Hoofdstuk 3

3 Drop en ander snoep

■■

3.1 Reactie en reactieschema


1 Bij het mengen worden stoffen alleen maar door elkaar geroerd. De stoffen veranderen daarbij niet en hun eigenschappen blijven bestaan. Bijvoorbeeld: Het maken van beslag voor pannenkoeken.

Bij reageren verdwijnen de oorspronkelijke stoffen en er ontstaan andere stoffen met andere eigenschappen. Bijvoorbeeld: pannenkoeken bakken. Het beslag verdwijnt en er ontstaat een baksel met een andere smaak en geur.


2 –


3 a Wat betekent: ‘een zuivere stof’ ?


Er is sprake van een zuivere stof als er slechts één stof is. Salmiak is dus een zuivere stof.


b Er is sprake van meerdere ingrediënten.

Drop is dus een mengsel.


4 Bij een chemische reactie veranderen de begin-stoffen.


Alleen in tekening drie staan voor de pijl andere figuurtjes dan na de pijl. Daar is dus sprake van een chemische reactie.


5 a In het reactieschema staan de reactieproducten achter de pijl.


b De pijl geeft aan dat er een chemische reactie optreedt.


6 Je begint met ammonia en zoutzuur. Je eindigt met salmiak.


ammonia(aq) + zoutzuur(aq)  salmiak(vast)


7



8 Welke faseovergang is sublimeren?


De vaste witte stof verdampt.


9 –


■■

3.2 Behoud van massa


10 Bij een chemische reactie is de (gezamenlijke) massa van de beginstoffen gelijk aan de (geza-menlijke) massa van de reactieproducten.


11 Denk aan de wet van behoud van massa.


Er is gegeven dat beide stoffen helemaal verdwijnen. Er ontstaat alleen salmiak. Dus moet gelden:

massa waterstofchloride + massa ammoniak =

massa salmiak.

Dus er ontstaat 7,2 + 3,4 = 10,6 gram salmiak.


12 Zie ook opdracht 11.


massa waterstofchloride + massa ammoniak =

massa salmiak.

Dus: 5,4 + massa ammoniak = 7,95.

Massa ammoniak = 7,95 – 5,4 = 2,55 gram.


13 –


14 a Gebruik het schema met de vijf stappen. Gebruik ook gegevens uit het schema.


Antwoord: 4,3 gram


stap 1: waterstofchloride(g) + ammoniak(g)  salmiak(s)

stap 2: gegeven gevraagd

stap 3: 3,6 gram 1,7 gram

stap 4: 9,0 gram ….. gram

stap 5: (9,0  1,7) : 3,6 = 4,25 gram

Afgerond op 1 cijfer achter de komma: 4,3 gram.


b Denk aan de wet van behoud van massa.


Je verbruikt 9,0 gram waterstofchloride en 4,3 gram ammoniak.

Er ontstaat dus 9,0 + 4,3 = 13,3 gram salmiak.


15 Zoek in de tekst van deze paragraaf op in welke massaverhouding citroenzuur en soda met elkaar reageren. Gebruik de systematische aanpak.


Antwoord: 2,2 gram


stap 1:

citroenzuur(s) + natriumwaterstofcarbonaat (s)  bruisbal(s)

stap 2: gegeven gevraagd

stap 3: 2,3 gram 1,0 gram

stap 4: 5 gram …. gram

stap 5: (5  1,0) : 2,3 = 2,17 gram, afgerond 2,2 g.


16 Kijk goed naar de formule voor het rendement.


Als er iets achterblijft in een pannetje, heb je niet de maximale hoeveelheid winegums gemaakt.

De opbrengst is dus kleiner dan de maximale hoeveelheid. Het rendement is dan kleiner dan 100%.



17 a –


b Je hebt drop gemaakt en gewogen. In de panne-tjes en op het aluminiumfolie blijven restjes materiaal achter. Je hebt dus alleen de drop gewogen die je werkelijk te pakken kon krijgen.


c voorbeeld:

een vel gelatine = 1  1,7 = 1,7 gram

een halve theelepel salmiak = 0,5  3 = 1,5 gram

drie theelepels suiker = 3  3 = 9 gram

drie theelepels tarwemeel = 3  1,5 = 4,5 gram

zakje zoethoutthee = 1  2 gram = 2 gram


d Als je alles bij elkaar optelt zou je 1,7 + 3 + 3 + 1,5 + 2 = 11,2 gram drop kunnen maken.


e rendement =  100%

f Behalve de kosten voor de beginstoffen zijn er ook nog kosten voor de productie in de fabriek (machines en personeel), het transport naar de winkel en in de winkel zelf (pand en personeel).

