Verdieping moleculaire stoffen (H4)

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Verdieping hoofdstuk 4

Moleculaire stoffen

Leerdoelen Hoofdstuk 4

Je leert:

• Welke binding er tussen moleculen voorkomt; 
• Waar de sterkte van deze binding van afhangt;
  
• Wat er met deze binding gebeurt als je moleculaire stoffen oplost;
  
• Wat een waterstofbrug is;
  
• Waarom stoffen met een waterstofbrug hogere kookpunten hebben;
  
• Waarom sommige stoffen wel mengen en andere niet;
  
• Wat verzadigde en onverzadigde oplossingen zijn en hoe je een ijklijn gebruikt;
  
• Begrippen procenten, parts-per-million en parts-per-billion kennen;
  
• Rekenen aan gehaltes met behulp van deze begrippen
  

Opgave 6 (blz. 124)

Cafeïne (C₈H₁₀N₄O₂) is een oppeppende stof die voorkomt in koffie(bonen) en chocola. Cafeïne kan uit koffiebonen worden verwijderd. Dit proces wordt decafeïneren genoemd. Een manier daarvoor is een behandeling met dichloormethaan (DCM). De koffiebonen worden eerst vochtig gemaakt met water en daarna een tijdje geweekt in DCM. De cafeïne lost daardoor op in het DCM.

"Cafeïne lost op in DCM."
6a. Wat is de scheidingsmethode die hier wordt toegepast.

1. Bezinken
2. Destilleren
3. Extraheren
4. Indampen

6b. Leg aan de hand van deze structuurformules uit dat cafeïne beter oplost in vloeibaar DCM dan in water.

Opgave 6c (blz. 124)

Het gebruikte DCM kan gemakkelijk worden hergebruikt. Hiervoor wordt het mengsel van cafeïne en DCM verwarmd. Omdat het kookpunt van DCM veel lager ligt dan het kookpunt van cafeïne, zal het DCM sneller verdampen. Vervolgens wordt deze damp afgekoeld en wordt de ontstane vloeistof hergebruikt.

"Verwarmd & dampen afgekoeld"
6c. Wat is de scheidingsmethode die hier wordt toegepast.

1. Bezinken
2. Destilleren
3. Extraheren
4. Indampen

6d. Leg uit waarom het kookpunt van DCM lager ligt dan die van cafeïne.

Mayonaise is een emulsie van olie in water. Om de emulsie in stand te houden wordt een emulgator aan de mayonaise toegevoegd. Zo’n emulgatormolecuul heeft een vrij lange hydrofobe ‘staart’ die slecht met water mengt en een kleine hydrofiele ‘kop’ die goed met water mengt. 

Een emulgator zorgt ervoor dat de oliedruppeltjes in het water blijven zweven.

Mayonaise is een emulsie van olie in water. Om de emulsie in stand te houden wordt een emulgator aan de mayonaise toegevoegd. Zo’n emulgatormolecuul heeft een vrij lange hydrofobe ‘staart’ die slecht met water mengt en een kleine hydrofiele ‘kop’ die goed met water mengt.

Een emulgator zorgt ervoor dat de oliedruppeltjes in het water blijven zweven.

Opgave 7

7a. Leg met behulp van de tekening uit hoe de emulgator de oliedruppeltjes zwevend houdt.

7b. Leg uit dat je hier naar een modeltekening op het mesoniveau kijkt.

Extraheren

Filtreren

Destilleren

Indampen

Chromatografie

Adsorberen

Bezinken

Dichtheid

Kookpunt

Kookpunt

Deeltjesgrootte

Aanhechtingskracht

Aanhechtingskracht & oplosbaarheid

Oplosbaarheid

Welke leerdoelen moet je nog meer aandacht aan besteden?

Je leert:

• Welke binding er tussen moleculen voorkomt (4.1 Vanderwaalsbinding);
• Waar de sterkte van deze binding van afhangt (4.1 Vanderwaalsbinding);
  
• Wat er met deze binding gebeurt als je moleculaire stoffen oplost (4.1 Vanderwaalsbinding);
  
• Wat een waterstofbrug is (4.2 Waterstofbruggen);
  
• Waarom stoffen met een waterstofbrug hogere kookpunten hebben (4.2 Waterstofbruggen);
  
• Waarom sommige stoffen wel mengen en andere niet (4.3 Moleculaire stoffen mengen);
  
• Wat verzadigde en onverzadigde oplossingen zijn en hoe je een ijklijn gebruikt (4.3 mengen);
  
• Begrippen procenten, parts-per-million en parts-per-billion kennen (4.4 %, ppm, ppb);
  
• Rekenen aan gehaltes met behulp van deze begrippen (4.4 %, ppm, ppb).

Welke paragraaf wil je extra aandacht aan besteden?
(Maak dan de volgende opgave)

1. 4.1 Vanderwaalsbinding (3, 5, 6, 8 of 9, 10)
2. 4.2 Waterstofbruggen (12 of 18, 19, 20 of 23)
3. 4.3 Moleculaire stoffen mengen (25, 26 of 30, 32 of 34, 35, 37)
4. 4.4 Percentage, ppm & ppb (40, 41, 42, 45, 49)

Methaan

Water

Silaan

Kookpunt: 100oC

 kookpunt:

-161oC

Sterkste vdWaals bindingen

Zwakste vdWaals bindingen

M =32 u

M = 18 u

M = 16 u

Kookpunt: -112oC

dipool

Methaan

Water

Silaan

Kookpunt: 100oC

 kookpunt:

-161oC

Sterkste VDW bindingen

Zwakste VDW bindingen

H-brug vorming

mol.massa:   32u

mol.massa:   18u

mol.massa:   16u

Kookpunt: -112oC

Verdiepende opgaves afmaken

Opgave 8. IJklijnen tekenen

Opgave 9. Gepocheerde peertjes

Opgave 10. Kleurstof indigo (blauwpaarse)

Opgave 11. Amber (CE opgave havo 2016)