Hoofdstuk 1

1 Speuren naar de dader


■■

1.1 Stofeigenschappen


1 a Dit mag je zelf bedenken. Overleg met je buurman of buurvrouw over de antwoorden. Je moet wel uitleggen waarom jij die stoffen nuttig vindt.


b Dit mag je zelf bedenken. Overleg met je buurman of buurvrouw over de antwoorden. Je moet wel uitleggen waarom jij die stoffen gevaarlijk vindt.


c Dit mag je zelf bedenken. Overleg met je buurman of buurvrouw over de antwoorden. Je moet wel uitleggen waarom jij denkt dat die stoffen slecht voor het milieu zijn


2 Voor een waarneming heb je je zintuigen nodig:

je moet iets zien, ruiken, voelen of horen.

(proeven is er niet bij natuurlijk!)

Voor een conclusie moet je nadenken: wat bete-kent dit, wat ben ik nu te weten gekomen?


a Je kunt zien dat ijzer grijs en vast is. Dat is dus een waarneming.


b Je ziet dat het water begint te borrelen en dat de thermometer op 100 °C staat. Die twee zaken combineer je: de conclusie is dat water kookt bij 100 °C.


c Je ziet dat het ijs drijft op de 7-up. Dat is dus een waarneming. Maar…. 7-up is geen water! Je denkt dat ijs ook op water drijft. Dat is dus een conclusie, die je nog wel moet controleren!


3 a Waarnemingen:

– de suikerkorreltjes verdwijnen.

– hoe harder je roert, hoe sneller de korreltjes verdwijnen.

– de thee smaakt zoet, nadat de suikerkorrels zijn verdwenen.


b De opmerking ‘suiker lost op’ is een conclusie. Je ziet slechts dat de suiker verdwijnt.

’Roeren versnelt dus het oplossen’ is ook een conclusie. Je ziet (waarneming) dat de korreltjes sneller verdwijnen een daaruit trek je de conclusie (dus) dat suiker sneller oplost.


4 Stel je voor: je krijgt vijf potjes en je haalt van alle vijf potjes het deksel af. Wat kan er dan fout gaan?


Er kan gemakkelijk een klein beetje van een stof aan het deksel gaan zitten. Als je dat deksel op het verkeerde potje zet, raakt de inhoud van dat potje verontreinigd.


5 a water, wasbenzine en azijn


b Lees de tekst nog eens. Denk ook aan opdracht 2b.


Soms kun je een vloeistof herkennen aan de geur. Ruiken (voorzichtig!) is dus mogelijk. Twee verschillende vloeistoffen koken meestal ook bij een verschillende temperatuur.


6 Stofeigenschappen zijn kenmerkend voor een stof.


– brandbaarheid

– oplosbaarheid: goed of slecht oplosbaar in water

– dichtheid (aantal gram per cm3 )


7 a Er zijn zeer veel brandbare stoffen, zoals benzine, aardgas, papier en nog veel meer.

Er zijn betrekkelijk weinig elastische stoffen.


b Elasticiteit is dus meer kenmerkend dan brand-baarheid.


8 a Een pincet, een schroevendraaier, gereedschap: allemaal van ijzer. Dus…


De vorm van een stof kan sterk variëren, maar het blijft ijzer. De vorm is dus geen stofeigenschap.


b De vorm bepaalt wel wat je met een voorwerp kunt doen. Een spijker van ijzer heeft andere toepassingen dan een sleutel van ijzer.


9 Kijk nog eens bij opdracht 6.


Blijkbaar lost de stof goed op in water. Je kunt ook zeggen dat water een goed oplosmiddel is voor de stof. Er is sprake van een stofeigenschap van de witte vaste stof en van een stofeigenschap van water.

■■

1.2 Zuivere stoffen en mengsels


10 Wanneer noemen we een stof zuiver?


Een stof is zuiver als er sprake is van één stof. In dit geval dus water zonder andere stoffen erdoor.

Bij zeewater is dus geen sprake van zuiver water, omdat er zout en andere stoffen in het water zijn opgelost.


11 a Een oplossing is altijd helder.


Toelichting:

Als een vaste stof geheel oplost, is na afloop geen vaste stof meer te zien.


b Een oplossing is soms kleurloos.


Toelichting:

Als je een witte vaste stof oplost, ontstaat meestal een kleurloze oplossing. Maar als je een gekleurde vaste stof oplost, ontstaat meestal een gekleurde oplossing. Denk maar aan frisdrank zoals cola: wel helder, maar met een kleur.


c Een suspensie is altijd troebel.


Toelichting:

Het is een mengsel van een vloeistof en een slecht oplosbare vaste stof.

d Een suspensie is soms gekleurd.


Toelichting:

Dat hangt af van de kleur van de vaste stof die door de vloeistof gemengd is.


e Een emulsie is altijd troebel.


Toelichting:

Het gaat om twee vloeistoffen die slecht met el-kaar mengen.


