1. H4 stoffen paragraaf 1 stofeigenschappen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3,4

eindtermen examen

H4 stoffen

* Uitleggen wanneer een voorwerp zinkt, zweeft of drijft met behulp van dichtheid.

* Stoffen herkennen aan de hand van de volgende stofeigenschappen:

Fase, kleur, geur, oplosbaarheid in water, dichtheid, kookpunt/smeltpunt en geleiding van elektriciteit.

* Temperatuur, tijd en warmte op de volgende manieren gebruiken:

- het verband tussen de temperatuur en tijd toepassen

- absolute nulpunt

- omrekenen van waarden tussen temperaturenschalen in graden Celsius en Kelvin

* uitleggen welke gevaren het gebruik van sommige stoffen met zich mee brengt, hoe deze gevaren worden aangeven en hoe deze gevaren zijn tegen te gaan:

- lezen en gebruiken van veiligheidskaarten

- voorzorgsmaatregelen nemen:

* beschermingsbril

* labjas

* plastic handschoenen

- gifwijzer lezen

- pictogrammen:

* schadelijk / irriterend

* explosief

* bijtend

* ontvlambaar

* giftig

* niet mengen

* brandbevorderend

* Ten minste de volgende processen uit het dagelijks leven herkennen als een natuurkundig of scheikundig proces.

Natuurkundig: 

Fase-overgangen

Scheikundig: 

Voedselbereiding, roesten, verbranding, uitharden van beton, lijmen en carbid schieten.

filmpjes

stofeigenschappen

volume

dichtheid

fasen en fase-overgangen

kookpunt/kooktraject en smeltpunt/smelttraject

concentratie

kelvin

H4 stoffen

Stoffen ordenen thuis

Thuis kun je allerlei stoffen vinden, deze stoffen deelt men vaak in 1 van de volgende groepen in:

* voedingsmiddelen (azijn, maizena of custard bijvoorbeeld)

* reinigingsmiddelen (allesreiniger, groene zeep, bleek, azijn, ammoniak, spiritus bijvoorbeeld)

* brandstoffen (spiritus, benzine, ethanol en lampolie bijvoorbeeld)

Het indelen van stoffen in groepen noem je ordenen. Het ordenen van stoffen is handig, omdat je schoonmaakmiddelen vaak op een veilige plaats zet hoog of achter slot, zodat kinderen dit niet per ongeluk op kunnen drinken. Brandstoffen zet men het liefst niet in huis maar in de schuur, omdat deze brandgevaarlijk zijn en je huis dan veiliger is zonder deze stoffen.

Ammonia behoort tot de …….

1. Voedingsmiddelen
2. Reinigingsmiddelen
3. Brandstoffen

Custard behoort tot de …….

1. Voedingsmiddelen
2. Reinigingsmiddelen
3. Brandstoffen

Spiritus behoort tot de …….

1. Voedingsmiddelen
2. Reinigingsmiddelen
3. Brandstoffen

Stofeigenschappen

Wat kun jij je nog herinneren?

Waaraan zou je een stof
kunnen herkennen?
(Noem enkele stofeigenschappen)

stofeigenschappen

Alle stoffen en materialen om je heen zijn opgebouwd uit kleine deeltjes, moleculen genaamd. Zo heb je bijv. water moleculen, zandmoleculen, ijzermoleculen en nog veel meer. Moleculen zijn de bouwstenen van een stof. 

Moleculen bevatten de stofeigenschappen van de stof die ze samen vormen.  stofeigenschappen zijn eigenschappen waaraan je een stof kunt herkennen, zoals bijvoorbeeld:

kleur (koper is rood/bruin en ijzer is grijs)

geur (water is vrijwel geurloos en alchol heeft een scherpe geur), 

smaak (suiker is zoet en citroen is zuur), 

geleiden van warmte (hout geleid geen warmte staal wel), buigzaamheid, dichtheid, etc

Stofeigenschappen

Stofeigenschappen zijn eigenschappen van stoffen waaraan je de stof kunt herkennen.

Voorbeelden van stofeigenschappen zijn:

Kleur,

Geur,

Smaak,

Dichtheid,

Oplosbaarheid,

Brandbaarheid,

Smeltpunt/kookpunt

Geleiden van elektriciteit

Buigbaar

Doorzichtig

WEL stofeigenschappen

enkele voorbeelden van stofeigenschappen zijn:

kleur, geur, smaak, dichtheid, oplosbaarheid, kookpunt/smeltpunt, fase bij kamertemperatuur (zie binas tabel 15,16,17), buigbaar, breekbaar, doorzichtig, goed bestand tegen hitte of warmte, etc

GEEN stofeigenschappen

enkele voorbeelden wat geen stofeigenschappen zijn:

volume, vorm, temperatuur, massa, etc

Welke van de onderstaande begrippen is GEEN stofeigenschap

1. Volume
2. Kleur
3. Dichtheid
4. Smaak

Welke van de onderstaande begrippen is een stofeigenschap

1. Massa
2. Temperatuur
3. Oplosbaarheid
4. Vorm

Met behulp van welke stofeigenschap kun je het BESTE messing van ijzer onderscheiden?

