4.2 smeltpunt en kookpunt

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo, mavo
• Leerjaar 3

Deze les:

- Uitleg 4.2

- Afmaken 4.1 en maken 4.2

Huiswerk morgen (controle):

Maak 4.1 digitaal 1 t/m 9

Maak 4.2 vraag 1 t/m 6

H4 STOFFEN

4.2 smeltpunt en kookpunt

Leerdoelen

1. stoffen van elkaar onderscheiden op basis van hun fase bij kamertemperatuur (Binas).
   
2. het smeltpunt en kookpunt van een stof aflezen uit een temperatuur-tijddiagram.
   
3. beschrijven wat er in een vloeistof gebeurt als de stof aan het koken is.
4. uitleggen waarom je bij het kookpunt ook de luchtdruk moet vermelden.
   
5. uitleggen wat wordt bedoeld met ‘het kooktraject van een mengsel’. 

Sleep de fase en faseovergang naar de juiste plek.

Smelten

Stollen

Concenseren

Sublimeren

Rijpen

Verdampen

Gas

Vloeibaar

Vast

vast, vloeibaar of gasvormig

• De fase is één van de eigenschappen waar je een stof aan kunt herkennen.
• Je weet dat bij normale druk en kamertemperatuur    (20 °C) suiker vast is, benzine vloeibaar en zuurstof gasvormig.
• Een heldere vloeistof in een fles zou dus wel benzine kunnen zijn, maar geen suiker of zuurstof.

stoffen van elkaar onderscheiden op basis van hun fase bij kamertemperatuur (20°C) 

Het gas is lucht, het vloeibare witte is melk, en de vaste witte stof is suiker

Begrippen

• fase: Vorm waarin een stof voorkomt: vast, vloeibaar of gasvormig
  
• vluchtig: snel verdampend
  

Hoe kan ik dat ik deze stoffen ruik? Het zijn toch vloeistoffen?

Sommige vloeistoffen verdampen heel snel, dit noemen we vluchtige stoffen. Benzine rekenen we hier onderandere onder. 

stoffen die je heel erg "ruikt" zijn vaak heel vluchtig. Je ziet de damp niet, maar je ruikt het wel.

Fenomeen spiritus

Damp of gas?

Wanneer gebruik je het woord damp en wanneer gas?

Damp:

• Gebruik je voor stoffen die onder normale omstandigheden vloeibaar kunnen zijn (bv water, benzine)

Gas:

• Gebruik je voor stoffen die bij kamertemperatuur alleen als gas voorkomen.

Vluchtige stof, zoals benzine en spiritus

Sommige vloeistoffen verdampen heel snel, dit noemen we vluchtige stoffen. Benzine rekenen we hier onderandere onder. 

stoffen die je heel erg "ruikt" zijn vaak heel vluchtig. Je ziet de damp niet, maar je ruikt het wel.

Fenomeen spiritus

Hoe noem je water in de gasvorm?

1. waterstof
2. waterdamp
3. watergas
4. koolwaterstof

Aike zegt: “Waterdamp is een gas.”
Joyce zegt: “Waterdamp bestaat uit waterdruppeltjes.”
Wie heeft gelijk?

1. Ze hebben allebei gelijk
2. Alleen Aike heeft gelijk
3. Alleen Joyce heeft gelijk
4. Ze hebben geen van beide gelijk

Het smeltpunt bepalen

• Een zuivere stof smelt altijd bij dezelfde temperatuur. 
  
• Die temperatuur noem je het smeltpunt van de stof.
  
• Alcohol smelt bijvoorbeeld bij −114 °C, ijs bij 0 °C en lood bij 328 °C.
  

Smeltpunt en kookpunt

Welke fase?

Ligt de temperatuur:

Onder het smeltpunt is de stof Vast

Tussen het smeltpunt en het kookpunt is de stof vloeibaar

Boven het kookpunt is de stof gas

Temperatuur-tijd diagram

het smeltpunt en kookpunt van een stof aflezen uit een temperatuur-tijddiagram.

Smeltpunt/stolpunt en kookpunt staan in Binas. Het zijn stofeigenschappen. 

In de vloeibare fase ontstaat er ook al waterdamp, dit is wel vele malen minder dan tijdens het koken. 

Als je een vloeistof verwarmt, zal hij bij een bepaalde temperatuur gaan koken. Je ziet dan overal in de vloeistof dampbellen ontstaan. De vloeistof verdampt dan niet alleen aan het vloeistofoppervlak zoals bij ‘gewoon’ verdampen, maar overal in de vloeistof. 

Tijdens het smelten en koken gaat alle energie (warmte) die je in de stof stopt in het smelten of verdampen van de stof. De stof wordt tijdens dit proces dus niet warmer! Hij neemt wél energie op!

uitleggen waarom je bij het kookpunt ook de luchtdruk moet vermelden.

Hoe komt het dat je aardappelen minder snel gaar worden als je in de bergen kookt?

De hoogte van het kookpunt is afhankelijk van de luchtdruk. Hoe hoger de luchtdruk, des te hoger het kookpunt. Dat komt doordat er zich minder gemakkelijk dampbellen vormen als de druk op de vloeistof groter is. Meestal wordt het kookpunt van een stof opgegeven bij een ‘standaard’ luchtdruk van 1000 mbar (100 kPa).

Dus hoe hoger je komt, hoe minder druk, hoe sneller het water kookt. 

Je aardappelen worden dan wel minder snel gaar!

1. In de bergen is de luchtdruk .... (hoger/lager)
2. In de bergen kook water bij een ... temperatuur. (hogere/lagere)
3. Voedsel moet je daardoor ... koken in de bergen. (langer/korter)
4. In een snelkookpan is de druk ... (hoger/lager)
5. Het kookpunt ligt daardoor ... (hoger/lager)

Koken onder hoge druk

De hoogte van het kookpunt is afhankelijk van de luchtdruk. Hoe hoger de luchtdruk, des te hoger het kookpunt. Dat komt doordat er zich minder gemakkelijk dampbellen vormen als de druk op de vloeistof groter is. 

Hier kun je in de keuken gebruik van maken

Een mengsel van alcohol (kookpunt 80) en water (kookpunt 100) Heeft een kooktraject tussen de 80 en de 100 graden.

Mengsels van vloeistoffen hebben geen kookpunt, maar een kooktraject. Het kooktraject van wijn loopt van 80 tot 100 °C (figuur 5). Als de wijn bij 80 °C begint te koken, verdwijnt de alcohol het eerst uit de vloeistof. Later, als de temperatuur in de richting van 100 °C gaat, verdampt er steeds meer water. De alcohol is dan al grotendeels uit de vloeistof verdwenen.

Aan de slag

Huiswerk morgen (controle):

Maak 4.1 digitaal 1 t/m 9

Maak 4.2 vraag 1 t/m 6

Leerdoelen, Je kunt

1. stoffen van elkaar onderscheiden op basis van hun fase bij kamertemperatuur (Binas).
   
2. het smeltpunt en kookpunt van een stof aflezen uit een temperatuur-tijddiagram.
   
3. beschrijven wat er in een vloeistof gebeurt als de stof aan het koken is.
4. uitleggen waarom je bij het kookpunt ook de luchtdruk moet vermelden.
   
5. uitleggen wat wordt bedoeld met ‘het kooktraject van een mengsel’.