NaSk II 3-4 vmbo-gt Deel A
Beste leerling, Dit boek van Newton kun je samen met de digitale leeromgeving gebruiken in de les. Het is van jou persoonlijk, dus je mag er aantekeningen in maken. Na dit schooljaar mag je het boek houden. Dat is makkelijk als je volgend jaar iets wilt opzoeken, of iets moet leren voor een toets. Wij wensen je veel succes en plezier met het vak NaSk II. Team Newton
Colofon Auteurs Ton Bominaar, Piet Das, Alwin van Dodewaard, Michel Philippens, Jasper Prins
Eindredactie Hans Betlem
Ontwerp Tom Lamers
Opmaak Imago Mediabuilders
Over ThiemeMeulenhoff ThiemeMeulenhoff ontwikkelt zich van educatieve uitgeverij tot een learning design company. We brengen content, leerontwerp en technologie samen. Met onze groeiende expertise, ervaring en leeroplossingen zijn we een partner voor scholen bij het vernieuwen en verbeteren van onderwijs. Zo kunnen we samen beter recht doen aan de verschillen tussen lerenden en scholen en ervoor zorgen dat leren steeds persoonlijker, effectiever en efficiënter wordt. Samen leren vernieuwen. www.thiememeulenhoff.nl ISBN 9789006858167 Eerste druk, eerste oplage, 2021 © ThiemeMeulenhoff, Amersfoort, 2021 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enig andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16B Auteurswet 1912 j° het Besluit van 23 augustus 1985, Stbl. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan Stichting Publicatie- en Reproductierechten Organisatie (PRO), Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp (www.stichting-pro.nl). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet) dient men zich tot de . uitgever te wenden. Voor meer informatie over het gebruik van muziek, film en het maken van kopieën in het onderwijs zie www.auteursrechtenonderwijs.nl De uitgever heeft ernaar gestreefd de auteursrechten te regelen volgens de wettelijke bepalingen. Degenen die desondanks menen zekere rechten te kunnen doen gelden, kunnen zich alsnog tot de uitgever wenden.
2
Inhoud Zo werk je met Newton
4
1 Vaardigheden 1.1 Practicumvaardigheden 1.2 Rekenvaardigheden 1.3 Afsluiten
6 7 23 31
2 Stoffen 2.1 Starten 2.2 Stoffen en deeltjes 2.3 Mengsels en zuivere stoffen 2.4 Mengsels maken 2.5 Mengsels scheiden 2.6 Afsluiten
32 33 35 43 53 63 72
3 Mooi schoon 3.1 Starten 3.2 Water 3.3 Drinkwater 3.4 Schoonmaken 3.5 Hard water 3.6 Afsluiten
76 77 78 93 105 118 129
4 Reacties 4.1 Starten 4.2 Stoffen en reacties 4.3 Reactieschema's en reactievergelijkingen 4.4 Hoeveel reageert er? 4.5 Reactiesnelheid 4.6 Afsluiten
132 133 134 149 160 173 182
5 Verbranding 5.1 Starten 5.2 Brand! 5.3 Brandstoffen 5.4 Volledige en onvolledige verbranding 5.5 Schadelijke gassen 5.6 Afsluiten
184 185 186 194 201 211 220
Illustratieverantwoording
223
3
1 Vaardigheden 1.1 Practicumvaardigheden 1.2 Rekenvaardigheden 1.3 Afsluiten
6
1.1 Practicumvaardigheden
1.1 Practicumvaardigheden Aan het eind van deze paragraaf kan ik: een brander gebruiken; stoffen mengen; veilig proeven doen; een experiment opzetten; nauwkeurig afmeten bij een proef; meetgegevens in een diagram zetten.
□ □ □ □ □ □
Glaswerk Je gebruikt in het practicum twee soorten glaswerk: reactieglaswerk en maatglaswerk. Reactieglaswerk is glaswerk waarin je reacties uitvoert, materiaal opvangt en materiaal kort bewaart. Maatglaswerk is glaswerk waarmee je (af)meet. Erlenmeyers, reageerbuizen en bekerglazen zijn reactieglaswerk. Op erlenmeyers en bekerglazen staat wel een maatverdeling, maar die gebruik je niet om mee af te meten. Deze maatverdeling geeft een indicatie, maar is niet nauwkeurig genoeg om mee te meten. Maatcilinder, maatkolf, pipet en buret zijn maatglaswerk. Injectiespuiten zijn meestal niet van glas, maar worden wel regelmatig gebruikt om mee af te meten.
Reactieglaswerk: erlenmeyer, reageerbuis en bekerglas.
7
Maatglaswerk: maatcilinder, maatkolf, pipet, buret en injectiespuit.
1.1 Practicumvaardigheden
Aflezen van glaswerk Een maatkolf en een volpipet zijn gemaakt om één volume nauwkeurig in te bepalen. Dit volume is bereikt wanneer, zoals op de foto hiernaast, de onderkant van het vloeistofoppervlak samenvalt met de maatstreep op het glaswerk. Ook bij de maatcilinder, buret en maatpipet bepaalt de onderkant van de vloeistofspiegel waar je moet aflezen. Zie de afbeelding linksonder. Bij de injectiespuit gebruik je de rand van de zuiger om het volume af te lezen. Zie de afbeelding rechtsonder.
Zo bevat de pipet precies de aangegeven hoeveelheid.
Deze injectiespuit bevat 3,6 mL vloeistof.
Deze maatcilinder bevat 32 mL vloeistof. Lees de theorie Glaswerk en Aflezen glaswerk. 1
Waarom mag je de maatverdeling op een bekerglas niet gebruiken om mee te meten?
8
1.1 Practicumvaardigheden
2
Bekijk de afbeeldingen.
Afbeelding A.
Afbeelding B.
Afbeelding C.
Afbeelding D.
Welke afbeelding hoort bij de volgende beschrijvingen? .
Bekerglas: afbeelding Pipet: afbeelding
.
Buret: afbeelding
. .
Erlenmeyer: afbeelding
9
1.1 Practicumvaardigheden
3
Bekijk de afbeelding.
Hoeveel milliliter vloeistof bevat de maatcilinder van de afbeelding?
De brander Bij veel practica worden stoffen verwarmd. De meest gebruikte verwarmingsbron hiervoor zijn de Teclubrander en de Bunsenbrander. Deze twee branders zien er een beetje verschillend uit, maar hun werking is hetzelfde. Hieronder zie je beide branders.
Teclubrander.
Bunsenbrander.
10
1.1 Practicumvaardigheden
Aansteken van de brander Een brander aansteken, doe je in de volgende stappen: • Draai de gaskraan op de brander en de luchttoevoer (de luchtregelring) dicht. • Open de hoofdkraan (indrukken en draaien of uittrekken en draaien). • Steek een lucifer aan. • Draai de gaskraan op de brander een stukje open. • Steek de brander aan met de brandende lucifer. • Je hebt nu een gele vlam. • Regel de hoogte van de vlam met de gaskraan op de brander tot je een vlam van 10-15 cm hebt.
Pauzevlam De gele vlam die je krijgt als je de brander hebt aangestoken, noemen we de pauzevlam. Je gebruikt deze vlam niet om mee te verwarmen. De vlam is niet heet genoeg en geeft een zwarte aanslag van roet op alles wat je ermee verwarmt. Omdat hij duidelijk zichtbaar is, kies je hiervoor als je de brander even niet nodig hebt. Heb je de brander langere tijd niet nodig, doe hem dan uit.
De pauzevlam.
11
1.1 Practicumvaardigheden
Kleurloze stille vlam Tijdens practica gebruik je de kleurloze stille vlam om glaswerk te verwarmen. Deze vlam brandt schoon en is goed warm. Je krijgt deze vlam door de luchttoevoer langzaam open te draaien. De gele vlam verdwijnt en wordt kleurloos zonder duidelijke kern. Als je de luchttoevoer verder opendraait, gaat de vlam een ruisend geluid maken en krijgt de vlam een blauwe kern. De stille kleurloze vlam is de gevaarlijkste vlam. Je ziet en hoort hem niet.
De kleurloze vlam.
Ruisende blauwe vlam Om iets heel sterk te verhitten, bijvoorbeeld als je een metaal wilt laten gloeien, gebruik je de ruisende blauwe vlam. De ruisende blauwe vlam is de heetste vlam die je met een practicumbrander kunt maken. Hiervoor draai je de luchttoevoer nóg verder open. Het heetste punt van de vlam is net boven de blauwe kern.
De ruisende blauwe vlam. Lees de theorie De brander, Aansteken van de brander en Kleurloze stille vlam. 4
Hoe maak je een kleurloze stille vlam?
12
1.1 Practicumvaardigheden
Lees de theorie De brander en Aansteken van de brander. 5
Zet de stappen om de brander aan te steken in de juiste volgorde door de nummers 1 t/m 5 in de eerste kolom van de tabel te noteren. Lucifer aansteken. Gaskraan (hoofdkraan) open. Lucifer bij uiteinde brander. Gastoevoer en luchtregelaar dicht. Gastoevoer open. Lees de theorie Pauzevlam.
6
Leg uit wanneer je de gele vlam gebruikt.
De brander uitzetten Ben je klaar met de proef, dan zet je de brander uit. • Draai de luchttoevoer dicht. Je hebt nu een gele vlam. • Draai de gaskraan op de brander dicht. De vlam gaat uit. • Draai de hoofdkraan dicht.
Het verwarmen van een stof in een reageerbuis Je zult regelmatig een stof in een reageerbuis verwarmen. Neem hiervoor de reageerbuis in een reageerbuisknijper. Doe de knijper zoveel mogelijk boven aan de buis. Verwarm door de buis met inhoud rustig door de vlam te bewegen. Houd dus niet alleen het onderste stukje in de vlam, maar verwarm ook de rest van de buis. Dit voorkomt dat de buis knapt door te grote temperatuurverschillen. Verwarm met een kleurloze stille vlam. Voor gewone reageerbuizen is een ruisende blauwe vlam te heet. Ze kunnen dan smelten. Richt tijdens het verwarmen de opening van de buis niet op jezelf en ook niet op klasgenoten!
Zo houd je een reageerbuis vast boven een vlam in een reageerbuisknijper.
Lees de theorie Het verwarmen van een stof in een reageerbuis. 7
Waarom mag je de ruisende blauwe vlam niet gebruiken voor het verhitten van een beetje vloeistof in een reageerbuis?
8
Waarom moet je de reageerbuis in de vlam blijven bewegen?
13
1.1 Practicumvaardigheden
Driepoot en gaasje Als je stoffen in een bekerglas of erlenmeyer wilt verwarmen, doe je dit op een driepoot met gaasje. Een driepoot is een ronde stalen ring waaraan drie stalen poten zitten. Hierop leg je een gaasje. Gaasjes zijn meestal vierkante stukken staalgaas. Vaak is het gaasje door het gebruik niet meer helemaal vlak, maar heeft een holle en een bolle kant gekregen. Leg dan het gaasje met de bolle kant naar onder op de driepoot. Zet bij gebruik de driepoot niet aan de rand van de tafel. Zet hem zo neer dat je de brander er eenvoudig aan de slang onder kunt schuiven of onder weg kunt halen. Dan hoef je na afloop van de proef niet met de hete driepoot te schuiven. Let op! Na gebruik zijn de ring van de driepoot en het gaasje heel heet. Eerst laten afkoelen voordat je ze oppakt en opruimt. Lees de theorie Driepoot en gaasje. 9
Het gaasje heeft vaak een holle en een bolle kant. Waarom moet je het met de bolle kant naar beneden gebruiken?
10
Waarom is het veiliger om met de brander in plaats van met de driepoot te schuiven?
Mengen Bij veel practica moet je stoffen mengen. Vaak meng je een kleine hoeveelheid vaste stof met water. Hiervoor gebruik je een reageerbuis. Bij vaste stoffen wordt vaak aangegeven hoeveel gram je nodig hebt. Maar je zult ook tegenkomen dat er staat dat je een spatelpunt moet gebruiken. Dat is de hoeveelheid stof die op de punt van een gewone spatel past. Dat is maar een heel klein beetje! Je gebruikt vaak maar weinig stoffen. Dat mengt makkelijker of lost makkelijker op en het is beter voor het milieu.
Een spatelpunt is echt maar een klein beetje.
Hoeveelheden van vloeistoffen worden meestal in milliliters (mL) gegeven. In reageerbuizen gebruik je meestal zo’n 3 milliliter. Dit komt overeen met zo’n 1,5 tot 2 cm vloeistof in de buis.
