Hoofdstuk 6

6 Aardappelen: van snack tot plastic

■■

Activiteiten

6A


2 Hoe hoger je komt, hoe lager de luchtdruk wordt. Daardoor kookt water bij een lagere temperatuur. Het duurt dan langer voordat de aardappelen gaar zijn.


6B


2 Een stof waarmee je een andere stof kunt aanto-nen, heet een reagens.

■■

6.1 Reactiesnelheid


1 Vastkokende aardappelen blijven heel, kruimige aardappelen vallen uit elkaar bij het koken.


Vastkokend: frites, chips, gebakken aardappelen.

Kruimig: gekookte en gebakken aardappelen.

Zeer kruimig: aardappelpuree, aardappelkroket.


2 Weet je de definitie nog van exotherm en endo-therm?


Om aardappelen te koken is warmte nodig. Het is dus een endotherm proces.


3 a Het koken van water is geen chemische reactie. Er ontstaat waterdamp, dat bij afkoelen weer water wordt. De stof verandert dus niet.


b Voor het koken van water is steeds energie nodig. Het is dus een endotherm proces.


c Geef eerst het reactieschema in woorden.


methaan + zuurstof  koolstofdioxide + water

CH4(g) + 2 O2(g)  CO2(g) + 2 H2O(l)


d Als bij je thuis de cv of gaskachel brandt, wordt het dan warmer of kouder in huis?


Als het gas brandt, kun je rustig je lucifer uitbla-zen. Het brandende gas geeft zoveel warmte, dat aansteken niet meer nodig is. Het is dus een exo-therme reactie. Daarom verbranden we ook gas in onze cv of gaskachel.


4 –


5 a De vier factoren zijn: temperatuur, verdelings-graad, concentratie en katalysator.


b De eerste drie factoren kun je verklaren door aan te nemen dat moleculen op elkaar moeten botsen voor een chemische reactie. Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller de moleculen bewegen en botsen. Hoe fijner verdeeld en hoe hoger de concentratie, hoe groter de kans op botsingen.

6 In een hogedrukpan is de druk hoger en daardoor kookt water bij een temperatuur die hoger is dan 100 °C. Bij die hogere temperatuur is het suddervlees eerder gaar.


7 Er zijn twee redenen:

1) Frites wordt bij ongeveer 180 °C gebakken, aardappelen worden bij 100 °C gekookt.

2) Frites is meestal kleiner gesneden dan gewone aardappelen.


8 –


9 Er zijn twee mogelijkheden:

1) Hij moet de aardappelen klein snijden. De klei-nere stukjes zullen sneller heet en gaar worden.

2) Hij kan een snelkookpan gebruiken. Dan wordt een hogere temperatuur bereikt.


10 a In een gas zijn alle deeltjes los van elkaar en dus heel fijn verdeeld.


b Dat klopt. In een oplossing is de stof door de gehele vloeistof verdeeld.


11 Ze heeft ongelijk: een enzym is altijd een katalysator, maar een katalysator hoeft niet altijd een enzym te zijn.


12 a Geef eerst het reactieschema in woorden.


magnesium + zoutzuur 

waterstof + magnesiumchloride

Mg(s) + 2 HCl(aq)  H2(g) + MgCl2(s)


b Ga na welke van de vier factoren voor de reactie-snelheid hier van belang is.


Hoe fijner verdeeld het magnesium is, hoe snel-ler de reactie gaat. De proef met het poeder levert dus de bovenste lijn op.


c Ga na welke van de vier factoren voor de reactie-snelheid hier van belang is.


Tijdens de reactie daalt de concentratie van het zoutzuur. Het stukje magnesium wordt steeds kleiner. Hierdoor neemt de kans op botsingen af en daalt de snelheid van de reactie.


d De hoeveelheid waterstof hangt af van de hoe-veelheid zoutzuur en magnesium die reageren.

Bij beide proeven is evenveel magnesium en zoutzuur gebruikt. Er ontstaat dus evenveel waterstof.


13 –


14 a 35% van 150 = 35  1,50 = 42,5 mL


b Het kookpunt van alcohol is 76 °C. Alcohol ver-dampt dus eerder dan water.


c



d Reken eerst uit hoeveel alcohol je hebt. Bereken daarna hoeveel vieux daarmee gemaakt kan wor-den. Je kunt een verhoudingstabel maken.


Antwoord: 42,9 L vieux.


Je hebt 100 L van 15% = 15 L alcohol.

In 100 L vieux zit 35 L alcohol.


aantal L alcohol aantal L vieux

35 100

15 ….


Dus (15100) : 35 = 42,9 liter vieux


15 a Je weet weer hoeveel alcohol je hebt en hoeveel het totale volume is.


Je hebt 10 mL alcohol en 200 mL drank.

Er is dus (10 : 200)100% = 5 % alcohol.


b Je weet het totale volume van de drank en je weet het percentage alcohol.


