§5.2 Indampen en destilleren (Chemie Overal 3 havo)

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

Introductie

Leerlingen leren dat je een opgeloste vaste stof scheidt door indampen en vloeistoffen met een verschillend kookpunt door destilleren, met de begrippen destillaat en residu. Les bij Chemie Overal 8e editie, onderbouw 3 havo/vwo, hoofdstuk 5 Mengsels, paragraaf 5.2. Met startvraag, theorie, opdrachten Kennis en Toepassing, een verdieping en de checklist leerdoelen.

5

Mengsels

Paragraaf 5.2

Indampen en destilleren

Van zeewater kun je zout winnen en ook drinkwater maken. Hoe haal je een stof uit een oplossing?

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

Foto: H. Zell (CC BY-SA 3.0)

Les bij Chemie Overal 8e editie, onderbouw 3 havo/vwo, hoofdstuk 5 Mengsels, paragraaf 5.2 Indampen en destilleren. Ongeveer 40 minuten, scheikunde havo 3. Image credit: LessonUp Image credit: H. Zell, Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.2

5.2  Indampen en destilleren

Leerdoelen

5.2.1

Je kunt uitleggen hoe je een opgeloste vaste stof scheidt van het oplosmiddel door indampen.

5.2.2

Je kunt de werking van destilleren beschrijven met kookpunt, verdampen en condenseren.

5.2.3

Je kunt bepalen welke stof bij destilleren het eerst verdampt.

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 5.2

Startvraag

Drinkwater op een eiland

Je zit op een onbewoond eiland met alleen zeewater. Hoe maak je er drinkwater van?

A

Door een doek gieten

B

Verhitten en de damp opvangen

C

Door een zeef schudden

D

Een nacht laten staan

Laat eerst stemmen en vraag dan naar de redenering. Het zout is opgelost: een doek of zeef houdt het niet tegen en bezinken gebeurt niet. Door het water te laten verdampen en de damp op te vangen, blijft het zout achter. Dat is destilleren. Vraag door: wat doe je met de damp zodat je er water van krijgt?

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.2

Indampen

Bij indampen verwarm je een oplossing totdat de vloeistof verdampt. De opgeloste vaste stof blijft achter.

Zo winnen ze zout uit zeewater: de zon laat het water verdampen in ondiepe zoutpannen en het zout blijft over.

Bij indampen gaat het water verloren in de lucht: je wilt de vaste stof houden. Wil je het water ook houden, dan heb je destilleren nodig. Zeezout wordt in warme, droge gebieden op deze manier gewonnen. Image credit: Bernard Spragg. NZ from Christchurch, New Zealand, Wikimedia Commons (CC0) Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.2

Opdrachten Kennis

1

Wanneer gebruik je indampen?

A

als je de vloeistof wilt bewaren

B

als je twee vloeistoffen wilt scheiden

C

als je de opgeloste vaste stof wilt bewaren

D

als je een vaste stof wilt zeven

Indampen houdt de opgeloste vaste stof over. Twee vloeistoffen scheid je door te destilleren, en een vaste stof zeven doe je bij een mengsel van vaste stoffen.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.2

Destilleren

Foto: Baminnick (CC BY-SA 3.0)

Bij destilleren verhit je een mengsel. De stof met het laagste kookpunt verdampt het eerst. De damp gaat door een koeler en condenseert weer tot vloeistof.

De vloeistof die je opvangt heet het destillaat. Wat in de kolf achterblijft heet het residu.

Bij zeewater is het destillaat zuiver water en het residu het zout. Bij een mengsel van vloeistoffen heeft de stof met het laagste kookpunt de meeste damp in het destillaat. Image credit: Baminnick, Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0) Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.2

Indampen of destilleren?

Wat wil je overhouden? Dat bepaalt je methode.

Indampen

Je wilt de opgeloste vaste stof, bijvoorbeeld zout. Het water verdampt en gaat verloren.

Destilleren

Je wilt de vloeistof ook opvangen, bijvoorbeeld zuiver water uit zeewater. Daarvoor koel je de damp.

Een handige vraag voor leerlingen: wat is het doel, de vaste stof of de vloeistof? Wie beide wil houden, destilleert: het residu is de vaste stof, het destillaat de vloeistof. Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.2

Opdrachten Kennis

2

Welk onderdeel van de destillatieopstelling zorgt dat damp weer vloeistof wordt?

A

de koeler

B

de brander

C

de thermometer

D

de kolf met het mengsel

In de koeler stroomt koud water om de buis heen. De damp koelt af en condenseert: de vloeistof druppelt in de opvangkolf. De brander verwarmt het mengsel, de thermometer meet de temperatuur van de damp.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.2

Opdrachten Kennis

3

Zet de stappen van destilleren op volgorde.

1

de damp wordt gekoeld in de koeler

2

de stof met het laagste kookpunt verdampt

3

het mengsel wordt verwarmd

4

het destillaat wordt opgevangen

Verwarmen, verdampen, condenseren en opvangen: dit is de rode draad. Leerlingen kunnen de stappen aanwijzen op een tekening van de opstelling.

Vul de juiste woorden in.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.2

Opdrachten Kennis

4

Wat je bij destilleren opvangt, heet het destillaat.

Wat in de kolf achterblijft, heet het residu.

In de koeler gaat damp over in vloeistof: dat heet condenseren.

destillaat

residu

condenseren

filtraat

smelten

stollen

Let op het verschil met filtreren in 5.1: daar heet wat door het filter gaat het filtraat. Bij destilleren heet de opgevangen vloeistof het destillaat.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.2

Opdrachten Toepassing

5

Welke stof blijft over in de schaal als je zeewater indampt?

Het zout blijft over. Zeewater bevat vooral keukenzout (natriumchloride) en kleinere hoeveelheden andere zouten. Doorvragen: wat verdwijnt er in de lucht? Het water, als waterdamp.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.2

Opdrachten Toepassing

★ 6

Je destilleert water (kookpunt 100 °C) met ethanol (kookpunt 78 °C). De damp is 79 °C. Wat vang je vooral op?

A

niets, het mengsel kookt nog niet

B

vooral water

C

een mengsel van evenveel water en ethanol

D

vooral ethanol

Bij 79 °C is de ethanol bijna aan het koken maar het water ver onder zijn kookpunt. In de damp zit dus vooral ethanol en dat vang je op. Wie A kiest, denkt dat alles 100 °C moet zijn. Wie B kiest, heeft kookpunt en eerst verdampen omgedraaid.

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.2

V E R D I E P I N G

Alcohol stoken

Foto: Cmyk4317 (CC BY-SA 4.0)

In een distilleerderij verhit men een gegiste vloeistof in een grote koperen ketel. Ethanol kookt bij een lagere temperatuur dan water, dus de eerste damp bevat veel ethanol. Die damp wordt gekoeld en opgevangen.

Dit is dezelfde methode als in de klas, op grote schaal. Gebruik het alleen om het principe van destilleren te laten zien. Vraag leerlingen welke stof het eerst verdampt en waarom je de damp moet koelen. Image credit: Cmyk4317, Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0) Image credit: LessonUp

Hoofdstuk 5

Paragraaf 5.2

Checklist leerdoelen

Welk leerdoel vind je nog het lastigst?

1

5.2.1 Scheiden door indampen

2

5.2.2 Werking van destilleren

3

5.2.3 Eerst verdampen: laagste kookpunt

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.

5.2

Klik hier

voor meer kant-en-klare themalessen

Image credit: LessonUp