14
1.1 Practicumvaardigheden
Kwispelen Doe een spatelpuntje van de te onderzoeken stof in een reageerbuis en voeg uit een spuitfles water toe tot er maximaal twee centimeter water in de reageerbuis zit. Nu moet je de buis schudden. Dit mag je níet doen door je duim op de opening te houden en even lekker hard te schudden. Hoe dan wel? Door te kwispelen. Je houdt de buis aan de bovenkant losjes tussen duim en wijsvinger. Stevig genoeg om de buis niet te laten vallen, maar los genoeg om de buis heen en weer te kunnen laten bewegen. Vervolgens schud je de buis vanuit de pols heen en weer. Hierdoor wordt de vloeistof onder in de buis goed gemengd zonder dat het er aan de bovenkant uitspat. In een enkel geval wil je toch nog harder kunnen schudden. In dat geval gebruik je een kurkje om de reageerbuis af te sluiten. De kurk houd je met je duim vast. Je brengt dus nooit je handen in aanraking met chemische stoffen!
Zó kwispel je een reageerbuis.
Bij het mengen van stoffen in een erlenmeyer zwenk je de erlenmeyer nadat je de stoffen bij elkaar hebt gedaan. Ook nu is het weer zo dat het mengen moeilijker wordt wanneer je te veel stof gebruikt. Bij het mengen van stoffen in een bekerglas kun je ook voorzichtig zwenken of je gebruikt een glazen roerstaaf om de stoffen door elkaar te roeren. Lees de theorie Mengen. 11
Geef twee redenen waarom je met kleine hoeveelheden stof werkt.
Lees de theorie Kwispelen. 12
Leg uit waarom het mengen niet goed gaat als je een reageerbuis tijdens het kwispelen te stevig vasthoudt.
13
Geef twee redenen waarom je niet met je duim op de buisopening mag schudden.
Veilig werken Tijdens practica werk je mogelijk met gevaarlijke stoffen en vaak met open vuur. Dat betekent dat je extra moet opletten of alles wel veilig gaat. Een paar regels: • Draag een laboratoriumjas en doe deze dicht. • Draag een veiligheidsbril. • Doe lang haar met een elastiekje bij elkaar als je met de brander gaat werken. • Weet met welke stoffen je werkt en wat de gevaren zijn.
15
1.1 Practicumvaardigheden
• • • • •
Eet en drink niet in een practicumlokaal. Ook al is smaak een stofeigenschap, proeven doen we niet in het practicumlokaal. Volg altijd de aanwijzingen van de docent of toa op. Ga niet zelf experimenteren. Weet waar de branddeken, brandblusser, branddouche en oogdouche zijn.
Het kan gebeuren dat er, ook al heb je netjes en veilig gewerkt, toch iets misgaat. Dan is het van het grootste belang dat je kalm blijft.
Zo moet het niet.
16
1.1 Practicumvaardigheden
Lees de theorie Veilig werken. 14
Bekijk de afbeelding over Practicum rules? in de theorie Veilig werken. Welke fouten worden er in de afbeelding allemaal gemaakt?
Glas Er is glaswerk (om)gevallen en nu liggen er overal scherven. Probeer dan niet om die scherven met je vingers op te rapen en snel in een prullenbak te doen zodat niemand iets ziet, maar waarschuw de docent of toa. Zij zullen je helpen om het glas op een veilige manier op te ruimen.
Stoffen Zijn er stoffen gemorst, vraag dan aan de docent of toa hoe je ze moet opruimen. Dit geldt ook als je stoffen op je handen hebt gekregen. Heb je ondanks je veiligheidsbril stoffen in je ogen gekregen, dan moet je spoelen met de oogdouche. Na een practicum moeten gebruikte stoffen worden opgeruimd. Niet alles waar je mee werkt, mag door de gootsteen of in de vuilnisbak. Luister naar de instructies van de docent of toa over het opruimen. Weet je niet zeker wat je met afval moet: vragen!
schadelijk
giftig
brandbaar
bijtend
Deze symbolen kun je op veel stoffen tegenkomen. Weet wat ze betekenen.
Iets in je ogen: spoelen!
Vuur Hoe je veilig met de brander omgaat, is al beschreven in de theorie De brander. Maar het kan gebeuren dat er iets in brand vliegt. Raak dan niet in paniek. Waarschuw de docent of toa en zij zullen aangeven wat je moet doen. Ga niet zelf blussen, tenzij je precies weet wat je doet.
17
1.1 Practicumvaardigheden
Lees de theorie Veilig werken. 15
Waar zijn in het lokaal de veiligheidsvoorzieningen? Vul de tabel hieronder in. Voorziening
Plaats
Brandblusser. Branddeken. Branddouche. Oogdouche.
Waarnemen Goed waarnemen is belangrijk bij het vak NaSk II. Je moet je zintuigen goed gebruiken om veranderingen te ontdekken. Je gebruikt ook wel instrumenten, maar goed kijken, luisteren en ruiken is belangrijk. Natuurlijk werk je veilig.
Waarneming of conclusie In het dagelijks leven zijn we gewend onze waarnemingen direct te vertalen in conclusies. Daardoor is het soms lastig om waarneming en conclusie van elkaar te scheiden. Om het resultaat van een practicum te kunnen beoordelen moet je dit wel doen. In de afbeelding hiernaast zie je een brandende kaars. Heb je zo’n kaars in het echt en vraag je mensen wat ze waarnemen, dan is het antwoord een brandende kaars. Maar dat is eigenlijk de conclusie. De waarnemingen zijn: Ik zie een witte vaste stof, vloeibaar aan de bovenkant er steekt een zwart stukje vaste stof uit. Van het zwarte stukje vaste stof komen licht en warmte. Misschien ruik je nog iets. Dat zijn de Een brandende kaars. waarnemingen.
Onderdelen van een experiment Een experiment begint vaak met een vraag die je met het experiment wilt beantwoorden. Dat noem je de onderzoeksvraag. Soms vermoed je al wat er ongeveer uit gaat komen. Het is goed om dat alvast op te schrijven, maar je mag er niet naar toe werken. Misschien was je aanname wel verkeerd! Een voorbeeld is een practicum waarin je van een onbekende witte stof moet bepalen welke stof het is. De onderzoeksvraag is hier: Wat is de Bij het uitvoeren van een activiteit moet je onbekende stof? aan veel dingen denken. Je gaat vervolgens bedenken hoe je kunt uitzoeken welke stof het is en wat je nodig hebt om het uit te zoeken. Bedenk nu ook al wat je na het experiment met het afval moet doen. En zoek uit wat de risico’s zijn van de stoffen waar je mee gaat werken. Dan doe je het experiment. Noteer al je waarnemingen. Na de proef kom je tot een conclusie. Daarin geef je antwoord op de onderzoeksvraag.
18
1.1 Practicumvaardigheden
Van een experiment maak je een verslag. In dit verslag staan in elk geval de volgende gegevens. • Het doel van de proef. • De gebruikte materialen. • Wat je tijdens het experiment hebt gedaan. • De resultaten, als het kan in een tabel. • Als het kan: een grafiek van de resultaten. • Je conclusie. Lees de theorie Onderdelen van een experiment. 16
Wat is een onderzoeksvraag?
17
Waarom is het belangrijk dat je bij het bedenken van de proef ook uitzoekt wat de risico’s zijn?
Lees de theorie Waarneming of conclusie. 18
Wat staat er in ieder geval in de conclusie?
Lees de theorie Onderdelen van een experiment. 19
Bedenk een proef waarmee je de hoeveelheid suiker in frisdrank bepaalt.
Meten Bij een proef waar metingen in voorkomen, meet je grootheden. Denk vooraf na over hoe je gaat meten. Een heel klein beetje stof kun je niet met een keukenweegschaal wegen. In de afbeelding zie je een foto van een maatcilinder Lees het volume zo nauwkeurig mogelijk waarmee je een hoeveelheid vloeistof kunt af. afmeten. Het is belangrijk dat je goed afleest. Het streepje zit halverwege tussen de 1,1 mL en 1,2 mL. De hoeveelheid is dus 1,15 mL. Zo nauwkeurig moet je de maatcilinder kunnen aflezen.
19
1.1 Practicumvaardigheden
Lees de theorie Meten. 20
Bekijk de afbeelding.
FORTUNA W. - GERMANY 100:2 mL 20 C
100
80
60
Hoeveel water zit er in de maatcilinder van de afbeelding?
21
Bekijk de afbeelding.
Hoe groot is de massa van de hoeveelheid stof op de balans in de afbeelding?
Diagrammen maken Als je meerdere metingen hebt gedaan, maak je daar een diagram van. Een diagram is duidelijker dan een tabel met getallen. Op de assen van het diagram zet je de grootheid en de eenheid. Boven het diagram zet je de titel, die aangeeft wat je hebt gemeten. Je maakt het diagram zo dat het eerste en het laatste punt 8 tot 10 centimeter uit elkaar liggen. Je moet dus goed nadenken over de indeling van de assen. Elke meting zet je in het diagram als een duidelijk meetpunt. Als laatste teken je een vloeiende lijn die de punten verbindt. Die lijn noem je een grafiek. Verbind de punten niet met rechte lijnstukjes maar met een vloeiende lijn, zie de afbeeldingen.
20
100
stroomsterkte in mA
stroomsterkte in mA
1.1 Practicumvaardigheden
90 80 70 60 50 40
100 90 80 70 60 50 40
30
30
20
20
10
10
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
0
5,5
0
0,5
1
1,5
2
2,5
spanning in V
3
3,5
4
4,5
Vloeiende lijn: juist.
Rechte lijnstukjes: onjuist.
Lees de theorie Diagrammen maken. 22
Bekijk de tabel en beantwoord de vraag. Tijd (min)
Temperatuur (°C)
0
0,5
3
1,1
5
2,1
7
4,1
9
6,5
11
9,7
13
13,5
Maak een diagram van de metingen van de temperatuur van een vloeistof tegen de tijd.
21
5
5,5
spanning in V
1.1 Practicumvaardigheden
Altan meet tijdens een experiment de productie van waterstofgas. Elke minuut leest hij af hoeveel gas er is geproduceerd. Hij maakt een diagram met een grafiek van deze metingen. Bekijk het diagram. geproduceerd waterstofgas
23
100 75 50 25
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 12 13 14
tijd (min)
Welke drie fouten heeft Altan gemaakt?
22
1.2 Rekenvaardigheden
1.2 Rekenvaardigheden Aan het eind van deze paragraaf kan ik: berekeningen maken met een verhoudingstabel; rekenen met procenten; eenheden omrekenen; vermenigvuldigingsfactoren gebruiken; getallen in wetenschappelijke notatie schrijven.
□ □ □ □ □
Verhoudingstabellen In de natuur zijn veel grootheden recht evenredig. Dat betekent dat als de ene grootheid twee keer zo groot wordt, de andere ook twee keer zo groot wordt. Zo zijn het volume en de massa van een stof recht evenredig. 1 liter spiritus weegt 840 gram; 2 liter spiritus weegt 1 680 gram. Om te rekenen met evenredige grootheden gebruik je een verhoudingstabel. Je ziet dat in het rekenvoorbeeld.
Rekenvoorbeeld De oplosbaarheid van keukenzout in water is 35,9 gram per 100 milliliter. Leroy heeft 100 gram keukenzout. Hoeveel water moet hij minimaal toevoegen om al het zout te kunnen oplossen? Gegeven Zout = 100 g. Oplosbaarheid = 35,9 g in 100 mL. Gevraagd Hoeveelheid benodigd water. Uitwerking Als je twee keer zo veel zout hebt, heb je twee keer zo veel water nodig. Je mag dus een verhoudingstabel gebruiken. Eerst bereken je hoeveel water nodig is voor 1 gram zout. De uitkomst daarvan doe je maal 100. ∶ 35,9
⨯ 100
35,9 g
1g
100 g
100 mL
2,79 mL
279 mL
∶ 35,9
Hoeveel water heb je nodig voor 100 gram zout?
⨯ 100
Leroy heeft dus 279 milliliter water nodig om al het zout op te lossen.
23
1.2 Rekenvaardigheden
Lees de theorie Verhoudingstabellen. 1
Op een zak met 25 kilogram pleistergips staat dat je het moet mengen met 16 liter water. Hoeveel water heb je nodig voor 7 kilogram gips? Gebruik een verhoudingstabel.
2
Een loonwerker oogst in 4,5 uur een perceel van 30 hectare maïs.
Hoelang doet hij over een perceel van 50 hectare? Je mag ervan uitgaan dat hij op het grotere perceel even snel oogst.
3
De auto van Ibrahims vader rijdt 800 kilometer op een volle tank benzine. Er kan 65 liter benzine in de tank. De auto rijdt jaarlijks 20 000 km. Ibrahim wil weten hoeveel liter benzine de auto per jaar gebruikt. Hij maakt de volgende verhoudingstabel. ∶ 65
.....
65 L
1L
.....
800 km
.....
20 000 km
∶ 65
.....
24
1.2 Rekenvaardigheden
a
Leg uit waarom hij in de verhoudingstabel beter eerst kan uitrekenen hoeveel liter benzine er nodig is voor 1 kilometer.
b
Bereken hoeveel liter benzine er nodig is om 20 000 kilometer te rijden. Gebruik een verhoudingstabel.
c
De auto verbruikt in een jaar
liter benzine.
