Hst 1+ H 3 mengsels en scheiden

• Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

herhaling hst 1 en 3 voor 4 tL

• Stofeigenschappen bepalen waarvoor je de stof gebruikt. 
  
• Dit zijn géén stofeigenschappen:
  - temperatuur
  - volume
  - massa
  - fase (=toestand)
• Want ze zijn afhankelijk van de
   omstandigheden!

Hst 1: Stoffen kun je herkennen aan stofeigenschappen

(zijn altijd hetzelfde voor die stof!)

Dit zijn wél stofeigenschappen

Dichtheid

• formule: 
                         
•  in symbolen:
  
  
• eenheden: 
  
  
• van veel stoffen veranderd de
  dichtheid als de temperatuur veranderd

dichtheid=​volume​​massa​​

ρ=​V​​m​​

​m​3​​​​kg​​=​m​3​​​​kg​​

dichtheid  goud = 19,3 g/cm³ 

dichtheid aluminium =2,7 g/cm³

Dichtheid =massa van 1 cm³  stof
 

Dichtheid is een kenmerkende stofeigenschap (Binas tabel 15 -17)

Faseovergangen beschreven met deeltjesmodel: 

• Temperatuur omhoog --> meer beweging moleculen --> aantrekkings-kracht tussen moleculen(vanderwaalskracht) 
  kleiner  --> faseovergang
• rode pijlen = warmte nodig 
• blauwe  overgangen  komt warmte vrij
  

faseaanduidingen van stoffen; 

 - g (gasvormig) 

 - l (vloeibaar)  

- aq (opgelost in water) 

- s (vast) 

• zuivere stof bestaat uit 1 soort deeltjes (moleculen)
• heeft daarom smeltpunt + kookpunt
• temperatuur constant bij faseovergang

• mengsels bestaan uit meerdere stoffen door elkaar heen 
• hebben daarom een smelt- en kooktraject
• temperatuur niet constant bij faseovergang

Zuivere stoffen                        en        Mengsels               

• blijvende verandering van stofeigenschappen(andere kleur, structuur, dichtheid ) b.v.  koken van voedsel 
• onverwachte faseovergangen (die niet terug te draaien zijn) b.v. eitje bakken. Het eiwit was vloeibaar,
  wordt vast door hitte (i.p.v. verdampen) dat noemen we stollen maar het en blijft na afloop vast dus is hier niet een faseovergang
• ontstaan van gassen,  rook (= nieuwe stof) b.v bij verbranden papier
• ontstaan van  geluid, licht, (b.v. bij vuurwerk afsteken)

wanneer SCHEIKUNDE?   

Als beginstoffen verdwijnen en nieuwe stoffen ontstaan. 

Te herkennen aan:  

soorten  reacties: 

1. ontledingsreactie:1 beginstof-> meer eindproducten
   (fotolyse, elektrolyse, thermolyse) 
2. verbrandingsreactie:  beginstof+zuurstof-> eindproduct(en) 
   volledige verbranding koolwaterstofverbinding blauwe/kleurloze vlam :
   CxHy + O2-> CO2+H2O
   onvolledige verbranding gele vlam: CxHy + O2-> CO + H2O +C (=roet)
3. overige vormingsreacties(=synthese reactie):
   minstens 2 beginstoffen --> 1 of meer eindproduct(en)
   

ontleden kost energie: 3 soorten ontledingsreacties

1. met warmte: Thermolyse
2. met licht: Fotolyse
3. met elektricteit: Elektrolyse
   hiernaast elektrolyse water
   H₂=waterstofgas--> blaffend geluid
   O₂= zuurstofgas--> gloeiend voorwerp feller gloeien

 Van zuivere stof naar mengsel: suikerwater

zuiver water(l)      +       suiker(s)               --->   suiker(aq)

smelt-en kookpunt + smelt- en kookpunt     ---> smelt- en kooktraject   

H₂O_(l)                       +      C₁₂H₂₂O_11(s)          ----> C₁₂H₂₂O11  (aq)   
ontleedbaar           +      ontleedbaar        ----->   scheiden via indampen
in H2₊O_{2                           in C + CxHy+ H2O}

Stoffen die uit meerdere atoomsoorten bestaan heten verbindingen en die kun je ontleden 

Van mengsel (= meer molecuulsoorten) naar een zuivere stof (1 molecuulsoort) naar niet ontleedbare stof (1 atoomsoort)

Dus:

H 3 mengsels scheiden= sorteren

• Een mengsel bevat meerdere molecuulsoorten
• heeft dus ook een smelt- en kooktraject (h1)
• bij scheiden van mengsels maak je gebruik van verschil van stofeigenschappen om de deeltjes te sorteren
• elke scheidingsmethode berust op   ander verschil van  stofeigenschap