Volkert heeft 400 mL bier op met 5% alcohol.

Dus 5% van 400 = 54 = 20 mL alcohol.

Anneke heeft 70 mL vieux op met 35% alcohol.

Dus 35% van 70 = 350,70 = 24,5 mL alcohol.

Anneke heeft het meest gedronken.


16 a Geef eerst het reactieschema in woorden.


marmer + zoutzuur  water + koolstofdioxide + calciumchloride-oplossing


CaCO3(s)+ HCl(aq)  H2O(l) + CO2(g) + CaCl2(aq)


b Kijk nog eens naar opdracht 5.


Je verandert niets aan de temperatuur, concentratie en verdelingsgraad. De proef gaat dus precies even snel. Er kan wel meer marmer reageren omdat je meer zoutzuur neemt.


17 –


18 Bereken de concentratie in beide soorten limonade.


Simon heeft 10 mL siroop aangevuld tot 200 mL.

Dus 10 : 200 = 0,05 mL siroop per mL ranja.

Yvonne heeft 15 mL siroop aangevuld tot 250 mL.

Dus 15 : 250 = 0,06 mL siroop per mL ranja.

Yvonne heeft dus de hoogste concentratie.

■■

6.2 Scheidingsmethoden en berekeningen

19 a Er ontstaan andere stoffen. Fotosynthese is dus een scheikundig proces.


b Lees goed de inleidende tekst en geef eerst het reactieschema in woorden.


water + koolstofdioxide  zuurstof + glucose

6 H2O(l) + 6 CO2(g)  6 O2(g) +C6H12O6(s)


c Voor de fotosynthese is energie (zonlicht) nodig. Het is dus een endotherm proces.


d Gebruik een verhoudingstabel.


koolstofdioxide zuurstof

11,0 8,0

10 …


Er ontstaat (8,010) : 11,0 = 7,3 gram zuurstof.


20 Geef eerst het reactieschema in woorden.


zetmeel + water  glucose

(C6H10O5)n(s) + n H2O(l)  n C6H12O6(s)


21

methode principe (verschil in)

zeven

filtreren

bezinken en afgieten

centrifugeren deeltjesgrootte

deeltjesgrootte

dichtheid

dichtheid


22 a Zie ook activiteit 6B.


Je moet eerst de aardappelen schoonmaken of spoelen, schillen en raspen. De fijngemaakte aardappelen moet je daarna behandelen met water, het ontstane zetmeel moet bezinken. Daarna moet het gespoeld worden. Tot slot moet je de suspensie filtreren en het zetmeel drogen en verpakken.


b



c Zetmeel bevat vrijwel geen water. Daardoor zal het minder snel rotten en schimmelen.


23 a 2500 gram aardappelen bevatten 320 gram zetmeel.


aardappelen zetmeel

2500 gram 320 gram

100 % …


Dus (320 : 2500)100% = 12,8% zetmeel.


b Gebruik een verhoudingstabel.


Je moet per dag 56 gram eiwit binnen krijgen.

Per 100 gram patat is 2,3 gram eiwit aanwezig.


gram aardappelen gram eiwit

100 2.3

… 56


Je moet minstens (56100) : 2,3 = 2435 gram aardappelen moeten eten.


c In 100 gram aardappelen zit 14 mg vitamine C. Dus 21 mg vitamine C in 150 gram patat.

Dat betekent (21 : 70)100% = 30% van de dagelijkse behoefte.


d In 100 gram aardappelen zit 16,8 gram koolhydraten. Dat is volgens de tabel 10,9% van de dagelijkse behoefte.


aantal gram koolhydraten dagelijkse behoefte

16,8 gram 10,9%

…. 100%


De dagelijkse behoefte is dus (16,8100) : 10,9 = 154 gram koolhydraten.


e De energiewaarde van patates frites is hoger dan die van gekookte aardappelen. Bij het bakken van frites komt er frituurvet in de aardappelen terecht. Frituurvet bevat “veel calorieën”.

■■

6.3 Reagentia


24 Je kunt met jood de aanwezigheid van zetmeel aantonen. Er ontstaat dan een blauwzwarte kleur. Het omgekeerde kan dan ook: met een zetmeel-oplossing kun je jood aantonen.


25 Bedenk eerst enkele verschillen in eigenschappen tussen de drie stoffen.


Suiker lost goed op in water, zetmeel matig en krijt lost vrijwel niet op in water. Neem drie reageerbuizen met water en doe per buis een klein schepje van één van de drie stoffen. Goed schudden. De buis die helemaal troebel blijft, bevat krijt. Voeg voor alle zekerheid aan de drie buizen een beetje joodoplossing toe. De buis met zetmeel zal een blauw/zwarte kleur geven.


