Instructie 5 - 2VWO

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 2

Natuurkunde - Week 5 - terugblik week 3

Ik heb inmiddels "inleveropdracht 3" nagekeken je kunt bekijken wat je goed en fout gedaan hebt. Dit doe je door opnieuw op de "inleveropdracht 3" te klikken.

Er waren een aantal vragen die veel van jullie niet helemaal goed maakten, hierom wil ik deze bespreken. Bekijk daarvoor de volgende dia's. Je ziet hier eerste de vraag, hierna de uitleg.

Welke fase-overgang hoort bij het ontstaan van mist?

1. Smelten
2. vervluchtigen
3. Stollen
4. Condenseren

Mist

Mist zijn hele kleine waterdruppeltjes (vloeibaar) in de lucht, mist is geen waterdamp (gas-fase). Dit kan niet want waterdamp is onzichtbaar, daarom kan mist geen waterdamp zijn.

Mist komt uit waterdamp uit de lucht

Ofwel mist is vloeibaar en komt uit gas-fase

Dus: condenseren

Bekijk de figuur (klik voor inzoomen).
Welke vloeistof heeft een grotere dichtheid:
water van 0°C of water van 2 °C?

1. water van 0°C
2. water van 2°C
3. ze zijn beide gelijk
4. dit kun je niet weten

Water

Je ziet  in de figuur dat dat bij 4 °C het volume het kleinst is.

Dus:

Bij 4 °C --> 1000 kg water heeft een volume van 1000 dm3

Dichtheid = massa / volume

Dichtheid = 1000kg /1000dm3 = 1 kg/dm3

Bij 0 °C --> 1000 kg water heeft een volume van 1000,12 dm3

Dichtheid = massa / volume

Dichtheid = 1000kg/1000,12dm3 = 0,999 kg/dm3

Je ziet dus dat water van 4 °C een iets grotere dichtheid heeft

Als water verdampt, wordt het volume ongeveer 1000x zo groot.

Hoeveel keer verder liggen de moleculen uit elkaar bij waterdam dan bij water? Let op: het is niet 1000x

1. 100x zo ver
2. 10x zo ver
3. 333x zo ver
4. 3x zo ver

Bekijk de afbeelding, je ziet dat wanneer de afstanden 4x zo groot is, het volume    x zo groot is. Dit geldt altijd, ofwel, wanneer de afstand 10x zo groot is, is het volume      x zo groot,        is 1000, daarom is 10x zo ver het juiste antwoord.

4​3​​

10​3​​

10​3​​

Natuurkunde - Week 5 - §3.4 

Leerdoelen:

1. Je weet wat een smelttraject en kooktraject zijn.
2. Je weet dat een smelttraject en kooktraject voorkomen bij mengsels
3. Je weet hoe destilleren werkt

Herhaling: Fase overgangen

Herhalen: Bepalen fase van een stof

Temperatuur onder het smeltpunt:

• Stof is vast

Temperatuur tussen smelpunt & kookpunt

• Stof is vloeibaar

Temperatuur boven het kookpunt

• Stof is  gasvormig

Herhalen: Wanneer je een vaste stof opwarmt zal hij eerst gaan smelten, daarna gaan verdampen, uiteindelijk is het een gas.

Herhalen: Fase-overgang

Tijdens een fase-overgang zijn dus beide fases aanwezig, hier in het voorbeeld zie je dat tijdens de fase-overgang (recht gedeelte grafiek) er steeds zowel water als ijs aanwezig is. Bij het eerste schuine gedeelte is er alleen ijs, bij het laatste schuine gedeelte is er alleen water.

Bekijk de instructie

dus:

Zuivere stoffen : kookpunt en smeltpunt (1 temperatuur)

Mengsel : kooktraject en smelttraject (tussen 2 temperaturen)

Zuivere stof: water heeft een kookpunt van 100°C

Zuivere stof: alcohol heeft een kookpunt van 78°C

de 2 lijnen in de diagram

(2 aparte zuivere stoffen)

Diagram van een mengsel van water en alcohol

Je kan nu het kooktraject bepalen, 

dit is het gedeelte waar de temperatuur minder snel steeg

Hier is het kooktraject: 78°C tot 100°C

Bij een zuivere stof

Bij een mengsel van stoffen

Oefenvraag:

Je hebt een onbekend mengsel in de vaste fase en gaat dit laten smelten. Je meet iedere minuut de temperatuur en zet het in een diagram

a. Wat is het smelttraject van dit mengsel? of kookpunt?

b. Uit welke stoffen bestaat het mengsel?

(tip: bekijk blz 77 van je boek)

*probeer eerst de vraag zelf te maken, 

bekijk daarna de uitwerking*

Uitwerking A

a. Wat is het smelttraject van dit mengsel?

Je ziet dat de stof minder snel opwarmt 

tussen de temperaturen -138°C en -114°C.

Dit betekent dat het smelttraject dus

tussen -138°C en -114°C ligt

Uitwerking B

b. Uit welke stoffen bestaat het mengsel? 

(tip: bekijk blz 77 van je boek)

Je weet:

- het is een smelttraject

- het smelttraject is tussen -138°C en -114°C

je gaat dan in de tabel op blz 77 kijken,

hier zie je dat alcohol een smeltpunt van -114°C en 

butaan een smeltpunt van -138°C heeft.

Ofwel, het is een mengsel van alcohol en butaan

Vond je het nog lastig?

Dit is een filmpje die het nogmaals uitlegt: https://www.youtube.com/watch?v=WfDwO5Tj0k0 

Snap je hem al helemaal? Dan hoef je hem niet te bekijken.

Destillatie-opstelling (leer deze uit je hoofd)

Aan de slag!

• Lees §3.4 nog eens door
• Bekijk de "toetsinzage" van inleveropdracht 3, bekijk wat er goed en fout ging.
• Ga aan de slag met het huiswerk, dit is opdracht  51, 54, 55, 56 uit het boek (blz. 81)
• Ga aan de slag met het werken aan de inleveropdracht, maak deze opdracht serieus, ik bekijk de resultaten