• homogeen mengsel= de 

verschillende bestanddelen zijn niet meer te onderscheiden doordat  de deeltjes van de stoffen zo klein zijn
 --> altijd doorzichtig

• vb oplossing (=vast in vloeistof, vloeistof in vloeistof, gas in vloeistof), of een gasmengsel
• een legering (=mengsel van metalen) is het enige homogene mengsel dat niet doorzichtig is
  

• heterogeen mengsel= de afzonderlijke bestanddelen mengen niet met elkaar
• verschillende bestanddelen zijn, als je heel goed kijkt, wel te onderscheiden--> altijd troebel
• vb emulsie, suspensie, gel, schuim, nevel, rook, z.o.z.

oplossing = homogeen mengsel 

 vaste-, vloeibare- of gasvormige stof in een vloeibaar oplosmiddel (vaak water)

Kenmerken van een oplossing:

• Helder/doorzichtig,
  
• Kan gekleurd of kleurloos zijn.
  

Voorbeelden:

•  Vaste stof in een oplosmiddel. Bv: suiker in water of zout in water.
  
• Vloeistof in een oplosmiddel. Bv: alcohol in water(spiritus, wijn, bier) of azijnzuur in water (azijn).
  
• Gas in een oplosmiddel. Bv: koolstofdioxide in water (in bier, cola, champagne).
  

Scheiden van oplossing:

• Indampen (als je vaste stof uit de oplossing wilt halen)
  
• Destilleren (als je een vloeistof uit de oplossing wilt halen)

Indampen: scheiden op basis van verschil in kookpunt

Wanneer: als je vaste stof uit oplossing wilt

Werking: 

• het oplosmiddel heeft een lager kookpunt en verdampt als eerste
• de vaste stof blijft over als residu

Nodig: 

• indampschaaltje
• driepoot en gaasje
• brander 

  

Destilleren: scheiden op basis van verschil in kookpunt

Wanneer: als je uit een oplossing een vloeistof wilt halen

Werking: 

• de stof met het laagste kookpunt verdampt als eerste, 
• de damp condenseert in de koeler
• de gecondenseerde opgevangen vloeistof is het destillaat
• de stof(fen) met het hoogste kookpunt hou je over als residu
  

Nodig: 

• brander en statief,
  
• thermometer
• twee erlenmeyers
• destillatie kolom met koeler

  

Suspensie = hetrogeen mengsel 

 vaste stof die niet mengt met een vloeistof

Kenmerken van een suspensie:

• troebel en gekleurd  

Voorbeelden:

•  slootwater
• jus d'orange
• verf, nagellak
• chocolademelk (= een emulsie en een suspensie)
   
  Scheiden van suspensie:

1. filtreren (werkt het beste)
2. bezinken en afgieten( werkt minder nauwkeurig als filtreren
3. (indampen kan vaak maar kost tijd/energie en levert soms giftige damp op )

Filtreren: scheiden op basis van verschil in deeltjesgrootte 

Wanneer: als je een vaste stof uit een suspensie wilt halen

Werking: 

• de stof met de grootste deeltjes blijven in het filter achter en vormen het residu 
• de opgevangen vloeistof is helder en noem je het filtraat

Nodig: 

• trechter
• filtreerpapier
• extra reageerbuis 

  

Bezinken èn afgieten: scheiden op verschil in dichtheid

Wanneer: als je een vaste stof uit een suspensie wilt halen (b.v. decanteren van wijn)

Werking: 

• de stof met de grootste dichtheid (= vaste stof) zakt naar de bodem 
• daarna schenk je de heldere vloeistof daarboven voorzichtig af 
• tijdens het afgieten mengt de vaste stof meestal toch weer met de vloeistof 
• (kan versneld worden door centrifugeren)

Nodig: 

• 2 reageerbuisjes
  

  

Emulsie = hetrogeen mengsel 

 vloeistof die niet mengt met een andere vloeistof

Kenmerken van een emulsie:

• troebel en gekleurd  
• belletjes van vloeistof in andere vloeistof (niet altijd zichtbaar)
• emulgator (=eiwit in voedingsmiddel of zeep in cosmetische product)
  nodig om emulsie gemengd te houden 

Voorbeelden:

• melk, mayonaise
• gezichtscrème, conditioner 

Scheiden van emulsie:

1. zonder emulgator: ontmengen of centrifugeren
2.  met emulgator: "kapot" maken

Emulsie zonder emulgator scheiden: op verschil in dichtheid

Wanneer: zonder emulgator ontmengt een emulsie spontaan 

Werking: 

• de vloeistof met de grootste dichtheid zakt naar de bodem (hieronder: vet drijft op water)
• daarna schenk je de bovenste vloeistof daarboven voorzichtig af  
• (kan versneld worden door centrifugeren)

 

  