12 a Suiker lost op in water. Denk aan de koffie en thee.


b Lucht lost een klein beetje op in water. De lucht boven water in een afgesloten fles blijft bestaan. Maar de vissen in het water leven van het kleine beetje dat in het water is opgelost.


c Alcohol lost goed op in water. Denk maar aan de alcoholische dranken. Een mengsel van water en alcohol ziet er net uit als water.


d Benzine lost niet op in water. Als je benzine mengt met water, blijft de benzine op het water drijven.


e Zeep lost op in water. Denk maar aan afwasmid-del, dat je toevoegt aan water.


13 Voeg aan het mengsel een hoeveelheid water toe. Dan zal de waterlaag groter worden. Je weet dan ook wat de wasbenzinelaag is.


14 a Nee, het kan zijn dat Gerben te veel wil oplossen.


b Het mengsel filtreren en het filtraat indampen. Als na het indampen nog vaste stof overblijft, dan was een beetje van de stof opgelost. Als er niets over blijft na het indampen, dan was er ook niets opgelost.


c Er is blijkbaar een oplossing van stof B ontstaan. Maar het is niet zeker of niet meer van stof B kan oplossen. Je kunt dus niet zeggen dat een verza-digde vloeistof is ontstaan.


15 Aan het eind van de proef heb je minstens twee stoffen verkregen.


a Je bent dus begonnen met een vloeistof, waarin iets was opgelost. Het was dus een oplossing.


b Het destillaat kan best uit twee of meer verschil-lende vloeistoffen bestaan. Je weet dus niet zeker of het een zuivere stof is.


c Het residu kan ook uit meerdere stoffen bestaan. je weet dus niet zeker of het residu een zuivere stof is.


16 –


17 Om twee (vloei)stoffen te scheiden door middel van destillatie moeten beide vloeistoffen voldoen-de verschillen in kookpunt.

a De vaste stof heeft vrijwel zeker een veel hoger kookpunt dan de vloeistof. Dus kun je de vloeistof laten verdampen en de damp opvangen. De vaste stof zal achterblijven.


b Als de kookpunten van de twee vloeistoffen te dicht bij elkaar liggen, kun je de vloeistoffen niet scheiden door middel van destillatie.


18 a


b Zie de uitwerking bij opdracht a


c Zie de uitwerking bij opdracht a


19 Zie ook opdracht 17.


De kookpunten van methanol en ethanol liggen vrij dicht bij elkaar. Als methanol gaat koken, zal ook ethanol al een beetje gaan verdampen. Het destillaat is dus niet zuiver.

■■

1.3 Smeltpunt of smelttraject


20 –


21 Wat is het verband tussen het smeltpunt en het stolpunt?


De overgang van vast naar vloeibaar vindt plaats bij het smeltpunt. De overgang van vloeibaar naar vast vindt bij dezelfde temperatuur plaats. Gesmolten stearine zal dus bij 69 °C stollen.


22 Bij een stoltraject verloopt de temperatuur tijdens het stollen. Dat temperatuurverloop wordt op de verticale as weergegeven. A is dus het stoltraject.


23 a Wat is het verband tussen het smeltpunt en het stolpunt? Zie vraag 21.


Bovenaan in de tekst staat dat stearine een smeltpunt heeft van 69 °C. Het stolpunt is dus ook 69 °C.


b De grafiek begint dus bij een hoge temperatuur.



c



Omdat Sophie tweemaal zoveel stearine gebruikt, zal alles tweemaal zolang duren.

De drie lijnstukken nemen tweemaal zoveel tijd in beslag.


24 Er zijn twee problemen: welke vloeistof is het en is die vloeistof een zuivere stof?


Breng de vloeistof zachtjes aan de kook en meet enige tijd de temperatuur. Als de temperatuur constant blijft, weet je dat er sprake is van een zuivere stof. Als de vloeistof kookt bij 100 °C is het vrijwel zeker water.

Als de temperatuur tijdens het koken verandert, is er sprake van een kooktraject en heb je met een oplossing te maken.


25 a Condenseren is de faseovergang van gas naar vloeibaar.


b De temperatuur blijft constant tijdens het conden-seren. Het is dus een zuivere stof.


c X: gas

Y: gas en vloeistof

Z: vloeistof


d De stof condenseert bij 100 °C en is dus zeer waarschijnlijk water.


26 a In de grafiek zit geen horizontaal stuk. Er is dus sprake van een stoltraject. Het is een mengsel.


b Als Sharona niet vaak genoeg meet, wordt de grafiek minder nauwkeurig. De overgangen wor-den minder duidelijk.





c Als de buis gekoeld wordt, zal het afkoelen en stollen sneller verlopen. De drie delen van de

grafiek zullen korter (minder tijd) zijn.



■■

1.4 Chromatografie


27 –


28 a Chromatografie betekent letterlijk ‘schrijven met kleuren’. Met chromatografie kunnen onder andere kleurstoffen worden gescheiden.


b De stationaire fase zit vast en blijft op zijn plaats. Bijvoorbeeld het papier bij papierchromatografie.

De mobiele fase stroomt langs de stationaire fase.


29 Om twee stoffen te kunnen scheiden met papierchromatografie moeten de stoffen verschillen in oplosbaarheid (in het oplosmiddel van de mobiele fase) en in aanhechtingsvermogen (aan het papier van de stationaire fase).