Procenten Procenten zijn honderdsten. Procenten bereken je in een verhoudingstabel. Je rekent steeds als tussenstap uit hoeveel 1 % is.
Rekenvoorbeeld In een mijn is 80 000 kilogram erts gedolven. Dit erts bestaat voor 0,2 % uit goud. Hoeveel goud bevat het erts? Gegeven Hoeveelheid erts = 80 000 kg Percentage goud = 0,2 % Gevraagd Hoeveelheid goud. Uitwerking ∶ 100
⨯ 0,2
100 %
1%
0,2 %
80 000kg
800 kg
160 kg
∶ 100
⨯ 0,2
In deze 80 000 kilogram erts bevindt zich dus 160 kilogram goud.
25
1.2 Rekenvaardigheden
Lees de theorie Procenten. 4
Op een fles geconcentreerd zwavelzuur staat dat deze 37,5 % zwavelzuurzuur bevat. Hoeveel gram zwavelzuur zit er dan in 250 gram van deze oplossing?
5
Lucht bestaat voor 21 % uit zuurstof. Voor de verbranding van een bepaalde hoeveelheid stof is 300 liter zuurstof nodig. Hoeveel lucht is daarvoor dan nodig? Gebruik een verhoudingstabel.
6
Staal is ijzer waar koolstof aan is toegevoegd. Staal bestaat voor 1,9 % uit koolstof. In de staalfabriek wordt op een dag 5 000 kilogram koolstof gebruikt.
Hoeveel staal is er geproduceerd? Gebruik een verhoudingstabel.
26
1.2 Rekenvaardigheden
Eenheden Bij het vak NaSk2 hoort bij elk getal een eenheid. Die eenheid moet je ook altijd vermelden. Ook in tussenberekeningen schrijf je achter elk getal de eenheid. De breukstreep in km/h spreek je uit als per, in dit geval kilometer per uur. Kilometer per uur betekent hoeveel kilometer je in één uur aflegt. Bekijk het rekenvoorbeeld. Soms moet je eenheden omrekenen. De eenheid van tijd is de seconde. Maar vaak staat een tijd in uren of minuten.
Hoe snel mag je hier rijden?
1 minuut = 60 seconden 1 uur = 60 minuten 1 uur = 3 600 seconden Het omrekenen doe je met een verhoudingstabel. Met een verhoudingstabel zie je dat 2,2 uur gelijk is aan 792 seconden. ⨯ 2,2 1h
2,2 h
3 600 s
7 920 s
⨯ 2,2
In BINAS-tabel 6 staan veel eenheden die je bij NaSk gebruikt. Je mag BINAS gebruiken bij toetsen en zelfs op het examen. Je hoeft de eenheden dus niet uit je hoofd te leren. In tabellen met getallen staat de eenheid steeds boven de tabel.
Rekenvoorbeeld Een brommer stoot koolstofdioxide uit. Gemiddeld 850 g/h. Een rit duurt 2 uur. Hoeveel gram stoot hij tijdens die hele rit uit? Gegeven Uitstoot = 850 g/h t=2h Gevraagd De massa van de totale uitstoot: m Uitwerking Formule: m = uitstoot × t m = 2 h × 850 g/h m = 1 700 g De brommer stoot 1 700 g koolstofdioxide uit.
27
1.2 Rekenvaardigheden
Lees de theorie Eenheden. 7
Een aquariumpomp pompt 5 liter per minuut (L/min).
a
Maak de volgende zin af: De eenheid L/min geeft aan hoeveel liter de pomp in …
b
Bereken hoeveel water de pomp in een uur verplaatst.
8
Bij de verbranding van aardgas in een energiecentrale wordt per seconde 2,5 m3 aardgas verbrand. 3 Hoelang duurt het voor deze centrale 1 000 m heeft verbrand? Druk ook deze tijd uit in minuten en seconden.
9
Zoek op in BINAS.
a
De eenheid van radioactiviteit.
b
De afkorting van de eenheid van warmte.
c
De dichtheid van staal bij kamertemperatuur. 3
g/cm .
Vermenigvuldigingsfactoren Bij heel grote en heel kleine getallen is het handig om gebruik te maken van vermenigvuldigingsfactoren. Je kunt ze vinden in BINAS-tabel 3. Bijvoorbeeld: de M van mega betekent een miljoen. Bij NaSk II kom je vooral de kleintjes tegen. Verwar de m van milli niet met de M van mega. Een mL is een duizendste liter, terwijl een ML 1 miljoen liter is. De letter µ is een Griekse letter. Het betekent micro, een miljoenste. In de afbeelding zie je hoe volumes voorkomen van microliter tot hectoliter. In het rekenvoorbeeld zie je hoe je deze omrekent met een verhoudingstabel. Bij massa gebruik je wel de gram en kilogram, maar duizend kilogram noem je daar een ton, terwijl dat eigenlijk een megagram zou moeten zijn. Verwar dit niet met een ton aan geld. Dat is honderdduizend euro.
28
1.2 Rekenvaardigheden
Van microliter tot hectoliters.
Rekenvoorbeeld Een druppel water is ongeveer 25 µL. Druk dit uit in liter. Gegeven V = 25 µL Gevraagd Het volume in liter. Uitwerking In BINAS-tabel 3 zie je dat micro een miljoenste betekent. Een miljoenste is 1 0001 000 = 0,000001. ⨯ 25 1 μL
25 μL
0,000001 L
0,000025 L
⨯ 25
Het volume van één druppel is 0,000025 L.
Lees de theorie Vermenigvuldigingsfactoren. 10
Op de afbeelding staat een verkeersbord met daarop de maximaal toegestane massa van een voertuig. Aan het begin van een weg staat zo'n verkeersbord.
29
1.2 Rekenvaardigheden
Leg uit of een vrachtwagen met een massa van 10 000 kg deze weg op mag.
11
Noteer de juiste uitkomsten. 30 µL =
mL.
0,6 km =
m.
600 mg =
g. µL.
0,000003 L =
Wetenschappelijke notatie Bij NaSk II is de gram de basiseenheid voor massa. Maar in sommige gevallen wordt er met veel grotere massa’s gewerkt, bijvoorbeeld met een paar ton chemicaliën. 25 ton = 25 000 000 g Met dat soort hoeveelheden nullen maak je al gauw een foutje. 25 000 000 kun je ook schrijven als 2,5 × 10 000 000. Dit laatste getal is een één met 7 7 nullen. Dat kun je ook schrijven als 10 . 7 25 ton is dus 2,5 × 10 g.
Het getal dat voor de macht van tien staat heeft altijd één cijfer voor de komma, en dat cijfer mag geen nul zijn. Ook kleine getallen kun je in wetenschappelijk notatie schrijven: • 0,052 L gelijk aan 5,2 × 10-2 L. • 1 x 10-2 is gelijk aan 0,01. Een manier om de macht te zoeken is te kijken hoeveel plaatsen je de komma moet verschuiven, om één cijfer voor de komma te krijgen. In de afbeelding zie je dat de komma twee plaatsen wordt verschoven. Verschuif je de komma naar rechts, dan wordt de macht een negatief getal.
0,052 De komma verschuift hier twee plaatsen om één cijfer voor de komma te krijgen.
Lees de theorie Wetenschappelijke notatie. 12
-1 Hoeveel is 1 x 10 als kommagetal?
13
Noteer de volgende getallen met de eenheid in gewone notatie. 3
1,3 × 10 m =
m.
-3 9,5 × 10 g =
g.
9 5 × 10 m = -6
2 × 10 s =
m. s.
30
1.3 Afsluiten
1.3 Afsluiten Begrippen PRACTICUMVAARDIGHEDEN EN REKENVAARDIGHEDEN Begrip
Uitleg
reactieglaswerk
In reactieglaswerk voer je reacties uit.
maatglaswerk
Maatglaswerk gebruik je alleen om af te meten.
mengen
Mengen is het bij elkaar voegen van twee of meerdere stoffen.
kwispelen
Kwispelen is het schudden van een reageerbuis door hem tussen je vingers vast te houden en heen en weer te bewegen vanuit de pols.
waarnemen
Waarnemen doe je met je zintuigen om te zien of er veranderingen optreden.
conclusie
Een conclusie is het antwoord op een onderzoeksvraag.
onderzoeksvraag
De onderzoeksvraag is de vraag die je wilt beantwoorden door een proef te doen.
meten
Meten is bepalen hoeveel je van een grootheid hebt.
diagram
Een diagram is een handige weergave van meetgegevens.
verhoudingstabel
In een verhoudingstabel maak je berekeningen met behulp van verhoudingen.
procenten
Een procent is een honderdste deel van het geheel.
eenheden
Een eenheid geeft aan waarin je iets meet of uitrekent.
vermenigvuldigingsfactor
Een vermenigvuldigingsfactor is een symbool dat je voor de eenheid kunt zetten zodat je geen heel grote of heel kleine getallen hoeft op te schrijven.
wetenschappelijke notatie
Bij een wetenschappelijke notatie gebruik je een 10-macht om gemakkelijk grote of kleine getallen op te schrijven.
31
2 Stoffen 2.1 Starten 2.2 Stoffen en deeltjes 2.3 Mengsels en zuivere stoffen 2.4 Mengsels maken 2.5 Mengsels scheiden 2.6 Afsluiten
32
2.1 Starten
2.1 Starten Het mengen van stoffen en het scheiden van mengsels heeft mensen eeuwenlang geboeid. Door stoffen te mengen kunnen eigenschappen veranderen. Daar maak je bijvoorbeeld in de keuken gebruik van.
Leestekst
Goeie Mie, de Leidse gifmengster In 1883 werd Maria van der LindenSwanenburg opgepakt op verdenking van moord. Een arts die bij een sterfgeval werd geroepen, vertrouwde de boel niet en uit onderzoek bleek dat de overledene was gestorven aan arsenicumvergiftiging. Tijdens het vervolgonderzoek bleek dat dit niet het eerste slachtoffer was. Al een aantal jaar zorgde Maria schijnbaar belangeloos voor zieken in de buurt. Dit leverde haar de bijnaam Goeie Mie op. Die zorg was alleen niet zo belangeloos als het leek. Mie sloot begrafenisverzekeringen af op Goeie Mie. de mensen die ze verzorgde. Deze verzekeringen keerden bij overlijden zo’n 50 gulden (toen een fors bedrag) uit. In die tijd gingen veel mensen in de armere stadsbuurten dood aan ziektes en kwalen. Dat veel van de mensen waar Mie voor zorgde overleden, was dus niet zo vreemd. Dokters waren meer iets voor de rijkeren en kwamen liever niet in een volksbuurt zoals die waar Mie woonde. Om er zeker van te zijn dat de personen waarvoor ze de verzekeringspremie betaalde ook echt overleden, vergiftigde Mie ze. Hiervoor maakte ze gebruik van arsenicum. Dit kocht ze bij de plaatselijke drogist. Omdat arsenicum en stoffen waar arsenicum in zit erg giftig zijn, mocht de drogist arsenicum niet los verkopen. Hij verkocht het als operment gemengd met witkalk, een middel tegen wandluis (een veel voorkomend bloedzuigend insect in huizen in die tijd). Maar deze drogist nam het niet zo heel nauw met de regels. Ten eerste verkocht hij geen operment maar arsenicumoxide. Operment bestaat uit arsenicum en zwavel. Arsenicumoxide uit arsenicum en zuurstof. Deze laatste stof is veel giftiger dan operment. En verder nam hij het met het mengen van de witkalk en het arsenicum niet zo nauw; meestal lag het arsenicum gewoon boven op de witkalk. Dat laatste maakte het voor Mie makkelijk. Ze kon het arsenicum gewoon van de kalk afscheppen en bij haar slachtoffers door soep, koffie of melk mengen. Arsenicum is wat zoetig van smaak, dus dat bijmengen viel niet op. Op deze manier heeft Mie tientallen en mogelijk een kleine honderd slachtoffers gemaakt. Nadat haar praktijken uitkwamen, is ze veroordeeld tot een levenslange gevangenisstraf.
1
Zoek drie eigenschappen van de stof ‘arsenicum’. Kijk op https://nl.wikipedia.org/wiki/Arseen, of tik de zoekterm 'arseen' in op wikipedia.nl.
33
2.1 Starten
2
Goeie Mie kon het arsenicum niet zuiver krijgen. Hoe kon ze het wel krijgen?
3
Hoe scheidde Goeie Mie de stoffen om zuiver arsenicum te krijgen?
4
Goeie Mie maakte nieuwe mengsels. Welke stoffen zaten in deze mengsels?
5
Waarom viel de aanwezigheid van het arsenicum in de nieuwe mengsels niet op?
34
2.2 Stoffen en deeltjes
2.2 Stoffen en deeltjes Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat stoffen zijn; beschrijven in welke fasen een stof kan voorkomen; beschrijven wat moleculen zijn; uitleggen wat er gebeurt bij een faseovergang.