Emulsie met emulgator scheiden: chemische reactie 

Wanneer: door de emulgator kapot te maken ontmengt een emulsie we noemen dit bij voedingsmiddelen "schiften"(meestal per ongeluk)

Werking: 

• als de eiwitten (=emulgator) in melk, yoghurt of pindasaus te warm worden verliezen de eiwitten de emulgerende werking. 
• vet/olie gaat weer drijven op de rest van de vloeistof

 

  

oplossing: voeg extra emulgator toe,
b.v. extra pindakaas of eiwit/eigeel 

Extraheren= scheiden door verschil in oplosbaarheid

Wanneer: als je uit een vaste stof de kleur-, geur- en of smaakstoffen wilt trekken 
 

Werking: 

• een deel van de vaste stof lost wel op in de
  extractievloeistof en een ander deel niet 
• daarna moet je altijd nog filtreren (en soms
  wordt het filtraat nog ingedampt)

  Nodig: 

• extractievloeistof (meestal water, soms alcohol)

  

Adsorberen = scheiden door verschil in hechtingsvermogen

Wanneer: als je uit een vloeistof of gas ongewenste stoffen wilt verwijderen 
 

Werking: 

• ongewenste stoffen hechten aan het adsorptiemiddel (meestal actieve koolstof)
• hoe fijner het adsorptiemiddel is des te beter kunnen ongewenste stoffen hechten 
• daarna moet je altijd nog filtreren 

  Nodig: 

• adsorptiemiddel (meestal actieve koolstof)
• filter 

  

3.2 herhaling concentratie berekenen

• de concentratie geeft aan hoeveel van een stof in het totale mengsel aanwezig is. In een formule noteer je dat zo:
  
  
  of 
  
• de eenheid is in (m)g/L of mg/g
  of afgeleide eenheden daarvan

3.2: percentage berekenen in procenten

• het percentage lijkt veel op de concentratie alleen druk je de verhoudingen nu uit in procenten
  
  
•  in een formule ziet dat er zo uit:           
                                                 
  
  
• volumepercentage (bij vloeistof in vloeistof mengsel) en massapercentage (bij vaste stoffen). Je antwoord kan nooit > 100% zijn    

1. Noteer wat er gevraagd wordt.
2. Noteer wat er geven is.
   
3. Noteer je oplossing:
   -de formule
   - de ingevulde formule
   - uitkomst incl  eenheid (of het aantal %)

In een pot jam van 450 g zit 30 g suiker, bereken de concentratie suiker in mg/g. 

1. Gevr: concentratie suiker in jam.
   
2. Geg: 450 g jam bevat 30 g suiker.
   
3. Opl:  concentratie = deel )/geheel
   concentratie =  suiker/  jam
   concentratie = 30000 mg/450 g
   concentratie    = 67 mg/g suiker in jam

Verplichte aanpak rekenopgaves   Bijvoorbeeld: 

Welk van de volgende uitspraken over een mengsel is/zijn waar?

1. Een mengsel bestaat uit een soort molecuul
2. Een mengsel bestaat uit twee of meer soorten moleculen
3. Een mengsel heeft een kookpunt
4. Een mengsel heeft een kooktraject

Welke soort mengsels kun je scheiden door middel van filtratie?

1. Oplossingen
2. Suspensies
3. Emulsies
4. adsorpties

De scheidingsmethode extraheren berust op het verschil in:

1. Kookpunt
2. Deeltjesgrootte
3. Oplosbaarheid
4. Aanhechtingsvermogen

wat voor soort mengsel krijg je als je water met olijfolie goed mengt?

1. een oplossing
2. een suspensie
3. een emulsie
4. een extract

hoe kun je het mengsel van water, zeep en olijfolie goed scheiden?

1. verhitten tot emulgator kapot gaat
2. filtreren
3. destilleren
4. een extractiemiddel toevoegen

De scheidingsmethode extraheren berust op het verschil in:

1. Kookpunt
2. Deeltjesgrootte
3. Oplosbaarheid
4. Aanhechtingsvermogen

Welke van onderstaande mengsels is een emulsie

1. Zeewater
2. Melk
3. jus d'orange
4. Koffie

wat voor soort mengsel krijg je als je water met bruine suiker goed mengt?

1. een emulsie
2. een suspensie
3. een oplossing
4. een extract

welke uitspraken kloppen voor het mengsel van water met zand:
het is een.....

1. Suspensie en het best te scheiden via filtratie
2. Suspensie en het best te scheiden via destillatie
3. Oplossing en het best te scheiden via indampen
4. emulsie en het best te scheiden via indampen

welke uitspraak over koolstof is niet waar

1. het is een adsorptiemiddel
2. het is een absorptiemiddel
3. als je het fijn maalt werkt het beter
4. als het stoffen heeft geadsorbeerd moet het worden vervangen