boven de 8,93 en ligt wat dat betreft dichter bij koper, maar met een juiste uitleg zijn alle vier de bovenstaande antwoorden goed.
5.2 Drinkwater.
1. a. Suspensie
b. Filtreren
c. Zie figuur bij practicum 1
d. Op het verschil in deeltjesgrootte
e. De onopgeloste stof blijft achter in het filter en is het residu.
2. a. Het verschil in deeltjesgrootte
b. Het verschil in deeltjesgrootte
c. Een filter houdt veel kleinere deeltjes tegen dan een zeef.
3. a. Suspensie
b. Verschil in dichtheid
4. I is goed
II is fout, het moet zijn een verschil in dichtheid
III is fout, dit moet zijn door filtreren en bezinken
IV is goed
V is fout, zowel bezinken als filtreren heeft bij een oplossing geen zin.
5.3 Zeewater.
1.a. Kookpunt
b. Kookpunt
c. Een oplossing van een vaste stof of een oplossing van een twee vloeistoffen.
d. Een oplossing van een vaste stof
e. Residu
f. Destillaat
2. a. Indampen
b. Je moet elke keer een nieuwe lading kwik hebben om het goud op te lossen. En kwik is giftig en komt dan in de lucht terecht dit is niet goed voor het milieu.
c. Destilleren, het kwik dat je opvangt kan je opnieuw gebruiken om opnieuw goud op te lossen. En het kwik komt niet in de lucht wat beter is voor het milieu.
4. a. Bij een duidelijk verschil in kookpunten wat hier het geval is kan dat wel. Is het wel van belang dat de temperatuur constant gehouden kan worden tijdens de proef.
b. Als eerste aceton, want deze stof kookt als eerste.
c. Alcohol als laatste, want dan houdt je water in de destillatiekolf over. Het heeft geen zin om dan nog door te gaan om water eruit te halen.
5. a. Als het onderin heet is zal de stof met het laagste kookpunt een gas zijn. Dit gas zal omhoog gaan, totdat het een temperatuur bereikt dat het weer vloeibaar wordt.
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.
Reken de volgende eenheden van massa, volume en concentratie om.