■■

3.3 Blokschema’s en opschalen


18 a –


b –


c –


d Het zoethoutextract en de bruine suiker of stroop zorgen voor de kleur. Je kunt dan witte suiker ne-men in plaats van bruine suiker.


e Een zwarte kleurstof, zoals actieve kool (E153), toevoegen.


19 a –


b In plaats van kleine potten en pannen gebruik je nu grote vaten waarin je de stoffen mengt. De be-ginstoffen worden door middel van leidingen in de vaten gebracht. Per keer gebruik je kilogrammen stoffen in plaats van grammen. De vloeibare winegums worden automatisch in vormpjes uitgegoten en uitgehard.


c Waar koop je de grondstoffen, hoe controleer je de kwaliteit van de grondstoffen, hoe kom ik aan de juiste machines en personeel, hygiëne tijdens de productie, hoeveel kost dit alles, aan welke eisen moeten de snoepjes voldoen. Deze lijst is niet volledig!


20


21 –


22 a Als je de gassen in water brengt, lossen ze op. Er vindt geen reactie plaats, want de eigenschap-pen van de stoffen (zoals de geur van ammoniak) blijven hetzelfde.


b Als je waterstofchloride en ammoniak mengt, treedt een chemische reactie op. Er ontstaat een nieuwe stof, salmiak, met andere eigenschappen (wit poeder, zoute smaak).


c Bij het verwarmen verdampt het water. Je bent dus aan het indampen.


d Het water dat verdampt is, wordt weer vloeibaar.


e Je kunt het water opnieuw gebruiken om de gas-sen waterstofchloride en ammoniak in op te los-sen.


f


■■

3.4 Het aantonen van stoffen


23 Met een reagens kun je een bepaalde stof aantonen. Bij de chemische reactie van het reagens met die stof ontstaat een duidelijk waarneembaar product.


24 Selectief: kieskeurig. Het reagens werkt slechts met één of enkele stoffen.

Gevoelig: Er is slechts weinig van die stof(fen) nodig om al zichtbaar effect te hebben.


25 a Nee, er kunnen ook andere eiwitten in zitten.

Fehling I toont namelijk meerdere eiwitten aan dan alleen gelatine.


b Selectief betekent ‘kieskeurig’


Je kunt met Fehling I diverse eiwitten aantonen.

Het reagens is dus niet erg selectief.


26 Bij custardpoeder is een kleurverandering te zien als het met water in aanraking komt. Bij een vochtvreter is dat niet het geval.


27 a Custardpoeder is een geschikt reagens om water aan te tonen.


b water(l) + wit custardpoeder(s)  geel product (s)


c Ja: het witte custardpoeder reageert met water en er ontstaat een gele stof. Je kunt water dus ge-bruiken om aan tonen dat de witte stof inderdaad custardpoeder is door de kleurverandering.

28 a Er zijn meer antwoorden mogelijk op basis van waarnemingen of op basis van de geleerde theo-rie.


1) Als je de uitgeharde drop en winegums goed bekijkt, zie je dat ze niet vochtig zijn, ze voelen ook niet vochtig aan. Dus lijkt het alsof er geen water meer aanwezig is.

2) Bij het maken van drop en winegums worden de stoffen gemengd. En in een mengsel zijn alle beginstoffen, dus ook water nog aanwezig.

3) Bij het maken van drop en winegums vindt be-halve mengen ook een reactie plaatst. Dan kan het water verdwenen zijn.


b Drop en winegums inwrijven met custardpoeder en kijken of de kleur van het custardpoeder verandert.


29 a –


b Dat hangt dus van je waarnemingen af.


c Zie opdracht 28b.


d Dat hangt dus van je waarnemingen af.


30 a –


b Kalkwater is niet echt gevoelig. In de eerste buizen zit ook kalkwater, maar dit wordt niet troebel omdat de hoeveelheid koolstofdioxide te klein is om aan te tonen.

■■

Toepassing

31 –


32 a De beginstoffen zijn zwavel en zuurstof.


b Waarom moet de proef worden uitgevoerd in de zuurkast.


Er ontstaat een (giftig) gas: zwaveldioxide.


c zwavel(s) + zuurstof(g)  zwaveldioxide(g)


33 a –


b Wanneer is er sprake van een wet? Let ook op de tabel met gegevens over massaverhoudingen.


Een wet geldt altijd. Dus ook bij deze proef. Bij deze proef lijkt het alsof de massa toeneemt.