□ □ □ □
Ontdekken Je doet suiker in je thee om een zoete smaak te krijgen. Na het roeren zie je de suiker niet meer. Is hij verdwenen? Nee, want de thee is zoet geworden. Kun je de suiker weer uit de thee halen?
Suiker.
Proef
Suiker oplossen Je gaat suiker oplossen in water. Het suikerwater filter je met een koffiefilter. Daarna haal je het water uit het suikerwater door het te laten verdampen. Je hebt nodig • twee bekerglazen van 250 mL • theelepeltje • suiker • water • glazen roerstaaf • driepoot en gaasje • brander • trechter • koffiefilter • indampschaaltje of petrischaal Dit ga je doen 1 Zet het bekerglas met water op het gaasje op de driepoot. 2 Doe een theelepel suiker in het water. 3 Steek de brander aan en maak een kleurloze stille vlam. 4 Verwarm tot alle suiker is opgelost. 5 Zet de trechter op het tweede bekerglas en doe de koffiefilter in de trechter. 6 Laat het water met de opgeloste suiker door de filter lopen.
35
2.2 Stoffen en deeltjes
7 Giet de vloeistof die door de filter is gelopen in de petrischaal en bekijk het resultaat tijdens het volgende lesuur. Of 7 Giet de vloeistof die door de filter in het bekerglas is gelopen in het indampschaaltje en zet het op het gaasje. 8 Verwarm het indampschaaltje op een kleine kleurloze stille vlam tot bijna al het water is verdampt. Verwarm liever iets te kort dan te lang. Haal de vlam onder het schaaltje weg. 9 Bekijk het resultaat. 1
Waarom blijft de opgeloste suiker niet in de filter achter?
2
Welke twee stoffen scheid je bij het inkoken of het verdampen?
3
Hoe kun je controleren of de witte stof die je na afloop hebt gekregen suiker is?
Begrijpen Het woord ‘stof’ heeft veel betekenissen. Kleding is gemaakt van stof. Stof in huis ruim je op met een stofzuiger. Een landschap of woestijn kan stoffig zijn. En we kennen kleurstoffen, meststoffen, voedingsstoffen enz. Thuis heb je ook allerlei stoffen. Waar gebruik je die voor? Zodra stoffen als eten op je bord komen, onderzoek je of je ze lust of niet. Bij het koken maak je mengsels van stoffen om het eten smakelijker te maken. Ook de recherche werkt met stoffen. Wat is dat witte poeder dat de verdachte bij zich heeft precies? Is het gevaarlijk?
Stoffen in huis Er zijn geen ‘chemische’ stoffen, alleen ‘stoffen’. Alles om ons heen is chemisch, al groeit het in de natuur. Want ook de natuur is chemie! In laboratoria wordt veel onderzoek gedaan naar stoffen. Er worden steeds nieuwe kunststoffen voor nieuwe toepassingen ontwikkeld. Op het gebied van voedsel willen wij nieuwe smaken en geuren. Producten moeten 'This product contains a chemical!' langer houdbaar zijn. De landbouw moet duurzamer. Hoe ontwikkelen we onschadelijke bestrijdingsmiddelen? Olie, gas en steenkool raken op en het gebruik ervan vervuilt de aarde. Wat gaan we dan gebruiken? Scheikundigen onderzoeken de eigenschappen van stoffen om te onderzoeken waarvoor we ze kunnen gebruiken. Metalen geleiden warmte goed, dus daar kun je pannen van maken. Glas is hard en doorzichtig: een mooie stof om ramen van te maken. Daarnaast willen we weten waar stoffen uit bestaan. Koper bestaat bijvoorbeeld alleen uit koperdeeltjes. Lucht is een mengsel van verschillende stoffen: het bestaat uit stikstof, zuurstof, koolstofdioxide en nog meer stoffen.
36
2.2 Stoffen en deeltjes
Vast, vloeibaar en gasvormig Water kennen we vooral als vloeistof, maar de stof water kan ook voorkomen als ijs of waterdamp. IJzer is een vaste stof. Kan ijzer ook vloeibaar worden of verdampen? Kan lucht vloeibaar worden? Alle stoffen kunnen voorkomen in een vaste, vloeibare of gasvormige toestand. Dit noem je fasen. Hoe onderscheid je deze? Vaste stoffen hebben een vast volume en een vaste vorm. Vloeistoffen hebben een vast volume en nemen de vorm aan van waar je het in doet. Gassen hebben geen vast volume en geen vaste vorm. Een gas neemt alle beschikbare ruimte in. Boter tijdens een faseovergang.
gas fase
en
lim rijp
sub
en
ep
ren
am
nse
de
ere
n
con d ver
Water kan overgaan van de ene naar een andere fase, bijvoorbeeld als ijs smelt. Dit noemen we een faseovergang. In de afbeelding hiernaast zie je de fasendriehoek. Je ziet de drie fasen (vaste stof, vloeistof en gas) en de namen van de faseovergangen. Een faseovergang gaat niet vanzelf. Daarvoor moet warmte worden toegevoegd of er komt juist warmte bij vrij. Voor smelten, verdampen en sublimeren is warmte nodig. Bij condenseren, stollen en rijpen komt warmte vrij.
smelten
vaste fase
stollen
vloeibare fase
De fasendriehoek.
5
5
Proef
Verdampen en condenseren
Demoproef
Een slap lepeltje
ONTHOUDEN
• • • • • •
Sleutelbegrippen: stoffen, vaste stoffen, vloeistoffen, gassen, faseovergang. Alles om ons heen is opgebouwd uit stoffen. Vaste stoffen hebben een vaste vorm en een vast volume. Vloeistoffen hebben een vast volume, maar ze nemen de vorm aan van hun omgeving. Gassen hebben geen vast volume en geen vaste vorm. Ze vullen de ruimte helemaal. Bij een faseovergang gaat een stof van de ene fase over naar een andere fase.
37
2.2 Stoffen en deeltjes
Lees de theorie Stoffen in huis. 4
Welke van de volgende ‘chemische’ stoffen durf je te proeven of denk je dat je in huis hebt? Als je de stof niet kent, zoek je de gegevens op in BINAS-tabel 42. Stof
In huis/proeven (Vul in: ja of Dagelijkse naam nee)
Natriumchloride. Sacharose. Ethanol. 1,3,4,5,6-pentahydroxy-2hexanon. Diwaterstofmono-oxide. 2-hydroxy-1,2,3propaantricarbonzuur. 5
Noem drie gebieden waar scheikundig onderzoek zich mee bezig houdt.
6
Op de afbeelding zie je een kraam met veelkleurige stoffen.
Noem drie verschillende betekenissen van het woord stof.
Lees de theorie Vast, vloeibaar en gasvormig. 7
Op het toilet hangt een luchtverfrisser: een blokje in een plastic houder. Het verspreidt een frisse lucht. Na enige tijd is het blokje verdwenen. Het blokje is verdwenen door: smelten. verdampen. sublimeren. rijpen.
○ ○ ○ ○
38
2.2 Stoffen en deeltjes
8
Na het douchen is de spiegel helemaal beslagen. Welke faseovergang heeft hier plaatsgevonden? Verdampen. Smelten. Stollen. Condenseren.
○ ○ ○ ○ 9
10
Geef aan voor welke faseovergangen warmte nodig is. Smelten. Stollen. Verdampen. Condenseren. Rijpen. Sublimeren.
□ □ □ □ □ □
In de tabel staan de faseovergangen smelten, verdampen en sublimeren. Weet jij wat de tegenovergestelde fasen zijn? Zet ze ernaast in de tabel. Kies uit: rijpen – stollen – condenseren Fase
Tegenovergestelde fase
Smelten Verdampen Sublimeren 11
Frituurvet is bij het frituren een vloeistof. Maar frituurvet kan ook vast worden. Vul de juiste woorden in. Het vast worden van frituurvet noemen we genoeg is.
12
Op de afbeelding zie je condens op een glas frisdrank.
39
Dit gebeurt als de temperatuur
2.2 Stoffen en deeltjes
Vul de juiste woorden in. Kies uit: sublimeren – verdampen – stollen – smelten – condenseren .
Chocola in de zon zal
Op een koud glas limonade krijg je druppeltjes aan de buitenkant. Deze komen daar door . In de winter kan sneeuw verdwijnen zonder te smelten. Dit is Door
.
wordt gewassen kleding droog.
Als je een kaars uitblaast, zal het gesmolten kaarsvet Lees de theorie Stoffen in huis. 13
Leg uit dat ook voor het maken van nieuwe geneesmiddelen scheikundig onderzoek belangrijk is.
Beheersen Een bijenkorf heeft zo’n 60 000 bijen als bewoners. Een eigenschap van het geheel is, dat het zoemt en steekt. Je kunt zo’n zwerm opdelen in steeds kleinere aantallen bijen. Die zoemen en steken nog steeds, tot je bij de laatste bij bent aanbeland. Dan heb je het kleinste deeltje dat nog de eigenschappen van het geheel heeft. Zijn er bij stoffen ook kleinste deeltjes?
Moleculen Moleculen zijn de kleinste deeltjes van een stof. Moleculen zijn ontzettend klein. Hoe klein hangt van de stof af. Met de beste microscoop kun je geen losse moleculen zien. Er passen 25 ongeveer 3 × 10 (dat is een 3 met 25 nullen erachter) watermoleculen in een liter water.
Moleculen en faseovergangen De moleculen van een stof zijn altijd in beweging. In een vaste stof zitten de moleculen netjes naast elkaar en trillen op hun vaste plaats. Hoe hoger de temperatuur wordt, hoe harder de moleculen gaan trillen. Ze botsen steeds harder met hun buren. Op een gegeven moment duwen de deeltjes elkaar van hun plaats en gaan langs elkaar heen bewegen: de stof wordt vloeibaar. Deze overgang noem je smelten. Maak je de temperatuur nog hoger, dan bewegen de moleculen in de vloeistof zó heftig door elkaar dat ze elkaar niet meer kunnen vasthouden. De moleculen springen nu uit de vloeistof: de stof wordt gasvormig. Deze overgang noemen we verdampen. In de verschillende fasen van een zelfde stof zitten dus dezelfde moleculen. Ze zijn alleen anders gerangschikt.
Faseovergang en temperatuur Tijdens een faseovergang blijft de temperatuur constant. Alle toegevoerde warmte wordt bij smelten, verdampen en sublimeren gebruikt om de moleculen uit elkaar te trekken. Bij condenseren, bevriezen en rijpen komt warmte vrij.
40
2.2 Stoffen en deeltjes
De applet die online staat, geeft een voorstelling van wat er met de moleculen gebeurt
5 tijdens het smelten en verdampen.
vaste fase
vloeibare fase
gasvormige fase
Moleculen in verschillende fasen.
5
Proef
Smelten van ijs
ONTHOUDEN
• • • • • • • • •
Sleutelbegrip: moleculen. Moleculen zijn de kleinste deeltjes van een stof. In de vaste fase zitten de moleculen netjes geordend. In de vloeibare fase kunnen de moleculen langs elkaar bewegen. In de gasfase zijn de moleculen helemaal los van elkaar en nemen ze veel ruimte in. Bij verwarmen gaan moleculen steeds sneller bewegen. Bij afkoelen gaan moleculen steeds langzamer bewegen. Bij een faseovergang verandert de temperatuur niet. In de verschillende fasen van een stof zitten dezelfde moleculen.
Lees de theorie Moleculen en Moleculen en faseovergangen. 14
Bij temperatuursverhoging van een vaste stof gaan moleculen: sneller trillen. langzamer trillen. ontsnappen.
○ ○ ○
Lees de theorie Moleculen en faseovergangen. 15
In de vloeibare fase van water: trillen de moleculen op vaste plekken. bewegen de moleculen kriskras door elkaar heen. trekken de moleculen elkaar niet aan. zijn de moleculen anders dan ijsmoleculen.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Moleculen en faseovergangen en Faseovergangen en temperatuur. 16
Bij smelten van ijs: verandert de temperatuur niet. stijgt de temperatuur. daalt de temperatuur.
○ ○ ○
41
2.2 Stoffen en deeltjes
Lees de theorie Faseovergangen en temperatuur. 17
18
Het stolpunt van ijs is: 0 °C. net iets onder 0 °C. net iets boven 0 °C.
○ ○ ○
Bij gladheid worden de wegen gestrooid. Door het strooizout smelten ijs en sneeuw. Kies het juiste woord. Het smeltpunt van ijs vermengd met zout is blijkbaar lager/hoger dan het smeltpunt van zuiver ijs.
19
Leg uit waarom een ijsblokje niet direct smelt als je het uit de diepvries haalt.
Lees de theorie Moleculen en faseovergangen en Faseovergangen en temperatuur. 20
Bekijk de afbeelding van een vulkaan met vloeibare lava. Bij een vulkaanuitbarsting stroomt er lava uit de krater. Bij afkoelen wordt deze lava steen.
Kies het juiste woord. van steen.