1. Kleur
2. Buigbaarheid
3. Smeltpunt
4. Geleiden van elektrische stroom

Welke stofeigenschap maakt dat aluminium een geschikt materiaal is om een vliegtuigromp van te maken?

Moleculen en atomen

moleculen en atomen

Een kleine hoeveelheid van een stof, bijvoorbeeld een paar druppels water, bestaat al uit miljoenen moleculen. moleculen zijn de bouwstenen van stoffen. Wanneer je een stukje papier neemt en deze door midden scheurt, dan verdeel je deze miljoenen moleculen eigenlijk in twee groepjes moleculen. In beide handen heb je nog steeds een stuk papier vast. In theorie kun je eindeloos door gaan met dit scheuren en verdelen van de moleculen, dan kom je op een punt waarbij je de laatste 2 moleculen splitst. Je hebt dan in iedere hand een stukje papier bestaande uit 1 molecuul (fysiek is het niet mogelijk om stukjes papier te blijven scheuren, ze worden te klein om te scheuren en zijn niet meer zichtbaar met het blote oog).  Wanneer je nu nog verder wilt gaan delen, dan moet je 1 molecuul doorscheuren. dan maak je het molecuul kapot en heb je dus in beide handen een gedeelte van een molecuul, dit noem je atomen. atomen zijn de bouwstenen voor moleculen. Atomen bevatten geen stofeigenschappen meer.

moleculen en atomen

Er zijn ca. 120 verschillende atomen bekend. Met deze atomen kun je ontzettend veel verschillende combinaties maken en dus veel verschillende stoffen bouwen. Stel je atomen voor als gekleurde lego stenen. Je kunt bijv. een bouwsel maken bestaande uit 2 gele en 1 rode legosteen, maar je kunt ook een bouwsel maken uit bijv. 1 blauwe, 1 gele, 3 groene en 5 rode legostenen. Je kunt dus wel honderden stoffen maken uit slechts een paar soorten atomen.

Water ken je wellicht al onder de scheikundige naam H2O, water bestaat dus uit:

 H2 (2x een H-atoom) en O (1x een O-atoom).

Waterstofperioxide H2O2 (blondeer voor haren) maak je door 2x een H-atoom en 2x een O-atoom te combineren. Dus zelfs met dezelfde atoomsoorten en andere aantallen kun je al verschillende stoffen bouwen.

Welke volgorde is juist?
Zet van kleinste deeltje naar grootste deeltje:

A: molecuul —> atoom —> stof
B: stof —> molecuul —> atoom
C: atoom —> molecuul —> stof
D: geen van deze antwoorden is juist

1. Antwoord A
2. Antwoord B
3. Antwoord. C
4. Antwoord D

zuivere stoffen en mengsels 

zuivere stoffen en mengsels

Een zuivere stof bestaat uit slechts 1 soort moleculen (1 soort deeltjes).  

Let op! Je moet kijken of een stof is opgebouwd uit 1 of meerdere verschillende moleculen (niet atomen) om te bepalen of een stof zuiver is of niet. Een watermolecuul (H2O) is opgebouwd uit 2x H-atomen en 1x O-atoom. Deze atomen zitten aan elkaar vast en vormen samen dus 1 deeltje/molecuul. Deeltjes die aan elkaar vast zitten worden gezien als 1 geheel (1molecuul), dus 1 deeltje. Water (H2O) is dus een zuivere stof!

Een mengsel bestaat uit 2 of meer soorten moleculen (meerdere soorten deeltjes)

Deze stof bestaat uit 2 soorten atomen (rood en paars)

De twee atomen (rode en paarse deeltjes) vormen samen 1 molecuul

Deze stof bevat maar 1 soort moleculen (alle deeltjes die aan elkaar vast zitten zijn hetzelfde opgebouwd)

1 soort moleculen —> zuivere stof

Zuivere stof

Deze stof bestaat uit 3 soorten atomen (rood, groen en paars)

De atomen (rode, groene en paarse deeltjes) vormen samen 2 verschillende deeltjes, dus 2 molecuulsoorten, namelijk een molecuul met 2 groene bolletjes aan elkaar vast en een molecuul met een bolletje groen, rood en paars).

Deze stof bevat maar 2 soorten moleculen (alle deeltjes die aan elkaar vast zitten zijn moleculen —> er zijn 2 verschillende moleculen)

Meerdere soorten moleculen —> Mengsel

Mengsel

Zie afbeelding A hiernaast.

