Paragraaf 3.4 - Kookpunt en smeltpunt

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 1

3.4 - Kookpunt en smeltpunt

Leerdoelen van paragraaf 3.4

• Je kunt beschrijven wat er gebeurt als water kookt. 
• Je kunt uitleggen wat het kookpunt en smeltpunt (vriespunt/stolpunt) van een stof zijn en waarom dit stofeigenschappen zijn. 
• Je kunt uitleggen hoe je het vriespunt of smeltpunt van water kunt verlagen.
• Je kunt het smelt- en het stoldiagram van een stof interpreteren
• Je kunt aan de hand van een smeltdiagram uitleggen wat het kooktraject van een mengsel is.

Introductie

Van het water dat bij een regenbui naar beneden valt, is al gauw niets meer te zien. Een deel wordt afgevoerd via het riool, een deel zakt in de bodem weg en een deel verdampt. Dat verdampen gebeurt bij elke temperatuur tussen 0 °C en 100 °C. Als de temperatuur lager dan 100 °C is, dan gaat dat verdampen heel onopvallend. Je ziet helemaal niets, behalve dat de hoeveelheid water langzaam afneemt. Maar water kan ook op een opvallender manier verdampen.

Het kookpunt

Als je water verhit, ontstaan er eerst kleine luchtbelletjes op de bodem. In warm water kan minder lucht oplossen dan in koud water, dus de lucht gaat eruit. Het geluid dat hierbij ontstaat, wordt het ‘zingen’ van het water genoemd. Een poosje later zie je grote waterdampbellen in het water ontstaan. De temperatuur is dan bijna 100 °C. Deze bellen ontstaan op de bodem en verdwijnen vóór ze het wateroppervlak bereiken.

Het kookpunt

Als de temperatuur 100 °C is geworden, bereiken de dampbellen wel het wateroppervlak. Ze barsten daar uit elkaar. Dat is koken: het water verdampt nu niet alleen aan het wateroppervlak, maar overal in de vloeistof (figuur 1). 

 ls je doorgaat met verwarmen, blijft het water koken tot het helemaal is verdampt. De temperatuur van het water blijft daarbij steeds 100 °C. Deze temperatuur noem je het kookpunt van water. 

 Elke stof heeft een eigen kookpunt: water kookt bij 100 °C, propaan (dit zit in kampeergas) bij –42 °C, alcohol bij 78 °C en lood bij 1740 °C (zie tabel ). Het kookpunt is een belangrijke stofeigenschap.

Welke van de volgende uitspraken is waar?

1. Als water kookt, dan neemt de temperatuur van het water toe
2. Als water kookt, dan blijft de temperatuur van het water gelijk
3. Als water kookt, dan neemt de temperatuur van het water af

Welke van de volgende uitspraken is waar?

1. De bellen in kokend water bestaan uit waterdamp
2. De bellen in kokend water bestaan uit lucht
3. De bellen in kokend water bestaan uit nevel

Voordat water kookt ontstaan er bellen.

1. De bellen die ontstaan tijdens het verwarmen bestaan uit lucht
2. De bellen die ontstaan tijdens het verwarmen bestaan uit waterdamp
3. De bellen die ontstaan tijdens het verwarmen bestaan uit water

Stollen en bevriezen

Voor de overgang van vloeistof naar vaste stof bestaan twee woorden: stollen en bevriezen. Van water zeg je dat het bevriest, van kaarsvet dat het stolt. Welk woord je gebruikt, hangt af van de temperatuur. Als een vloeistof vast wordt bij een temperatuur van 0 °C of lager, noem je dat ‘bevriezen’. Als hetzelfde gebeurt bij een hogere temperatuur, gebruik je het woord ‘stollen’.

In de tabel staan twaalf stoffen. Peter heeft één van deze stoffen in een fles. De stof komt vloeibaar uit de vriezer (−18 °C). Als de vloeistof een poosje bij kamertemperatuur (20 °C) staat, begint hij te koken.
Welke van de stoffen in de tabel zou dit kunnen zijn?

1. alcohol
2. butaan
3. kwik
4. propaan

In de tabel staan verschillende stoffen.
Welke van deze stoffen is een gas bij 20 °C?

1. alcohol
2. goud
3. kwik
4. butaan

Kookpunt van water is..?

1. 0 graden Celsius
2. 50 graden Celsius
3. - 100 graden Celsius
4. 100 graden Celsius

Het smeltpunt

Als de temperatuur ’s winters beneden de 0 °C komt, bevriest het water in sloten en plassen. Als de temperatuur boven de 0 °C komt, smelt het ijs weer. Die temperatuur van 0 °C noem je het smeltpunt van ijs of het vriespunt van water. 

 

Als je keukenzout of antivries aan het water toevoegt, wordt het vriespunt lager. Het water bevriest dan niet meer bij 0 °C, maar pas bij een lagere temperatuur (zie figuur)

Kenmerkende stofeigenschappen 

In de volgende tabel zie je het smeltpunt of stolpunt van een aantal stoffen (het woord ‘vriespunt’ gebruik je alleen bij water). Net als het kookpunt is het smeltpunt een kenmerkende stofeigenschap.

In de tabel zie je het smeltpunt of stolpunt van een aantal stoffen (het woord ‘vriespunt’ gebruik je alleen bij water). Net als het 

kookpunt is het smeltpunt een kenmerkende stofeigenschap.

Aluminium heeft een smeltpunt van 660 °C en een kookpunt van 2467 °C. Welke fase heeft aluminium bij 1000 °C?

1. Vast
2. Vloeibaar
3. Gas

Aceton heeft een smeltpunt van -95 °C en een kookpunt van 56 °C. Welke fase heeft Aceton bij 100 °C?

1. Vast
2. Vloeibaar
3. Gas

In de tabel staan twaalf stoffen. Peter heeft één van deze stoffen in een fles. De stof is bij kamertemperatuur (22 °C) een stroperige vloeistof. Als Peter de fles in de koelkast (4 °C) zet, stolt de stof.
Welke van de stoffen in de tabel zou dit kunnen zijn?

1. alcohol
2. aluminium
3. glycerol
4. butaan

In de tabel staan vijf stoffen.
Welke van deze stoffen heeft een vaste vorm bij 750 °C?

1. alcohol
2. aluminium
3. glycerol
4. goud

Als je zout of antivries aan water toevoegt wordt..?

1. water een vaste stof
2. het vriespunt van water hoger
3. het vriespunt van water lager
4. het kookpunt van water hoger

In de winter wordt zout op de wegen gestrooid. Dit wordt gedaan om ervoor te zorgen dat er geen ijslaag op de wegen komt.
Wat is het effect van strooizout?

1. het verlaagt het stolpunt van water
2. het verlaagt het smeltpunt van water
3. het verlaagt het kookpunt van water
4. het verlaagt het vriespunt van water

Bouillon is zout: in een liter soep zit ongeveer 15 g zout. Het water uit de kraan is zoet: het bevat (bijna) geen zout.
Welke uitspraak is juist?

1. soep bevriest bij een hogere temperatuur dan water
2. soep bevriest bij dezelfde temperatuur dan water
3. soep bevriest bij een lagere temperatuur dan water

Zeewater is een oplossing van water en zout. Je hebt een flesje met zeewater in de vriezer gezet. Maak de zinnen kloppend.
Zeewater heeft een A...………...vriespunt dan zoet water.
Het is B …………….mogelijk om zeewater te bevriezen.

Opdrachten maken

Maken de opgaves van 3.4 (blz  102 t/m 105)