26 Als je water wilt aantonen kun je een klein beetje wit kopersulfaat of custardpoeder toevoegen. Als er water aanwezig is, wordt het kopersulfaat blauw of het custardpoeder wordt geel.


27 wit kopersulfaat + water  blauw kopersulfaat

CuSO4(s) + 5H2O(l)  CuSO4∙5H2O(s).


28 –


29

reagens

waarnemingen aangetoonde stof

kalkwater


joodoplossing


wit kopersulfaat

custardpoeder kleurloos naar wit troebel

geel naar

(donker)blauw

wit naar blauw

wit naar geel koolstofdioxide


zetmeel


water

water

■■

6.4 Het gebruik van zetmeel


30 Lees de tekst van deze paragraaf goed door.


Je kunt de oplosbaarheid van zetmeel verbeteren door het zetmeel bij een voldoende hoge temperatuur goed met water te roeren. De grote zetmeelmoleculen vallen uit elkaar. Er ontstaan kleinere moleculen. Dit gemodificeerde zetmeel lost beter in water op.


31 Lees de tekst van deze paragraaf goed door.


Met zetmeel. Het zetmeel zet uit als het in water komt. De tablet valt dan uit elkaar.


32 Lees de tekst van deze paragraaf goed door.


Ze kan het beste gemodificeerd zetmeel gebrui-ken. Dat lost veel beter in water op.

33 Nee, een thermoplast kan ook hard plastic zijn. Sommige thermoplasten worden pas bij vrij hoge temperatuur zacht.


34 Geef eerst het reactieschema in woorden. Maak de vergelijking eerst kloppend voor de verbranding van C3H4O2.


polymelkzuur + zuurstof  koolstofdioxide + water

(C3H4O2)(s) + 3 O2 (g)  2 H2O(l) + 3 CO2(g)

(C3H4O2)1000(s) + 3000 O2 (g) 

2000 H2O(l) + 3000 CO2(g)


35 a Sommige gassen in de dampkring houden de warmte van de zon vast. Als de hoeveelheid van deze gassen toeneemt, wordt er meer warmte vastgehouden en stijgt de temperatuur op aarde.


b Voor het maken van bioplastics zijn planten nodig. Planten verbruiken koolstofdioxide bij de fotosynthese. Bij de verbranding van bioplastics komt die koolstofdioxide weer vrij. De hoeveelheid koolstofdioxide neemt dus niet toe.


36 a –


b aardappelpoeder, meel, plantaardige olie en zout.


c Schrijf eerst het reactieschema in woorden. Neem aan dat het bakje vooral uit zetmeel bestaat.


zetmeel + zuurstof  water + koolstofdioxide

(C6H10O5)n(s) + 6n O2 (g)  5n H2O(l) + 6n CO2(g)


d Zetmeel is een natuurproduct, dat met behulp van enzymen kan worden afgebroken.


e De aardappelbakjes moeten voldoende sterk zijn, ze moeten niet oplossen in vettige stoffen en ze moeten enige tijd houdbaar zijn.


f De prijs van de bakjes was waarschijnlijk te hoog, vergeleken met plastic bakjes of papieren zakken.

■■

Toepassing

37 a analisten, procestechnologen, kwaliteitszorgmedewerkers, productiemedewerkers, research medewerkers, afdelingsleiders, schoonmakers, controleurs.


b Dat mag je zelf uitzoeken.

Zie ook de eindopdracht.


c Dat mag je zelf uitzoeken.


d De inspectie controleert op groene delen van de aardappel, takken en stenen.


e Water wordt gebruikt bij wassen en ontstenen, schillen, snijden en blancheren (koelen met koud water).

In stap 3, 4, 5, 6 en 8 wordt water aangevoerd.


f In stap 3, 4, 5, 6 en 8 wordt water afgevoerd.

g Het afvalwater bevat vooral stenen en schillen. Die kunnen verwijderd worden door het afvalwater te filtreren of te laten bezinken.


h Het gezuiverde afvalwater zal men niet gebruiken om de hete aardappelen af te laten koelen. Voor de andere processen is het prima te gebruiken. Het gezuiverde afvalwater wordt dus naar 3,4,5 en 6 teruggevoerd.


i Er ontstaat afval bij 2, 3, 4, 5, 6 en 7.


j Dit afval bestaat uit aardappelrestanten. Het kan gebruikt worden als veevoer.


k Er wordt energie verbruikt bij 1 (koelen), 8 (water verwarmen), 14 (opslag koelen) en er zijn elektromotoren nodig bij 4, 8, 9 en 10.


l Bij 8 wordt stoom gebruikt. Daar is nog warmte uit terug te winnen. Ook kan men de stoomleidingen isoleren.


m

ton aardappelen ton patates frites

100 70

… 5


Er is dus (5100) : 70 = 7,1 ton aardappelen nodig.


n Er zullen milieu-eisen gesteld worden voor de hoeveelheid geluid, stank en afvalwater.


38 –