Lava is dus de 21
Lucht bestaat uit onder andere zuurstofgas en stikstofgas. Wat gebeurt er als je lucht sterk afkoelt?
Lees de theorie Faseovergangen en temperatuur. 22
Wanneer je met een CO2-blusser een brandje blust, komt er koolzuursneeuw uit de blusser. Deze koolzuursneeuw verdwijnt zonder eerst te smelten. Vul de juiste woorden in. stof. Door de
Koolzuursneeuw is een
de koolzuursneeuw. De koolzuurmoleculen gaan komen
van elkaar.
Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online. 5Plusvragen
Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online. 5Extra oefening 42
van de brand bewegen en
2.3 Mengsels en zuivere stoffen
2.3 Mengsels en zuivere stoffen Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat stofeigenschappen zijn; beschrijven wat een zuivere stof is; beschrijven wat een mengsel is; uitleggen wat het verschil is tussen een kookpunt en een kooktraject.
□ □ □ □
Ontdekken Koks kunnen de lekkerste dingen maken. De recepten geven de grondstoffen. Daarbij zijn de juiste hoeveelheden belangrijk. Te veel zout of suiker laat een gerecht mislukken. Wat gebeurt er eigenlijk wanneer je stoffen gaat mengen?
Kok aan het werk in een keuken.
Proef
Mengen van stoffen Je gaat verschillende stoffen bij elkaar doen en onderzoekt wat er gebeurt.
Je hebt nodig • vier reageerbuizen • reageerbuisrekje • spatel • spuitfles water • zout • krijtpoeder • calciumkorrels • slaolie
43
2.3 Mengsels en zuivere stoffen
Dit ga je doen 1 Doe in de vier reageerbuizen ongeveer 5 mL water uit de spuitfles. 2 Doe in de eerste reageerbuis een spatelpunt zout. Kwispel, kijk goed wat er gebeurt en voel aan de reageerbuis of je iets waarneemt. 3 Zet je waarnemingen in de tabel. 4 Doe hetzelfde in de tweede reageerbuis met een spatelpunt krijtpoeder. 5 Doe in de derde reageerbuis 2 mL slaolie. Kwispel en kijk en voel weer of je iets waarneemt. 6 Voeg aan de vierde reageerbuis een spatelpuntje calciumkorrels toe. Pas op dat deze geen contact maken met je handen. Kwispel en kijk en voel weer of je iets waarneemt. 1
Vul de onderstaande tabel in. Waarnemingen
Resultaat: helder of troebel
Keukenzout met water. Krijtpoeder met water. Slaolie met water. Calciumkorrels met water.
2
Tijdens de proef gebeuren er verschillende dingen wanneer je de stoffen met water mengt. Kies voor elke gebeurtenis de juiste omschrijving. .
Keukenzout met water: .
Krijtpoeder met water: Slaolie met water:
. .
Calciumkorrels met water: 3
Geef voor elk van de vier gebeurtenissen uit de proef een voorbeeld uit het dagelijks leven.
44
2.3 Mengsels en zuivere stoffen
Begrijpen In de keuken gebruik je allerlei stoffen. Zout en peper kun je meestal wel onderscheiden. Met zout en suiker is dat al moeilijker. Dan moet je gaan proeven. Nog lastiger wordt het als er stoffen gemengd zijn. Hoe kun je stoffen en mengsels van elkaar onderscheiden?
Stoffen en stofeigenschappen Thuis scheid je materialen op grond van hun eigenschappen. Sommige stoffen gaan in de grijze container. Papier gaat apart en er is een bak voor gft. Er zijn plaatsen waar plastic apart wordt ingezameld. En dan heb je ook nog batterijen en lampen, verfresten en ander klein chemisch afval en grofvuil. Al deze materialen bevatten verschillende stoffen met hun eigen stofeigenschappen. Afval scheiden. Aan stofeigenschappen kun je stoffen herkennen. Bij koken meng je meestal stoffen, maar je scheidt ook stoffen. Je wilt geen zand in de spinazie maar je doet er wel zout bij. Woon je in een gemeente waar plasticafval apart wordt ingezameld, dan is het handig om enkele eigenschappen te kennen om verschillende soorten plastic uit elkaar te houden. Niet al het plastic mag namelijk in de plastic kliko. Ook in de scheikunde moet je eigenschappen kennen van de stoffen die je gebruikt. Je vindt deze in de BINAS-tabellen 15, 16, 17, 37 en 38. Sommige stoffen zijn schadelijk voor de gezondheid. Die vind je in BINAS-tabel 40. En weer andere stoffen mag je niet mengen omdat dan schadelijke nieuwe stoffen kunnen ontstaan. Je kunt stoffen herkennen aan hun eigenschappen. Veelgebruikte stofeigenschappen daarvoor zijn: • kleur. • geur; • oplosbaarheid in water; • kookpunt, smeltpunt; • elektrische geleidbaarheid; • de fase van een stof (bij normale druk en kamertemperatuur).
Mengsels en zuivere stoffen Alles om je heen bestaat uit zuivere stoffen en mengsels. Een zuivere stof bestaat uit één soort moleculen. Zuivere stoffen uit het dagelijks leven zijn bijvoorbeeld suiker, zout, ijzer en koper. Een mengsel bestaat uit meer dan één soort moleculen door elkaar. Voorbeelden van mengsels zijn drinkwater, melk, limonade, wijn, bier, jenever, spiritus, azijn, reinigingscrème, tandpasta, shampoo en lucht. Mengsels van metalen worden legeringen genoemd. Voorbeelden van legeringen zijn brons, messing, soldeer en amalgaam. Vaak zit er in een stof die je graag zuiver wilt hebben nog een klein beetje van een andere stof. We zeggen dan dat de stof verontreinigd is.
45
2.3 Mengsels en zuivere stoffen
In de natuur komen bijna nooit zuivere stoffen voor. In lucht zitten verschillende gassen, dus lucht is een mengsel. In al het water uit de natuur zijn stoffen opgelost. En ook aarde of de ertsen waar metalen uit gewonnen worden, zijn mengsels. Wanneer je een zuivere stof wilt hebben, moet je die meestal uit een mengsel halen. Je kunt bijvoorbeeld zuurstof uit lucht halen. Vaak worden mengsels ook expres gemaakt. Dit doen we omdat gemengde stoffen weer andere eigenschappen hebben dan de zuivere stoffen apart. Probeer maar eens te bedenken waarom deze mengsels worden gemaakt: limonade, wijn, bier, jenever, spiritus, schoonmaakazijn, reinigingscrème, tandpasta, shampoo.
5
Proef
Twee vloeistoffen mengen
ONTHOUDEN
• • • • • •
Sleutelbegrippen: stofeigenschappen, zuivere stof, mengsel. Aan stofeigenschappen kun je een stof herkennen. Voorbeelden van stofeigenschappen zijn: kleur, geur, oplosbaarheid in water, kookpunt, smeltpunt, elektrische geleiding en de fase van de stof bij kamertemperatuur. Zuivere stoffen bestaan uit één soort moleculen. Mengsels bestaan uit meer dan één soort moleculen. Veel mengsels worden gemaakt omdat je dan nieuwe stofeigenschappen krijgt.
Lees de theorie Stoffen en stofeigenschappen. 4
Wat zijn stofeigenschappen? En wat zijn geen stofeigenschappen? Zet de woorden in de juiste kolom in de tabel: smeltpunt – grootte – oplosbaarheid in water – fase van de stof bij kamertemperatuur – gewicht Stofeigenschap
Geen stofeigenschap
5 a
Noteer twee stofeigenschappen die bij zout en suiker hetzelfde zijn.
b
Noteer twee stofeigenschappen die bij zout en suiker verschillend zijn.
46
2.3 Mengsels en zuivere stoffen
Lees de theorie Mengsels en zuivere stoffen. 6
Noteer onder de afbeeldingen of het gaat om een zuivere stof, een mengsel of een verontreinigde stof.
a
b
c 7
Vul de juiste woorden in. Kies uit: cement en water – oplossing – nevel – zand, cement en water – zuivere stof – mengsel . De metselspecie die in de betonmolen
In een betonmolen meng je ontstaat is een 8
.
Geef bij elke stof aan of het een mengsel of een zuivere stof. Lucht. Mengsel./Zuivere stof. Kraanwater. Mengsel./Zuivere stof. Frisdrank. Mengsel./Zuivere stof. Zuivere boslucht. Mengsel./Zuivere stof. Koperen waterleidingbuis. Mengsel./Zuivere stof.
9
Leg uit of een mens een zuivere stof is of een mengsel.
47
2.3 Mengsels en zuivere stoffen
10
Op de afbeeldingen zie je messing, brons en soldeer.
V.l.n.r.: messing, brons en tin. Bekende mengsels van metalen zijn brons, messing en soldeer. Vul het juiste metaal in. wordt gebruikt omdat het smeltpunt redelijk laag is. worden standbeelden gemaakt.
Van
wordt ook wel geel koper genoemd en zit onder andere in onze munten. 11
Lees de tekst.
Leestekst
Zuivere stoffen Zuivere stoffen bestaan niet. Met deze uitspraak zal niet iedereen het eens zijn, maar kijk maar eens. Voor de stoffen die je in huis gebruikt, klopt het zeker. Kraanwater is geen zuivere stof: het bevat zouten. In keukenzout zit wat antiklontermiddel en ook kristalsuiker bevat nog wel wat verontreiniging. Maar ook het zuivere gedestilleerde water bij het practicum is niet 100% zuiver: er zitten gassen in opgelost. En kijk eens op de flessen en potten van de chemicaliën die je bij het practicum gebruikt. Ook daar zitten altijd nog (heel) kleine beetjes van andere stoffen in. Meestal is dat geen probleem. Je kunt de proeven die je wilt doen gewoon doen, ook met die verontreinigingen. Een enkele keer moet je een extra zuiveringsstap doen. Bijvoorbeeld als de verontreiniging de resultaten van het experiment beïnvloedt.
Etiket van een chemische stof. In de tekst staat dat zuivere stoffen niet bestaan, omdat er altijd nog wel iets van een andere stof doorheen zit. Op het etiket van de N,N-dimethylaniline staan een aantal mogelijke verontreinigingen. Noem er twee.
48
2.3 Mengsels en zuivere stoffen
Beheersen Wanneer de stoffen in een mengsel goed gemengd zijn, kun je vaak niet zien of het een zuivere stof is of een mengsel. Is die doorzichtige rode vloeistof een oplossing of een vloeibare rode stof? En dat witte poeder: een mengsel of zuiver? Hoe kun je uitzoeken of je een zuivere stof of een mengsel hebt?
Faseovergangen bij mengsels en zuivere stoffen Zuiver water kookt bij 100 °C. Tijdens het koken verandert de temperatuur niet. De temperatuur waarbij water kookt, noemen we het kookpunt van water. IJs smelt bij 0 °C. Ook tijdens het smelten verandert de temperatuur niet. Dat is het smeltpunt van water. Elke zuivere stof heeft zijn eigen vaste kookpunt en smeltpunt. De temperatuur waarbij een zuivere stof van de vloeibare fase overgaat in de vaste fase heet het stolpunt. Stollen is het tegenovergestelde van smelten en gebeurt bij dezelfde temperatuur als smelten. Het smeltpunt en het stolpunt van een stof zijn dus hetzelfde. Bij mengsels is er geen vast kook- of smeltpunt. Bij een bepaalde temperatuur begint het smelten en tijdens het smelten loopt de temperatuur een beetje verder op. Dat noemen we het smelttraject. Hetzelfde zie je bij koken. Tijdens het koken loopt de temperatuur een beetje op. Dat noemen we een kooktraject. Ook tijdens het stollen is de temperatuur bij een mengsel niet constant (stoltraject). Door te kijken naar de temperatuur tijdens het smelten, stollen of koken kun je dus zien of een stof een zuivere stof of een mengsel is. Blijft de temperatuur constant dan is het een zuivere stof. Verandert de temperatuur, dan heb je te maken met een mengsel.
(s) en (l)
0 (s)
temperatuur (°C)
temperatuur (°C)
(l) (l)
33 (s) en (l) 25 (s) tijd (min)
tijd (min)
Smeltpunt.
Smelttraject.
49
2.3 Mengsels en zuivere stoffen
5
Proef
Mengsel of zuivere stof?
ONTHOUDEN
• • • • • •
Sleutelbegrippen: kookpunt, smeltpunt, stolpunt, kooktraject, smelttraject. Bij zuivere stoffen verandert de temperatuur tijdens het koken niet. Het kookpunt is de temperatuur waarbij een zuivere stof kookt. Het smeltpunt van een stof is de temperatuur van een zuivere stof tijdens het smelten. Het stolpunt van een stof is de temperatuur van een zuivere stof tijdens het stollen. Het smeltpunt en het stolpunt van een stof zijn gelijk. Bij mengsels verandert de temperatuur tijdens het koken. Het kooktraject is het temperatuurverloop tussen het begin van het koken en het moment waarop alle stof verdampt is. Ook bij het smelten van mengsels verandert de temperatuur. Er is dan een smelttraject.
