§5.3 Adsorberen en chromatograferen (Chemie Overal 3 havo)

• newEditor
• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Introduction

Leerlingen leren dat adsorberen is: stoffen laten hechten aan een vaste stof zoals actieve kool, en dat chromatografie stoffen scheidt doordat ze verschillend ver meelopen over papier. Les bij Chemie Overal 8e editie, onderbouw 3 havo/vwo, hoofdstuk 5 Mengsels, paragraaf 5.3. Met startvraag, theorie, opdrachten Kennis en Toepassing, een verdieping en de checklist leerdoelen.

5

Mengsels

Paragraaf 5.3

Adsorberen en chromatograferen

Zwarte inkt lijkt één kleur, maar water laat er meer in zien. Hoe scheid je zulke kleine hoeveelheden?

Scheikunde havo 3 | bij Chemie Overal 8e editie, onderbouw 3 havo/vwo

Foto: Yuliiaoleksii (CC BY 4.0)

Les bij Chemie Overal 8e editie, onderbouw 3 havo/vwo, hoofdstuk 5 Mengsels, paragraaf 5.3 Adsorberen en chromatograferen. Ongeveer 40 minuten, scheikunde havo 3. Image credit: LessonUp Image credit: Yuliiaoleksii, Wikimedia Commons (CC BY 4.0)

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

5.3  Adsorberen en chromatograferen

Leerdoelen

5.3.1

Je kunt uitleggen wat adsorberen is en daar voorbeelden van geven.

5.3.2

Je kunt beschrijven hoe papierchromatografie een mengsel scheidt.

5.3.3

Je kunt een chromatogram lezen en stoffen met elkaar vergelijken.

Practica en vaardigheden

P R A C T I C U M

Chromatografie van viltstiftinkt

De leerdoelen staan in het boek bovenaan de paragraaf. Aan het eind van de les komen ze terug in de checklist. Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

Startvraag

Zwarte stift in water

Je zet een streepje zwarte stift op papier en laat water langs het streepje omhoog lopen. Je ziet blauw, geel en rood. Hoe kan dat?

A

Het papier kleurt de inkt

B

De inkt reageert met het water

C

Het water maakt nieuwe kleurstoffen

D

Zwarte inkt bestaat uit meer kleurstoffen

Laat eerst stemmen en vraag dan naar de redenering. Zwarte inkt is een mengsel van kleurstoffen. Die lopen verschillend snel mee met het water en komen dus los van elkaar. Wie B of C kiest, denkt aan een reactie. Er ontstaan geen nieuwe stoffen: de kleurstoffen zaten er al in.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

Chromatografie

Foto: Mattia Luigi Nappi (CC BY-SA 4.0)

Bij papierchromatografie loopt een loopvloeistof, zoals water, omhoog door het papier. Ze neemt de stoffen uit het mengsel mee.

Sommige stoffen lossen goed op en hechten weinig aan het papier: die lopen ver. Andere hechten sterk: die blijven dicht bij de start.

Het papier met de vlekken heet het chromatogram. Elke stof heeft een eigen afstand die zij aflegt, onder dezelfde omstandigheden. Zo kan chromatografie een mengsel in zijn stoffen splitsen, ook als je maar een heel klein druppeltje hebt. Image credit: Mattia Luigi Nappi, Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0) Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

Opdrachten Kennis

1

Op welk verschil berust chromatografie?

A

verschil in kookpunt

B

verschil in hechten aan papier en oplossen

C

verschil in dichtheid

D

verschil in magnetisme

Stoffen verschillen in hoe sterk ze aan het papier hechten en hoe goed ze oplossen in de loopvloeistof. Daardoor lopen ze niet even ver mee. Kookpunt hoort bij destilleren, dichtheid bij bezinken en magnetisme bij het scheiden van ijzer.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

Practicum

Chromatografie van viltstiftinkt

Doel: Een zwarte viltstift scheiden in kleurstoffen met papierchromatografie.

Je hebt nodig

• strook filtreerpapier

• potlood en liniaal

• zwarte watergedragen viltstift

• bekerglas met een laagje water

• potlood om het papier aan op te hangen

• veiligheidsbril

Zo doe je het

1. Trek met potlood een lijn op 2 cm van de onderkant van de strook.

2. Zet met de stift een stipje op het midden van de lijn.

3. Hang de strook in het bekerglas, zodat alleen de onderrand in het water staat.

4. Het water moet onder de potloodlijn blijven, anders lopen de kleuren in het water.

5. Haal de strook eruit als het water bijna bovenaan is en zet het front met potlood.

6. Laat de strook drogen en schrijf op welke kleuren je ziet.

Gebruik een watergedragen stift: een watervaste stift lost niet op in water. Laat leerlingen verschillende zwarte stiften vergelijken: de kleurstoffen verschillen per merk. De potloodlijn loopt niet mee, omdat grafiet niet oplost in water. Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

Adsorberen

Foto: Ravedave (talk) (CC BY 2.5)

Bij adsorberen hechten gassen of opgeloste stoffen zich aan het oppervlak van een vaste stof. Actieve kool is hiervoor erg geschikt: het bestaat uit korreltjes met enorm veel kleine gaatjes en dus een groot oppervlak.