30 De stof lost goed op in het oplosmiddel en hecht slecht aan het papier. De stof zal dan snel in de mobiele fase terechtkomen en goed mee omhoog gaan. De stof komt dus hoog in het papier terecht.


31 a Wat zal er gebeuren als de stippen onder het vloeistof niveau staan?


Als de stippen in de vloeistof staan, zal de inkt meteen in de vloeistof oplossen en helemaal los-weken van het papier en niet naar boven trekken.


b Er ontstonden meerdere vlekken. De blauwe kleurstof is dus een mengsel.


32 a Voor gewone viltstiften wordt meestal een loopvloeistof gebruikt waar veel water en een beetje aceton in zit.


b Wat betekent watervast?


De inkt van watervaste viltstiften lost niet (heel slecht) op in water. Een loopvloeistof die voorna-melijk uit water bestaat, is niet geschikt voor wa-tervaste viltstiften.

c Je moet een aantal oplosmiddelen proberen. De loopvloeistof zal veel minder water moeten bevatten en meer oplosmiddel dat ook voor verf of lak wordt gebruikt: aceton, alcohol enzovoort.


33 De twee chromatogrammen lijken wel wat op elkaar, maar de groene kleur zit toch op verschil-lende hoogte. Dat kan betekenen dat de twee soorten snippers van verschillende planten afkomstig zijn.

■■

Toepassing

34 Het verschil tussen een oplossing en een suspensie kun je zien.


Een oplossing zoals inkt of slaolie is helder: je kunt door een fles met slaolie heen kijken. Jus d’ orange is een suspensie, omdat het troebel is door de stukjes vruchtvlees. Dus antwoord B is juist.


35 Kijk nog eens bij opdracht 6.


Vorm en volume zijn geen stofeigenschappen. Daarmee vallen B en C af. Kleur en geur zijn kenmerkend voor een stof. De fase (bij een be-paalde temperatuur) hangt af van het smeltpunt en kookpunt van een stof. Bij antwoord A staan dus allemaal stofeigenschappen.


36 a Kijk nog eens bij opdracht 2.


Voor de onderdelen 2, 3, 4, 5 en 7 hoeft Karin al-leen maar te kijken. Dat zijn dus waarnemingen.


b Bij onderdeel 1 ziet ze dat er een vloeistof ontstaat en dan is de conclusie dat de stof smelt.

Bij onderdeel 6 en 8 bedenkt ze welke stof het volgens haar is. Dat zijn dus conclusies.


37 a Matig. Niet alle stoffen zijn breekbaar, maar het hangt ook af van de gebruikte kracht. of

Goed. Als de stof breekt, als het op de grond valt (bij een kleine kracht dus), vallen heel veel stoffen af.


b Goed. Alle stoffen die wel oplossen in water vallen nu af.


c Slecht. Vrijwel alle vaste stoffen kunnen verpoe-derd (fijngemalen) worden.


d Slecht. vrijwel alle stoffen worden vloeibaar bij verwarmen (smelten).


38 Bij een opdracht als deze is het verstandig om eerst het artikel goed door te lezen. Daarna be-antwoord je de vragen.


a Zie het eind van de eerste kolom: cocaïne is wit.


b Met behulp van koolstof en ijzerstof wordt het zwart, waardoor het niet meer op cocaïne lijkt. Het is dus een poging om de douane te misleiden.


c Met behulp van koolstof en ijzerstof.


d De douane heeft scheikundig gezien geen gelijk. Het is een mengsel van tenminste drie stoffen: cocaïne, koolstof en ijzer.


e Voeg aceton toe aan een kleine hoeveelheid van de zwart gemaakt cocaïne. Daarna moet je even roeren om de cocaïne op te lossen. (koolstof en

ijzer lossen niet op in cocaine). Daarna giet je de suspensie door een koffiefilter. Ijzer en koolstof blijven in het filter zitten, de oplossing van cocaïne in aceton loopt door het filter. Die oplossing vang je op in een bekerglas. Dat glas ga je zachtjes verwarmen. De aceton verdampt en de zuivere cocaïne blijft achter in het glas,


39 a Rood (laagste temperatuur): vast

Groen: vast en vloeibaar

Blauw: vloeibaar


b Bij het smelten van aspirine A stijgt de tempera-tuur van 130 °C naar 135 °C. Bij het smelten van aspirine B stijgt de temperatuur van 125 °C naar 135 °C.

Aspirine A heeft een kleiner smelttraject en bevat dus minder verontreinigingen en meer van de werkzame stof.


c Als je tweemaal zoveel van aspirine B neemt (en even hard verwarmt) duurt alles tweemaal zo lang.





40 a Zie ook de tekst aan het begin van paragraaf 1.2.


Zie de uitwerking van opdracht 18.


b Als je het mengsel verwarmt, zal de stof met het laagste kookpunt het eerst gaan verdampen. Pentaan zal dus het eerst overdestilleren.


c Bij een temperatuur van 36 °C of iets hoger zal ook al een deel van het hexaan verdampen en overdestilleren. Omdat de kookpunten vrij dicht bij elkaar liggen, lukt de scheiding niet.