Stelling:

Dit is een zuivere stof

1. Juist
2. Onjuist
3. Kun je niet zeggen

Stelling: Kraanwater is een zuivere stof

1. Juist
2. Onjuist
3. Kun je niet zeggen

Stelling: lucht is een zuivere stof

1. Juist
2. Onjuist
3. Kun je niet zeggen

Stelling: gedestilleerd water is een zuivere stof

1. Juist
2. Onjuist
3. Kun je niet zeggen

Scheidingsmethoden

Soorten mengsels

* oplossing

* suspensie

* emulsie

oplossing

> een oplossing is altijd helder, d.w.z. je kunt door 

de vloeistof heen kijken en ziet geen deeltjes 

zweven/drijven of op de bodem liggen.

> een oplossing bestaat altijd uit:

* een oplosmiddel (vloeistof waar de andere stoffen in opgelost worden bijv. water)

* de opgeloste stof (vloeistof of vaste stof die je oplost in het oplosmiddel bijv. suiker)

suspensie

> een suspensie is altijd troebel, d.w.z. je kunt niet 

Door de vloeistof heen kijken en/of je ziet deeltjes 

zweven/drijven of op de bodem liggen.

> een suspensie bestaat altijd uit:

* een vloeistof waar de vaste stof niet in oplost, bijv. water

* de vaste stof die niet oplost in het oplosmiddel, bijv. zand

emulsie

> een emulsie is altijd troebel, d.w.z. je kunt niet 

door de vloeistof heen kijken nadat je deze hebt geschud.

> een emulsie bestaat altijd uit:

* twee vloeistoffen die niet mengen. 1 vloeistof is hydrofiel (hydro = water fiel= lief hebben) en de andere hydrofoob (hydro = water foob = angst).

voorbeeld: olijfolie (vettige stof dus hydrofoob) en water (hydrofiel)

Scheidingsmethoden

* extraheren

* filtreren

* indampen

* destilleren

* bezinken

extraheren

> extraheren is gebaseerd op een verschil in oplosbaarheid.

> extraheren kan worden toegepast bij:

* een mengsel van vaste stoffen (zoals zand en zout)

> bij extraheren voeg je een oplosmiddel toe (bijv. Water, ethanol of wasbenzine)

> de ene vaste stof lost (zout) lost daarbij wel op in het 

Oplosmiddel (water) en de andere vaste stof (zand) lost niet op in het oplosmiddel.

> extraheren wordt vaak in combinatie gebruikt met filtreren en/of indampen.

filtreren

> filtreren is gebaseerd op een verschil in deeltjes grootte.

> filtreren kan worden toegepast bij:

* suspensies

> residu is wat achter blijft in het filtreerpapier (niet gewenste stof)

> filtraat is wat door het filter heen gaat en in het glaswerk terecht komt (gewenste stof)

indampen

> indampen is gebaseerd op een verschil in kookpunt.

> indampen kan worden toegepast bij:

* oplossingen

* suspensies

> alleen de stof met het hoogste kookpunt blijft over in het indampschaaltje

destilleren

> destilleren is gebaseerd op een verschil in kookpunt.

> destilleren kan worden toegepast bij:

* oplossingen

* suspensies

>  de stof met het hoogste kookpunt blijft over in de destillatiekolf en noem je residu. 

> de stof met het laagste kookpunt verdampt, gaat door de koeler waar de stof weer condenseert en komt vervolgens in de erlenmeyer terecht. de stof met het laagste kookpunt noem je destillaat. dit is wat je wilt verkrijgen met destilleren.

bezinken

> bezinken is gebaseerd op een verschil in dichtheid.

> bezinken kan worden toegepast bij:

* emulsies

* suspensies

>  de stof met de grootste dichtheid zinkt naar de bodem. 

     de andere stof drijft daar boven op.

het deeltjesmodel

deeltjesmodel

Alle moleculen van een stof trillen/bewegen. Als je een stof verwarmt, dan gaan deze deeltjes steeds harder trillen en botsen ze, waardoor ze zich verder uit elkaar gaan bevinden. 

Als een stof zich in de vaste fase bevind, dan zitten de deeltjes vast in een rooster op een vaste plaats en kunnen ze alleen op hun plaats trillen. (ruimte tussen de moleculen is erg klein)

Als een stof zich in de vloeibare fase bevindt, dan gaan de deeltjes ook van hun plaats af bewegen en botsen. (ruimte tussen de moleculen is iets groter)

Als een stof zich in de gasvormige fase bevindt, dan bewegen de deeltjes zich op zijn snelst en botsen ze erg hard. (ruimte tussen de moleculen is erg groot)

In welke fase is de aantrekkingskracht tussen moleculen denk je het grootst? (Denk aan de tussenruimte)

1. Vaste fase
2. Vloeibare fase
3. Gasvormige fase

In welke fase is de ruimte tussen de moleculen het kleinst?

1. Vaste fase
2. Vloeibare fase
3. Gasvormige fase

Wanneer moet je meer lucht in je fietsband pompen om de band even hard aan te laten voelen?

1. In de zomer
2. In de winter
3. Maakt niets uit