Lees de theorie Faseovergangen bij mengsels en zuivere stoffen. 12
13
14
Op deze vraag zijn meerdere antwoorden mogelijk. Zuivere stoffen hebben een: kookpunt. kooktraject. smeltpunt. smelttraject.
□ □ □ □
Op deze vraag zijn meerdere antwoorden mogelijk. Mengsels van stoffen hebben een: kookpunt. smeltpunt. kooktraject. smelttraject.
□ □ □ □
Vul in. Het kookpunt van een stof is de temperatuur waarbij de stof van de overgaat naar de
fase.
50
fase
2.3 Mengsels en zuivere stoffen
15
In de afbeelding zie je het smeltdiagram van een stof.
temperatuur (°C)
100
80
60
40
20
0
0
10
20
30
40 tijd (min)
50
Kies steeds het juiste woord. Deze stof is een zuivere stof/mengsel. De stof heeft een smeltpunt/smelttraject. Deze stof kan wel/niet water zijn. Het smeltpunt/smelttraject van de stof is 60 °C. Bij afkoelen van de vloeistof zal deze stollen bij een temperatuur van 59 °C/60 °C/61 °C. 16
Hieronder zie je vier smeltdiagrammen. 860
1
840 800 780 760 740 1
2
2
840
820
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16
temperatuur (°C)
temperatuur (°C)
860
820 800 780 760 740 1
2
3
4
5
6
7
8
1 440 1 420 1 400 1 380 1 360 1 340 1 320 1 300 1 280
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16
9 10 11 12 13 14 15 16
tijd (min)
temperatuur (°C)
temperatuur (°C)
tijd (min) 1 440 1 420 1 400 1 380 1 360 1 340 1 320 1 300 1 280
tijd (min)
4
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16
tijd (min)
a
Gebruik tabel 15 van BINAS om te bepalen welk diagram het smeltdiagram van keukenzout is. Leg je antwoord uit.
b
Leg uit hoe het stoldiagram van keukenzout eruitziet.
51
2.3 Mengsels en zuivere stoffen
17
In tabel 16 van BINAS wordt geen smeltpunt/stolpunt voor stookolie gegeven. Maar stookolie kan wel smelten/stollen. Leg uit waarom er geen smeltpunt van stookolie gegeven kan worden.
18
In de onderstaande tabel staan de resultaten van een meting aan een onbekende vaste stof. Tijdens het experiment werd de stof steeds verwarmd. Tijd in min.
Temperatuur in °C
0
15
1
16
2
17
3
17
4
17
5
17
6
17
7
18
8
19
9
20
10
21
Leg uit of we te maken hebben met een zuivere stof of een mengsel.
Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online. 5Plusvragen
Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online. 5Extra oefening
52
2.4 Mengsels maken
2.4 Mengsels maken Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat voor soorten mengsels er zijn; uitleggen wat een emulgator doet; benoemen wat oplosbaarheid is; benoemen wat concentratie is; volume-eenheden omrekenen.
□ □ □ □ □
Ontdekken Mengsels hebben nieuwe eigenschappen. In de voedingsindustrie betekent dat: een nieuwe smaak, langere houdbaarheid of een speciale kleur of geur.
Proef
Mayonaise maken Je gaat zelf echte mayonaise maken. Na afloop ga je dit natuurlijk eten met vers gebakken frietjes of een royale zak chips. Je hebt nodig • mengkom • garde (of een keukenmachine) • eetlepel • theelepel • azijn • water • één eierdooier • mosterd • zout • 250 mL slaolie Dit ga je doen 1 Doe een eetlepel mosterd in de kom. 2 Roer de mosterd los met twee theelepels azijn en twee eetlepels water. 3 Voeg een kwart theelepel zout toe. 4 Doe de eierdooier erbij en roer krachtig met de garde. 5 Voeg vervolgens al roerend druppelsgewijs de olie toe (in de keukenmachine mag het in een heel dun straaltje). Doe het vooral niet te snel. De olie moet rustig worden opgenomen. 6 De mayonaise is klaar als hij mooi dik en licht van kleur is.
53
2.4 Mengsels maken
1
Bij het maken van mayonaise meng je azijn en olie. Die stoffen kun je normaal niet mengen omdat de olie op de azijn gaat drijven. Welke hulpstof zorgt ervoor dat deze stoffen nu wél mengen? De
.
2
Als mayonaise lang staat, ontstaan er gele en witte plekken. Wat kan er gebeurd zijn?
3
Wat kun je doen met mayonaise die gele en witte plekken heeft gekregen?
Begrijpen Door stoffen te mengen kun je mengsels maken. Maar waarom doe je dat? En hoe kun je stoffen goed mengen? Sommige stoffen mengen goed, maar andere niet of nauwelijks.
Mengen We mengen stoffen om nieuwe stoffen met andere eigenschappen te maken. Die eigenschappen kunnen echt heel anders zijn dan de eigenschappen van de beginstoffen. Dat thee met suiker zoet is en naar thee smaakt, is logisch. Dat een mengsel van azijn, olie en wat ei verandert in mayonaise klinkt al minder logisch. En dat je door het mengen van geel goud en zilverkleurig zilver een groen metaal kunt maken, lijkt wel toveren. De nieuwe eigenschappen van het mengsel worden bepaald door de stoffen in het mengsel, maar ook door de manier waarop ze gemengd zijn.
Verschillende soorten mengsels (1) Wanneer we stoffen mengen, kunnen we verschillende soorten mengsels krijgen. Er kan een mengsel ontstaan waarbij de stoffen door en door gemengd zijn. De moleculen zitten dan helemaal door elkaar en de afzonderlijke bestanddelen zijn niet meer te zien. Voorbeelden van dergelijke mengsels zijn oplossingen en legeringen. • Een oplossing is altijd helder, maar kan wel een kleur hebben. De vloeistof waarin je een stof oplost, noemen we het oplosmiddel. Frisdrank en de suiker in thee zijn voorbeelden van oplossingen. • Een legering ontstaat wanneer je twee metalen smelt en die bij elkaar giet. Voorbeelden van legeringen zijn muntgeld en roestvaststaal (rvs).
Verschillende soorten mengsels (2) Je kunt ook mengsels krijgen waarbij de stoffen niet door en door gemengd zijn. Je hebt dan een mengsel waarbij stukjes van de ene stof in de andere stof zitten. Voorbeelden hiervan zijn: suspensie, emulsie, nevel, rook en schuim. • Een suspensie is een troebel mengsel. In een suspensie is een vaste stof fijn verdeeld in een vloeistof. De deeltjes van de vaste stof zijn zo klein dat je ze niet kunt zien. Maar elk deeltje bestaat nog wel uit heel veel moleculen. Wanneer je een suspensie laat staan, zakken de vaste bestanddelen vaak naar beneden. Dit noemen we bezinken. Voorbeelden van suspensies zijn muurverf en modder. • Een emulsie is een mengsel van druppeltjes van een vloeistof in een andere vloeistof. Emulsies kunnen spontaan ontmengen. De stoffen blijven dan niet gemengd en je krijgt een laag van de ene vloeistof en een laag van de andere vloeistof. Dat ontmengen kun je goed zien wanneer je sladressing (een emulsie van olie en azijn) laat staan. Je krijgt
54
2.4 Mengsels maken
•
• •
dan twee lagen: een azijnlaag en een olielaag. Mayonaise die lang staat, krijgt witte en gele plekken. Olie en azijn scheiden zich. Om te voorkomen dat stoffen in een emulsie ontmengen, voeg je een emulgator als hulpstof toe. Die emulgator houdt de stoffen in de emulsie bij elkaar. Een nevel is een mengsel van heel kleine vloeistofdruppeltjes in een gas. Bij mist heb je bijvoorbeeld te maken met een mengsel van waterdruppeltjes in de lucht. Ook deodorantspray is een voorbeeld van nevel. Rook is een mengsel van heel kleine deeltjes vaste stof in een gas, bijvoorbeeld sigarettenrook of een stofwolk. Schuim is een mengsel van gas in een vloeistof (bijvoorbeeld zeepsop) of een mengsel van een gas in een vaste stof Nevel. (bijvoorbeeld piepschuim).
Schuim: piepschuim.
5
Schuim: zeepsop.
5
Proef
Waarom heet het halvarine?
Proef
Oplossen in verschillende oplosmiddelen
ONTHOUDEN
• • • • • • • • • •
Sleutelbegrippen: oplossing, legering, oplosmiddel, suspensie, emulsie, emulgator, rook, nevel, schuim. Een oplossing is een door en door gemengd mengsel van een stof in vloeistof. Het oplosmiddel is de vloeistof waarin je een vaste stof oplost. Een legering ontstaat wanneer je twee metalen smelt en die bij elkaar giet. Een suspensie is een mengsel van kleine deeltjes vaste stof in een vloeistof. Een emulsie is een mengsel van twee vloeistoffen waarbij druppeltjes van de ene vloeistof in de andere vloeistof zitten, zoals mayonaise of crème. Een emulgator zorgt ervoor dat een emulsie minder snel ontmengt. Rook is een mengsel van kleine deeltjes vaste stof in een gas, bijvoorbeeld sigarettenrook. Nevel is een mengsel van druppeltjes vloeistof in een gas, bijvoorbeeld mist. Schuim is een mengsel van gasbellen in een vloeistof of vaste stof, bijvoorbeeld badschuim of piepschuim.
55
2.4 Mengsels maken
Lees de theorie Mengen, Verschillende soorten mengsels (1) en Verschillende soorten mengsels (2). 4
Kies de juiste antwoorden. In een suspensie zitten wel/geen deeltjes vaste stof. In een oplossing zitten de moleculen van de opgeloste stof in groepjes/los in het oplosmiddel. In een emulsie zit een vaste stof/vloeistof in een vloeistof. Lees de theorie Verschillende soorten mengsels (1) en Verschillende soorten mengsels (2).
5
6
7
De stof die ervoor zorgt dat een emulsie minder snel ontmengt, noem je een: emulgator. katalysator. propagator. terminator.
○ ○ ○ ○
Cola is een: suspensie. oplossing. emulsie. verontreiniging.
○ ○ ○ ○
In de afbeelding zie je een flesje hoestdrank. Hoestdrank moet je voor gebruik schudden.
Wat kan een hoestdrank zijn? Bij deze vraag zijn meerdere antwoorden mogelijk. Oplossing. Emulsie. Suspensie. Nevel.
□ □ □ □ 8
In de keuken staan veel stoffen. Bekijk de afbeelding.
In de tabel staat een aantal stoffen uit de keuken. Welke soorten mengsels zijn dit? Vul de tabel in. Kies uit: oplossing, suspensie of emulsie.
56
2.4 Mengsels maken
Stof
Soort mengsel
Azijn Sinaasappelsap Mayonaise Vla Bronwater Melk 9
Op de afbeelding zie je rokende schoorstenen. Anna zegt dat het rook is. Maar volgens Shair is het een nevel.
Leg uit wat ze moeten onderzoeken om uit te maken wie er gelijk heeft.
10
Leg het verschil tussen een nevel en een schuim uit.
11
Geef van de volgende mengsels aan welk soort mengsel het is. Mengsel
Soort mengsel
Modder Melk Zeepsop Mist
57
2.4 Mengsels maken
Lees de theorie Verschillende soorten mengsels (2). Buskruit is een mengsel van drie vaste stoffen: koolstof, zwavel en salpeter. Een vuurpijl wordt ermee aangedreven. Buskruit is: een suspensie. een emulsie. een oplossing. geen van deze drie.
○ ○ ○ ○
Beheersen Sommige mensen doen heel veel suiker in de thee. Soms lost dat niet eens allemaal op en blijf je de suiker zien. Hoeveel klontjes suiker kunnen er oplossen in een kopje thee? Wanneer is de oplossing verzadigd?
Veel of weinig stof oplossen? (1) Je kunt keukenzout in water oplossen. Maar hoe meer je toevoegt, hoe lastiger het wordt om het nog te laten oplossen. Nadat je zo’n 350 gram keukenzout aan een liter water hebt toegevoegd, lost het helemaal niet meer op. Je hebt dan een verzadigde oplossing. Er kan niet meer stof oplossen. Hoeveel stof je kunt oplossen hangt af van het oplosmiddel, van de stof en van de temperatuur. Als je het oplosmiddel verwarmt, kun je meer vaste stof oplossen. In de figuur hieronder zie je het effect van de temperatuur op de oplosbaarheid van verschillende stoffen in water. Je ziet dat je iets meer keukenzout (NaCl) kunt oplossen in kokend water dan in koud water. 1 000
oplosbaarheid in water (g/L)
12
900
NaNO3
800 700
Pb(NO3)2
600
KCl 500 400
NaCl
300
KNO3
200 100 0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
temperatuur (°C) Oplosbaarheid van stoffen in water bij verschillende temperaturen.