Zo haal je kleur, geur en smaak uit water of lucht.

Let op de spelling: adsorberen (hechten aan het oppervlak) is iets anders dan absorberen (opnemen in het geheel). Een spons absorbeert water, actieve kool adsorbeert stoffen aan zijn oppervlak. Image credit: Ravedave (talk), Wikimedia Commons (CC BY 2.5) Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

Adsorberen in het dagelijks leven

Actieve kool zit in meer producten dan je denkt.

Waterfilter

Houdt geur- en smaakstoffen uit kraanwater vast.

Afzuigkap

Een koolfilter neemt kookluchtjes uit de lucht op.

Gasmasker

Vangt schadelijke gassen in de ingeademde lucht af.

Een filter met actieve kool raakt na verloop van tijd vol, dan zijn alle plekken bezet en moet je het vervangen. Vraag leerlingen waarom een koolfilter niet eeuwig meegaat. Image credit: LessonUp

Vul de juiste woorden in.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

Opdrachten Kennis

2

Bij chromatografie loopt de loopvloeistof omhoog door het papier.

Een stof die sterk hecht aan het papier loopt minder ver.

Het papier met de vlekken heet het chromatogram.

loopvloeistof

minder ver

chromatogram

destillaat

verder

residu

Het chromatogram is het eindresultaat, waarop je de vlekken van de stoffen ziet. Het woord loopvloeistof zegt het zelf al: de vloeistof loopt over het papier.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

Opdrachten Toepassing

3

Waarom trek je de startlijn met potlood in plaats van met pen?

A

Een potloodstreep lost niet op in het water

B

Een potloodstreep is dikker

C

Pen is te donker voor het papier

D

Potlood maakt het papier sterker

De inkt van een pen bestaat zelf uit kleurstoffen en loopt mee met het water. Dat stoort het resultaat. Potlood bevat grafiet dat niet oplost en dus op zijn plek blijft.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

Opdrachten Toepassing

★ 4

Mengsel M geeft drie vlekken. Zuivere stof X geeft één vlek op de hoogte van de middelste vlek van M. Wat concludeer je?

A

M is een zuivere stof

B

Stof X zit niet in M

C

Stof X zit waarschijnlijk in M

D

M bestaat alleen uit stof X

Een zuivere stof geeft één vlek. M geeft er drie, dus M is een mengsel. Een vlek op dezelfde hoogte (en kleur) als X maakt het aannemelijk dat X in M zit. Om het zeker te weten herhaal je de proef met een andere loopvloeistof. Wie D kiest, kijkt alleen naar die middelste vlek en negeert de andere twee.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

Opdrachten Toepassing

5

Zet de stappen van chromatografie op volgorde.

1

drogen en de vlekken bekijken

2

wachten tot de vloeistof bijna boven is

3

papier in de loopvloeistof hangen

4

startlijn en stip aanbrengen

Dit is de volgorde van het practicum. Het belangrijkste detail is dat de loopvloeistof onder de startlijn blijft: anders lost de stip op in het bekerglas.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

V E R D I E P I N G

Drinkwater met actieve kool

Drinkwaterbedrijven laten water door lagen actieve kool lopen. De kool houdt kleur-, geur- en smaakstoffen vast en ook sporen van bestrijdingsmiddelen. Zo wordt het water schoon en lekker om te drinken.

Dit is adsorberen op grote schaal. Het is ook een reden dat je drinkwater uit de kraan zo betrouwbaar is. Vraag door: wat moet er gebeuren met kool die vol zit? Image credit: USEPA Environmental-Protection-Agency, Wikimedia Commons (Public domain) Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.3

Checklist leerdoelen

Welk leerdoel vind je nog het lastigst?

1

5.3.1 Adsorberen uitleggen

2

5.3.2 Papierchromatografie beschrijven

3

5.3.3 Een chromatogram lezen

4

Ik kan ze allemaal

In het boek sluit elke paragraaf af met de checklist leerdoelen. Gebruik de uitslag om te kiezen wat je de volgende les herhaalt.

5.3

Klik hier

voor meer kant-en-klare themalessen

Image credit: LessonUp