Vaste stoffen bij water

Vaste stoffen bij water

Onderzoeksvraag :
Wanneer is er sprake van een scheikundige reactie en welke stof lost het best op in water?

Theorie :
Krijt mengt zich met water. Maar het lost niet op. Kleine stukjes krijt blijven in het water zweven. Er ontstaat een suspensie. Een suspensie is een voorbeeld van een heterogeen mengsel. De stoffen zijn niet door en door gemengd. Moleculen zout gaan los en mengen zich met het water maar veranderen niet van structuur. Na verwarming verdampen de watermoleculen uit het bekerglas.
Daar door komen de zoutmoleculen weer bij elkaar. Nu is het weer terug in de begin situatie. Bij kiezelsteentjes met water gebeurt er niets met het water de kiezelsteentjes zinken, en voor de rest gebeurt er niets. Calcium reageert met water, waarbij er 2 nieuwe stoffen ontstaan namelijk kalk en waterstof gas. Calcium bevind zich onder andere in je botten, de aardkorst, koraal, zeewater, het menselijk lichaam, groente,zuivel etc. Je hebt verschillende soorten calcium. De soort calcium die wij op school gebruikten voor het calcium was calcium metaal. Calcium carbonaat word bijvoorbeeld in witte verf, schoonmaakmiddelen,tandpasta,maagtabletten en nog veel meer gebruikt. De soort die het meest in het menselijk lichaam voorkomt is calcium hydroxyapatiet. Het menselijk lichaam bestaat voor ongeveer 1,2 kg uit calcium waarvan 99% in je botten zit. Te veel calcium eten kan nierstenen veroorzaken en kan de botbouw verstoren.

Materiaal :
- Reageerbuizen
- Gasbrander
- Krijtpoeder
- Kiezelsteentjes
- Keukenzout
- Calcium
- Water
- Driepoot
- Gaasje
- Bekerglas
- Aansteker/lucifer
- Reageerbuishouder
- Reageerbuis rek

Methodes :
Proef Krijtpoeder. Doe een klein beetje krijtpoeder in de reageerbuis en voeg daarna wat water toe. Zorg ervoor dat de brander aanstaat en hou de reageerbuis vast via een knijptang hou hem nu boven de vlam en bekijk het resultaat.
Proef Keukenzout. Zet de brander goed en doe de gaskraan open. Ontsteek de brander. Zet de brander op een blauwe niet ruisende vlam. Zet de driepoot boven de brander en leg het gaasje erop. Doe het zout en het water in het bekerglas. Zet het bekerglas op het gaasje. Wacht tot al het water verdampt is. Proef of het restant op de bodem van het bekerglas zout smaakt.
Proef Kiezelsteentjes. Pak een reageerbuis. Doe een paar milliliter water in de reageerbuis. Laat een paar kiezelsteentjes in het water glijden en bekijk het resultaat.
Proef Calcium. Doe een paar korreltjes calcium metaal in reageerbuis 1. Voeg daar een paar milliliter water aan toe. Hou reageer buis 2 direct boven reageer buis 1 zoals het onderstaande plaatje. Reageerbuis 2 vangt het gas op dat brij komt uit reageerbuis 1. Hou na 30 seconden een vlam van een aansteker of lucifer onder reageerbuis 2. Neem waar wat er gebeurt.

Tabel 1:
Proef Krijtpoeder met water
Handeling Waarneming
Krijtpoeder met water in een reageerbuis: Water is troebel
Verwarm krijtpoeder met water op een brander: Water is nog steeds troebel

Tabel 2:
Proef zout met water
Handeling
Waarneming
Zout met water in een reageerbuis: Zout lost op in water, water is doorzichtig
Verwarm zout met water op een brander: Water verdampt. Hierdoor blijft er alleen nog zout over in het bekerglaasje. Het resultaat is dat het zout gewoon weer zout is geworden.

Tabel 3: Proef Kiezelstenen met water
Handeling
Waarneming
kiezelsteen met water in een reageerbuis: Kiezelsteen lost niet op in water, water en kiezelsteen blijven gescheiden van elkaar
Verwarm kiezelsteen met water op een brander: Kiezelsteen lost niet op in water, water en kiezelsteen blijven gescheiden

Tabel 4:
Proef calcium met water
Handeling Waarneming
Water Heldere, doorzichtige stof.
Korreltjes calcium metaal Metaalachtige korreltjes

Korreltjes calcium metaal in reageerbuis met water direct reageerbuis 2 boven reageerbuis 1 houden: Er komt een gas vrij, er komen belletjes uit, buis word warm, niveau van vloeistof stijgt, stukjes breken en lossen zich op in het water, rook komt vrij, vloeistof word troebel/wit van kleur, vloeistof splitst zich, witte ondoorzichtige deel is troebel en doorzichtig, het onderste witte deel is moeilijk weg te wassen en vormt een soort aanslag.
Aansteker onder reageerbuis 2 houden na 30 seconden: Je ziet heel even een vlam en je hoort een fluitachtig geluid.

Conclusie :
Zout lost op in water. Het zout zelf veranderd niet. Je kunt het zout weer uit het water krijgen door het water te verdampen. En er vind ook geen reactie plaats er ontstaan geen nieuwe stoffen, de stoffen blijven het zelfde. Krijtpoeder met water wordt troebel, krijtpoeder lost niet op, het suspendeert. Kleine deeltjes krijt zweven in het water. Hier vind ook geen reactie plaats de stoffen blijven hetzelfde. Kiezelstenen lossen ook niet op in water. Zij blijven onder in de buis zitten tijdens het hele experiment. Ze blijven hetzelfde, ze lossen niet op en er komen geen nieuwe stoffen vrij dus er vind ook geen reactie plaats. Bij calcium metaal in water vind er wel een scheikundige reactie plaats omdat er 2 nieuwe stoffen vrijkwamen, namelijk: Waterstof en calciumhydroxide (kalk). Het waterstof dat ving je op met de 2e reageerbuis. Waterstof is erg brandbaar vandaar dat je een vlam zag en een fluitachtig geluid hoorde toen je er een aansteker/brandende lucifer onder hield. De andere stof die vrij kwam is calciumhydroxide (kalk) klak is dat onderste wittere deel dat moeilijk weg te wassen was en voor aanslag zorgde. Kalk is niet heel goed oplosbaar in water (wel een beetje) daarom kreeg je neerslag. Kalk aanslag is een veelvoorkomend probleem bij wasmachines omdat in het schoonmaak middel dat je voor je kleren gebruikt veel kalk zit. Nu begrijp ik dus ook die reclames over middeltjes tegen kalkaanslag in je wasmachine. Calcium metaal + Water = Calciumhydroxide (kalk) + Waterstof

Antwoord onderzoeksvragen:
Er is pas sprake van een scheikundige reactie als er tijdens het proces nieuwe stoffen ontstaan. Zout lost het best op in water van de 4 vaste stoffen die we gebruikt hebben.