58
90
100
2.4 Mengsels maken
Veel of weinig stof oplossen? (2) Er zijn twee belangrijke begrippen die te maken hebben met de hoeveelheid stof die is opgelost of kan worden opgelost. Voor beide is de eenheid gram per liter (g/L). 1 Concentratie. Dat is het aantal grammen stof dat in één liter oplosmiddel is opgelost. 2 Oplosbaarheid. Dat is het aantal grammen stof dat je in één liter oplosmiddel kunt oplossen.
Van L naar mL en cm
3
Bij NaSk I heb je als maat voor volume meestal met m3 of met dm3 gewerkt. In de scheikunde gebruiken we als maat voor het volume standaard de liter (L). Daarnaast zul je niet altijd met precies één liter vloeistof werken. Dus is het belangrijk dat je de hoeveelheden kunt omrekenen. 3 1 L = 1 dm 1 L = 1 000 mL 1 dm3 = 1 000 cm3 Dus 1 cm3 is hetzelfde als 1 mL.
Rekenvoorbeeld 1 Een apotheker lost 2 mg van een medicijn op in 100 mL water. Gevraagd Wat is dan de concentratie van dat medicijn? Gegeven m = 2 mg = 0,002 g V water = 100 mL = 0,1 L Uitwerking De concentratie bereken je dan met een Apotheker. verhoudingstabel. In stap 1 bepaal je met hoeveel je het volume moet vermenigvuldigen om een liter te krijgen. In stap 2 bereken je hoeveel stof je dan in een liter hebt. stap 1
stap 2
0,002 g
.....
0,002 g
0,02 g
0,1 L
1L
0,1 L
1,0 L
⨯ 10
⨯ 10
De concentratie is dan dus 0,02 gram in één liter dus 0,02 g/L.
Rekenvoorbeeld 2 Bij kamertemperatuur is de oplosbaarheid van suiker in water 2 kg/L. Je doet vijf suikerklontjes in een glas met 200 mL water. Eén suikerklontje heeft een massa van 5,0 gram. Gevraagd 1 Bereken de concentratie van de suikeroplossing als alle suiker zou oplossen. 2 Laat met een berekening zien of alle suiker kan oplossen.
59
2.4 Mengsels maken
Uitwerking 1 200 mL = 0,2 L 5 klontjes = 5 × 5 gram = 25 gram stap 1
stap 2
25 g
.....
25 g
125 g
0,2 L
1L
0,2 L
1,0 L
⨯5
⨯5
De suikerconcentratie is 125 gram in 1 liter dus 125 g/L. 2 De oplosbaarheid van suiker is 2,0 kg/L = 2 000 g/L. De concentratie = 125 g/L. De concentratie is minder dan de oplosbaarheid. (Je kunt 8 maal zo veel suiker oplossen, dus 40 klontjes in een glas.) Alle suiker zal dus oplossen.
Rekenvoorbeeld 3 Je wilt 300 gram salpeter (KNO3) oplossen in een liter water. Gevraagd 1 Hoeveel kun je in één liter maximaal oplossen bij kamertemperatuur? 2 Tot welke temperatuur moet je het water verwarmen om alle salpeter op te lossen? Uitwerking 1 In de afbeelding bij de theorie Veel of weinig stof oplossen? (1) zie je dat je bij 20 °C ongeveer 70 gram KNO3 kunt oplossen in een liter water. 2 In de afbeelding zie je dat je het water tot 70 °C moet verwarmen om 300 gram salpeter op te lossen.
5
Proef
De oplosbaarheid van keukenzout
ONTHOUDEN
• • • • •
Sleutelbegrippen: verzadigde oplossing, concentratie, oplosbaarheid. De concentratie geeft aan hoeveel gram van een stof is opgelost in één liter oplosmiddel. De oplosbaarheid van een stof geeft aan hoeveel gram van een stof maximaal kan worden opgelost in één liter oplosmiddel. De oplosbaarheid is afhankelijk van de soort stof, het oplosmiddel en de temperatuur. Een verzadigde oplossing is een oplossing waarvan de concentratie even groot is als de oplosbaarheid. Er kan dus niet meer in worden opgelost.
Lees de theorie Veel of weinig stof oplossen? (1) en Veel of weinig stof oplossen? (2). 13
Leg uit wat het verschil is tussen concentratie en oplosbaarheid.
60
2.4 Mengsels maken
14
Kies de juiste antwoorden. Voor de oplosbaarheid van stoffen in water geldt dat deze groter/kleiner wordt als de temperatuur hoger wordt. In een liter water van 50 °C kun je dus meer/minder oplossen dan in een liter water van 70 °C.
15
Het onderstaande diagram gaat over de oplosbaarheid van zout en suiker. 550
gram stof opgelost in 100 mL water
500 450
suiker
400 350 300 250 200 150 100
zout
50 0 0
20
40
60
80
100
temperatuur (°C)
a
Imkers maken wintervoeding voor hun bijen door 3 kg suiker in 1 L water te doen. Bij kamertemperatuur (20 °C) zal deze suiker wel/niet oplossen.
b
Welk punt van de lijn uit het diagram heb je nodig om de temperatuur te vinden waarbij alle suiker oplost?
c
Er wordt wel eens gezegd dat in één blikje cola tien suikerklontjes opgelost zijn. Eén suikerklontje heeft een massa van 5 gram. Een blikje cola heeft een inhoud van 330 cm3. Vul in. 3 In 330 cm cola kan bij kamertemperatuur
gram suiker oplossen. Dat zijn
suikerklontjes. Lees de theorie Van L naar mL en cm3. 16
Je lost tien suikerklontjes van elk 5 gram op in 330 mL cola. De suikerconcentratie in deze oplossing is dan: 330 g/L. 151,5 g/L. 50 g/L. 33 g/L.
○ ○ ○ ○ 17
Bij een hogere temperatuur is de oplosbaarheid van een bepaalde stof: hoger. gelijk. lager. dat is voor elke stof anders.
○ ○ ○ ○
61
2.4 Mengsels maken
Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online. 5Plusvragen
Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online. 5Extra oefening
62
2.5 Mengsels scheiden
2.5 Mengsels scheiden Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat scheiden is; een suspensie filtreren; beschrijven wat indampen is; beschrijven wat adsorberen is; beschrijven wat extraheren is; beschrijven wat destilleren is.
□ □ □ □ □ □
Ontdekken Het drinkwater in het westen van ons land wordt gezuiverd in de duinen. Rivierwater wordt in de duinen in grote spaarbekkens (waterplassen) verzameld. Daar zakt het heel langzaam in de zandbodem weg. Het wordt als gezuiverd grondwater weer opgepompt voor de drinkwatervoorziening. Na het oppompen wordt het water onthard, belucht en nogmaals gefilterd over grote overdekte zandfilters. Daarna kan het als drinkwater naar de gebruikers.
Spaarbekken in de duinen.
Proef
Zuiveren van slootwater In deze proef reinig je slootwater of ander oppervlaktewater door filtratie. Je hebt nodig • sloot- of ander oppervlaktewater • grote trechter • erlenmeyer • koffiefilter • fijn zand
63
2.5 Mengsels scheiden
Dit ga je doen 1 Bouw de opstelling van de foto. 2 Zet het koffiefilter in de trechter en vul het filter met fijn zand. 3 Duw het zand stevig aan, maar pas op dat het filter niet scheurt. 4 Zet de trechter op de erlenmeyer. 5 Giet het slootwater rustig en in kleine hoeveelheden in de trechter. Pas op dat de trechter niet overloopt. 6 Vergelijk het gefilterde water met het originele slootwater.
De proefopstelling. 1
Leg uit of het slootwater een oplossing, suspensie of beiden is.
2
Haal je met filtratie ook opgeloste verontreinigingen uit het water?
3
Leg uit waarom de waterleidingduinen grotendeels voor het publiek en zeker voor auto’s gesloten zijn.
Begrijpen Als je stoffen van elkaar wilt scheiden, zijn daar verschillende methodes voor. Je kunt bijvoorbeeld zout uit zeewater scheiden door het te laten indampen. Hoe werkt dat en wat zijn andere manieren om stoffen van elkaar te scheiden?
64
2.5 Mengsels scheiden
Scheiden Je kunt mengsels scheiden om er een (zuivere) stof uit te halen die je nodig hebt. En om stoffen te kunnen hergebruiken (recyclen), moet je ook mengsels scheiden. Koffiezetten is een voorbeeld van het scheiden van een mengsel. De koffiebonen bevatten stoffen die je graag in de koffie hebt. Andere stoffen wil je daar niet in. Bij het koffiezetten los je een deel van de stoffen op in heet water en de rest van de stoffen filter je eruit. Dit filteren noemen we in de scheikunde filtreren. Wanneer je koffie zou zetten met suikerwater, dan is de koffie die door het filter komt nog steeds zoet. Dat komt doordat je de stoffen in Een koffiefilter. een oplossing niet kunt scheiden door filtratie. De opgeloste stoffen zijn zo fijn verdeeld in de oplossing dat ze door de gaatjes van het filter gaan.
Suspensies en oplossingen: moleculen Oplossingen zijn door en door gemengd (zie de afbeelding). De opgeloste stoffen bevinden zich als afzonderlijke moleculen in de vloeistof. Alle moleculen kunnen door de gaatjes van een filter. Suspensies zijn niet door en door gemengd. De moleculen van de stof zijn in grotere groepjes samengeklonterd. Daardoor is een suspensie niet helder. Deze grotere stukjes vaste stof in een suspensie kunnen niet door de gaatjes van een filter. Daarom kun je suspensies wel filtreren.
oplossing
suspensie
losse moleculen
kleine stukjes vaste stof
Moleculen in een oplossing en in een suspensie.
Filtraat en residu Bij het scheiden van een suspensie verdeel je het mengsel in twee delen. Eén deel loopt door het filter. Bij het koffiezetten is dat de koffie. Dit gedeelte noemen we het filtraat. Verder heb je het gedeelte van je mengsel dat op het filter achterblijft: de koffieprut bij het koffiezetten. Dat noemen we het residu.
filter residu
filtraat
Filtreren: filter, filtraat en residu.
5
Proef
Een suspensie filtreren
65
2.5 Mengsels scheiden
Indampen Je kunt zout uit zeewater niet scheiden door filtreren. Toch wordt er op veel plaatsen in de wereld zeezout gewonnen. Dit gebeurt dan meestal door het water van het zeewater te laten verdampen. Bij hoog water laat men grote gebieden vol zeewater lopen. De zon verwarmt het water, waardoor het verdampt. Het zout wordt bij elkaar geharkt op bergjes om verder te drogen. Zoutwinning door indampen. Deze scheidingsmethode, waarbij je een opgeloste stof weer als vaste stof terugkrijgt door het oplosmiddel te laten verdampen, noem je indampen.
Centrifugeren Je kunt een suspensie ook scheiden door deze te laten bezinken. Wanneer je een suspensie laat staan, zakken de vaste bestanddelen vaak naar beneden. Dit noemen we bezinken. Je kunt het bezinken versnellen door de suspensie te centrifugeren. Bij centrifugeren draai je de suspensie snel rond, waardoor de vaste deeltjes sneller naar de bodem zakken.
ONTHOUDEN
• • • • • • •
Sleutelbegrippen: scheiden, filtreren, filtraat, residu, centrifugeren, indampen. Door te scheiden verkrijg je stoffen uit een mengsel. Filtreren is een scheidingsmethode waarbij je de vaste deeltjes van een suspensie scheidt van de vloeistof. Het filtraat is de vloeistof die door het filter komt. Het residu is de stof die op het filter achterblijft. Met centrifugeren kun je het bezinken van een vaste stof in een suspensie versnellen. Indampen is een scheidingsmethode om een opgeloste stof en het oplosmiddel van elkaar te scheiden.
Lees de theorie Scheiden. 4
Welk soort mengsels kun je door filtreren scheiden? Emulsies. Suspensies. Oplossingen. Mengsels van vaste stoffen.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Suspensies en oplossingen: moleculen. 5
Waarom kun je een oplossing niet scheiden door filtreren? De moleculen van het oplosmiddel gaan niet door het filter. De moleculen van de opgeloste stof gaan niet door het filter. Alle moleculen gaan door het filter. Alle moleculen gaan niet door het filter.
○ ○ ○ ○
66
2.5 Mengsels scheiden
Lees de theorie Filtraat en residu. 6
Bekijk de afbeelding en schrijf de namen van de onderdelen erbij. .................. ..................
..................
Lees de theorie Scheiden en Suspensies en oplossingen: moleculen. 7
Je filtreert een suspensie van ijzeroxide in water. Het filtraat is niet helder. Wat kan er aan de hand zijn? Er zijn meer antwoorden mogelijk. Je hebt het filter slecht gevouwen. IJzeroxide in water is een oplossing. De gaatjes in het filter zijn niet klein genoeg. Een filtraat is nooit helder.