Het staalwol reageert met zuurstof in de lucht. Die zuurstof heeft ook een bepaalde massa, maar die kun je zomaar niet afwegen.


34 a Gebruik weer het stappenplan.


Antwoord: 0,8 gram


stap 1: ijzer(s) + zuurstof(g)  ijzeroxide(s)

stap 2: gegeven gevraagd

stap 3: 7 gram 2 gram

stap 4: 2,8 gram ... gram

stap 5: (2,8  2) : 7 = 0,8 gram

b Denk aan de wet van behoud van massa.


De totale massa blijft gelijk: 2,8 + 0,8 = 3,6 gram


35 a kwik(s) + zwavel(s)  vermiljoen(s)


b Gebruik weer het stappenplan.


Antwoord: 75 gram


stap 1: kwik(s) + zwavel(s)  vermiljoen(s)

stap 2: gegeven gevraagd

stap 3: 25 gram 4 gram

stap 4: ….. gram 12 gram

stap 5: (25  12) : 4 = 75 gram


c Denk aan de wet van behoud van massa.


De massa blijft 12 + 75 = 87 gram


d pictogram (zeer) giftig


e De stof is (zeer) giftig en is dus niet aan te beve-len.


36 a zink(s) + zuurstof(g)  zinkoxide(s)


b Bij een overmaat zuurstof reageert alle zink. Bij dezelfde hoeveelheid zink heeft nog meer zuurstof geen invloed op de hoeveelheid zinkoxide die ontstaat.


Uit 8 gram zink kan blijkbaar maximaal 10 gram zinkoxide ontstaan. De grafiek gaat bij een over-maat zuurstof horizontaal lopen.


c In het oplopende deel van de grafiek is er nog geen overmaat zuurstof. Dan is er dus een over-maat zink.


d Er wordt steeds 8,0 gram zink gebruikt. Dit kan met maximaal 2,0 gram zuurstof reageren.

Dus de massaverhouding zink : zuurstof =

8,0 : 2,0 = 4,0 : 1,0


37 a 1 mL zoutzuur bevat 3,6 mg waterstofchloride.

30 mL bevat dus 30  3,6 = 108 mg waterstof-chloride.


b Op dezelfde manier: 30 mL ammonia bevat

30  1,7 = 51 mg ammoniak.


c Zie ook opdracht 11.


Waterstofchloride en ammoniak reageren in de massaverhouding 3,6 : 1,7 = (30  3,6) : (30  1,7) = 108 : 51.

De twee stoffen zijn dus precies in de goede ver-houding gemengd. Er is geen sprake van over-maat van één van beide stoffen.


d Er is evenveel zuur (zoutzuur) als base

(ammoniak) gebruikt. De pH zal dus 7 zijn.


e Denk aan de wet van behoud van massa.


Er kan 108 + 51 = 159 mg salmiak ontstaan.

f Er is blijkbaar 135 mg salmiak ontstaan.


g rendement =  100%


Rendement =  100% =84,9 %


38 Gebruik het stappenplan.


Antwoord: 37,5 gram waterstofchloride en 17,5 gram ammoniak.


stap 1: waterstofchloride(g) + ammoniak(g)  salmiak(s)

stap 2: gevraagd gevraagd gegeven

stap 3: 15 gram 7 gram 22 gram

stap 4: ... gram ... gram 55 gram

stap 5: (15  55) : 22 = 37,5 gram

stap 5: (7  55) : 22 = 17,5 gram

Controle: 37,5 + 17,5 = 55

(wet van behoud van massa)


39 a De ingrediënten worden gemengd. Er treedt (waarschijnlijk) geen chemische reactie op.


b Nee, hier vindt geen reactie plaats. De grote stukken worden kleiner gemaakt.


c Net als bij opdracht 39a is hier sprake van mengen.


d



40 a Bij de oude techniek kwamen veel geurstoffen in de atmosfeer terecht. Met de nieuwe techniek is dat met 90% teruggebracht.


b De nieuwe methode is energiezuiniger: 20% minder energie nodig.


c De zeolietkorrels staan warmte af aan de cacao-bonen en nemen water uit de cacaobonen op.


d Blijkbaar nemen de zeolietkorrels water en geur-stoffen op.


e Bij het oude proces verdween veel hete lucht (met de geurstoffen) door de schoorsteen. Dat betekent ook energieverlies. Bij het nieuwe proces wordt de energie beter vastgehouden door de zeolietkorrels en gaat er minder warmte verloren.