□ □ □ □
Lees de theorie Suspensies en oplossingen: moleculen en Indampen. 8
Je morst cola op je tafel. Na een dag is er een plakkerige suikerlaag op de tafel. Je hebt de cola: ingedampt. gefiltreerd.
○ ○
Lees de theorie Scheiden, Suspensies en oplossingen: moleculen, Indampen en Centrifugeren. 9
Op welke manier(en) kun je een suspensie scheiden? Er zijn meerdere antwoorden mogelijk. Filtreren. Indampen. Centrifugeren. Je kunt suspensies niet scheiden.
□ □ □ □
Lees de theorie Scheiden en Indampen. 10
Bekijk de afbeelding.
In de keuken kun je een dikke saus maken door vloeistof te laten wegkoken. Dit is een voorbeeld van indampen/filtreren. 67
2.5 Mengsels scheiden
Lees de theorie Scheiden en Filtraat en residu. 11
Leg uit hoe het scheiden van een suspensie door middel van filtreren werkt.
Beheersen Ook in huis gebruik je scheidingsmethodes. Bij centrifugeren haalt de wasmachine het water uit de was. In de keuken haal je met een schuimspaan vaste bestanddelen uit de soep. Zijn er nog meer scheidingsmethodes?
Scheidingsmethodes In Begrijpen heb je twee scheidingsmethodes gezien: filtreren en indampen. Scheidingsmethodes maken gebruik van eigenschappen van de mengsels. Bij filtreren wordt de scheiding gedaan op deeltjesgrootte. De grote deeltjes blijven achter op het filter, terwijl de kleine deeltjes van de vloeistof en van opgeloste stoffen wel door de gaatjes van het filter kunnen. Bij indampen maak je er gebruik van dat de moleculen van het oplosmiddel makkelijker verdampen dan die van de opgeloste stof. Hierdoor houd je aan het eind alleen de opgeloste stof over. Maar er zijn nog meer scheidingsmethodes!
Adsorberen
moleculen
Bij waterzuivering wordt vaak gebruikgemaakt van actieve kool. Actieve kool vormt in water een suspensie, het gaat om kleine vaste deeltjes die niet oplossen in water. Dit wordt gebruikt om stoffen die in kleine hoeveelheden in het water voorkomen eruit te halen. Je kunt hierbij denken aan verontreinigingen met landbouwgif en actieve andere opgeloste stoffen. Actieve kool haalt deze koolstof stoffen uit het water doordat de moleculen van deze stoffen zich aan deeltjes van de actieve kool hechten. Het op deze manier scheiden van stoffen noem je adsorberen. Letterlijk: aanhechten. Behalve in de drinkwaterzuivering vind je adsorptie door middel van actieve kool ook in Adsorptie: kleine moleculen plakken zich gasmaskers, filters voor aquaria en als Noritvast aan grotere moleculen. tabletten of -drank die mensen krijgen toegediend wanneer ze iets giftigs hebben gegeten. Adsorberen is dus een scheidingsmethode, gebaseerd op aanhechting.
68
2.5 Mengsels scheiden
5
Proef
Kun je witte wijn maken van rode wijn? Extraheren Bij het zetten van koffie of thee wordt filtratie gebruikt. Maar voor er kan worden gefiltreerd, wordt er eerst iets anders gedaan. Bij de droge gemalen koffie of bij de theeblaadjes wordt heet water gedaan. In het water lost een deel van de stoffen uit de koffie of thee op en een deel lost niet op. Je doet dus een scheiding tussen stoffen die wel oplossen in heet water en stoffen die niet oplossen in heet water. Scheiden op basis van Extractie: stoffen uit de theeblaadjes lossen een verschil in oplosbaarheid noemen we op in het warme water. extraheren. De vloeistof die je gebruikt om de stoffen in op te lossen noemen we het extractiemiddel. Het extractiemiddel met de daarin opgeloste stoffen noemen we het extract. Extractie is een scheidingsmethode die berust op verschil in oplosbaarheid.
5
Proef
Suiker extraheren uit suikerbiet Destilleren In de demonstratieproef die online staat, zie je dat je door destillatie de alcohol in wijn kan
5 scheiden van de rest van de stoffen in de wijn. Destilleren werkt net als indampen op basis van verschillen in kookpunt. Doordat de alcohol een lager kookpunt heeft dan het water zal het eerder verdampen dan het water. Het verschil met indampen is dat je bij destilleren, door de damp weer af te koelen, de alcohol apart kunt opvangen.
ONTHOUDEN
• • • • • •
Sleutelbegrippen: adsorberen, extraheren, destilleren. Bij adsorptie haal je stoffen die in kleine hoeveelheden voorkomen uit een mengsel door ze te binden aan een stof zoals actieve kool. Bij extraheren maak je gebruik van het verschil in oplosbaarheid van stoffen in het extractiemiddel. Het extractiemiddel met de daarin opgeloste stoffen heet het extract. Bij destilleren maak je gebruik van het verschil in kookpunt van stoffen. De stof met het laagste kookpunt verdampt het eerst. Het destillaat krijg je door de verdampende vloeistof te laten condenseren met behulp van een koeler.
69
2.5 Mengsels scheiden
Lees de theorie Adsorberen, Extraheren en Destilleren. 12
13
14
Het scheiden door een stof aan een andere stof te binden is: adsorberen. bezinken. emulgeren. filtreren.
○ ○ ○ ○
Bij destilleren scheid je op basis van: deeltjesgrootte. kookpunt. oplosbaarheid. binden aan andere stoffen.
○ ○ ○ ○
Vul in de volgende zinnen de juiste woorden in. Extraheren is een scheidingsmethode die berust op het verschil in
. De stoffen
Samen met de opgeloste stoffen noemen we dit het
lossen op in het
. Om de niet opgeloste stoffen nog kwijt te raken kun je Bij destillatie wordt de verdampte stof weer
.
gemaakt. Dit proces heet
. In de video van de demonstratieproef wordt hiervoor een koeler met gebruikt. 15
Leg uit waarom adsorptie alleen geschikt is voor kleinere hoeveelheden verontreinigingen.
16
In landen waar bijna geen regen valt, wordt drinkwater gemaakt uit zeewater. Welke scheidingsmethode kun je hiervoor gebruiken? Adsorberen. Destilleren. Filtreren. Indampen.
○ ○ ○ ○
70
2.5 Mengsels scheiden
17
Lees de tekst.
Leestekst
Methanol en ethanol Twee verschillende stoffen. De naam verschilt maar één letter. Ethanol kennen we als alcohol, een bestanddeel van alcoholische dranken. Alcohol wordt gemaakt door vergisting van granen, druiven, aardappelen of ander plantaardig materiaal. Zo ontstaat wijn of bier. Voor sterke drank, zoals wodka, whisky of jenever, is nog een tweede stap nodig: destillatie. Door destillatie krijg je alcohol in veel hogere concentraties. Maar pas op! Het destilleren moet heel deskundig gebeuren. In het uitgangsmateriaal zit na de gisting ook wat methanol. In heel lage concentraties is dat ongevaarlijk, maar door de destillatie kun je ook de methanolconcentratie flink verhogen en dan wordt het giftig. Het kookpunt van methanol is 65 graden, van ethanol 78 graden. Wanneer je niet nauwkeurig genoeg destilleert, krijg je de methanol ook in het destillaat. In landen waar veel illegaal alcohol wordt gedestilleerd, komt methanolvergiftiging regelmatig voor. Spiritus is alcohol die moedwillig is vergiftigd met methanol. Je kunt het dan niet meer drinken. Spiritus is daardoor veel goedkoper dan drank, omdat er veel minder accijns (belasting) op zit.
Bij de destillatie van sterke drank kan het gevaarlijke methanol mee gedestilleerd worden. Waardoor is het scheiden van ethanol en methanol lastig?
Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online. 5Plusvragen
Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online. 5Extra oefening
71
2.6 Afsluiten
2.6 Afsluiten Zo onthoud je alles
• •
Check bij elke paragraaf of je de leerdoelen die aan het begin staan kunt afvinken. Lukt dat niet, neem dan de stof nog eens door. Ontdek de samenhang in het hoofdstuk: 1 Neem een vel papier en zet in het midden het woord stoffen. 2 Ga de paragrafen langs en noteer rondom het woord stoffen wat er in de paragrafen over stoffen wordt uitgelegd. Bijvoorbeeld: in de paragraaf Stoffen en deeltjes worden de fasen uitgelegd. 3 Ga zo steeds een stapje verder. 4 Kijk ook steeds of er onderling verbanden zijn. Zo hebben filtreren en suspensie alle twee iets met deeltjesgrootte te maken. 5 Controleer of alle sleutelbegrippen op het papier staan. 6 Als je het goed hebt gedaan, heb je nu een schematisch overzicht van de belangrijkste begrippen in het hoofdstuk en hoe ze met elkaar samenhangen.
Verder kijken Hier vind je beroepsgerichte theorie en opdrachten die aansluiten bij dit hoofdstuk. 5Verder kijken
• • • •
Recyclen op industriële schaal Van vloeibaar metaal naar kerkklok Examenvragen – Mengsels, filtratie en oplosbaarheid Examenvragen – Scheidingsmethodes en effecten van deeltjesgrootte
Proeftoets Maak de proeftoets online. 5Proeftoets
Begrippen STOFFEN EN DEELTJES Begrip
Uitleg
stoffen
Alles om je heen bestaat uit stoffen.
vaste stoffen
Vaste stoffen hebben een vaste vorm en een vast volume.
vloeistoffen
Vloeistoffen hebben een vast volume, maar ze nemen de vorm aan van hun omgeving.
gassen
Gassen hebben geen vaste vorm en geen vast volume. Ze vullen de ruimte waar ze in zitten.
faseovergang
Bij een faseovergang gaat een stof van de ene fase over naar de andere fase.
moleculen
Moleculen zijn de kleinste deeltjes van een stof.
72
2.6 Afsluiten
MENGSELS EN ZUIVERE STOFFEN Begrip
Uitleg
stofeigenschap
Een stofeigenschap is een eigenschap waar je een stof aan kunt herkennen.
zuivere stof
Een zuivere stof bestaat uit één soort moleculen.
mengsel
Een mengsel bestaat uit meerdere soorten moleculen.
kookpunt
Het kookpunt is de temperatuur waarbij een stof gaat koken.
smeltpunt
Het smeltpunt is de temperatuur waarbij een stof gaat smelten.
stolpunt
Het stolpunt is de temperatuur waarbij een stof gaat stollen.
smelttraject
Het smelttraject geeft aan tussen welke temperaturen een mengsel smelt.
kooktraject
Het kooktraject geeft aan tussen welke temperaturen een mengsel kookt.
MENGSELS MAKEN Begrip
Uitleg
oplossing
Een oplossing is een door en door gemengd mengsel van een stof in een vloeistof.
oplosmiddel
Een oplosmiddel is de vloeistof waarin je een vaste stof oplost.
legering
Een legering is een mengsel van twee metalen.
suspensie
Een suspensie is een mengsel van kleine stukjes vaste stof in een vloeistof.
rook
Rook is een mengsel van kleine stukjes vaste stof in een gas.
emulsie
Een emulsie is een mengsel van twee vloeistoffen waarbij druppeltjes van de ene vloeistof in de andere vloeistof zitten.
nevel
Een nevel is een mengsel van druppeltjes vloeistof in een gas.
emulgator
Een emulgator zorgt ervoor dat een emulsie minder snel ontmengt.
schuim
Een schuim is een mengsel van gasbellen in een vloeistof of in een vaste stof.
verzadigde oplossing
Een verzadigde oplossing is een oplossing waarvan de concentratie even groot is als de oplosbaarheid.
oplosbaarheid
De oplosbaarheid geeft aan hoeveel gram je maximaal kunt oplossen in één liter oplosmiddel.
concentratie
De concentratie geeft aan hoeveel gram van een stof is opgelost in één liter oplosmiddel.
73
2.6 Afsluiten
MENGSELS SCHEIDEN Begrip
Uitleg
scheiden
Scheiden is het uit elkaar halen van stoffen.
filtreren
Filtreren is een scheidingsmethode waarbij je de vaste deeltjes van een suspensie scheidt van de vloeistof.
filtraat
Het filtraat is de vloeistof die door het filter loopt.
residu
Het residu is de vaste stof die in het filter achterblijft.
indampen
Indampen is een scheidingsmethode om een opgeloste stof en het oplosmiddel van elkaar te scheiden door het oplosmiddel te verdampen.
centrifugeren
Met centrifugeren kun je het bezinken van een vaste stof in een suspensie versnellen.
adsorberen
Adsorberen is een scheidingsmethode waarbij je kleine hoeveelheden stoffen uit een mengsel haalt door ze te binden aan een stof zoals actieve kool.
extraheren
Extraheren is een scheidingsmethode waarbij je de stoffen scheidt door een stof te laten oplossen in een oplosmiddel.
destilleren
Destilleren is een scheidingsmethode waarbij je de vloeistof met het laagste kookpunt laat verdampen. De damp laat je afkoelen en vang je apart op.
74