Eckhart 5 Mengsels

• Natuur, Leven en Technologie
• Middelbare school
• vmbo t, mavo, havo
• Leerjaar 2

5 Mengsels

Leerdoelen:

• Je kunt stoffen onderverdelen in zuivere stoffen en mengsels (met behulp van molecuulmodellen)
• Je kent de zes soorten mengsels (oplossing, suspensie, emulsie, schuim, rook en nevel) en hun definities
• Je kunt bij elke soort mengsel enkele voorbeelden noemen en van een stof herkennen welk soort mengsel het is

Zuivere stoffen en mengsels

Er zijn reclames die je wijs willen maken dat het drinken of gebruiken van zuiver water goed voor je is. Als met het woord ‘zuiver’ eigenlijk het woord ‘schoon’ wordt bedoeld, dan klopt dat wel. Je wil inderdaad geen water drinken waar verontreinigingen of slechte bacteriën in zitten.

Maar het woord ‘zuiver’ heeft nog een betekenis en soms wordt ook die gebruikt in reclames: namelijk dat er geen enkele andere stof in het water zit dan water alleen. Het drinken van dit water is juist erg schadelijk voor je. Hoe vreemd het ook mag klinken: je zult dan juist sterven door uitdroging! Ook schoonmaken met dit water kan nadelig zijn, vanwege één specifieke eigenschap van water: water wil graag stoffen oplossen.

Eerst moet je twee begrippen goed uit elkaar kunnen houden. Zuivere stoffen zijn stoffen waar maar één soort stof in zit. Als je in die stof naar de deeltjes gaat kijken, dan zijn al die deeltjes exact hetzelfde. Mengsels zijn stoffen waar meerdere soorten stoffen en dus ook meerdere soorten deeltjes door elkaar heen zitten. Iets anders gezegd: zuivere stoffen bestaan uit één molecuulsoort, mengsels bestaan uit meerdere molecuulsoorten.

Veruit de meeste stoffen om je heen zijn voorbeelden van mengsels. In de keuken kom je al verschillende soorten mengsels tegen, zowel onder de voedingsmiddelen als onder de schoonmaakmiddelen. Al die mengsels zien er ook weer verschillend uit.

In welke afbeelding(en) is een zuivere stof afgebeeld?

Van sommige stoffen zie je dat er meer stoffen gemengd zijn. Van sommige stoffen weet je dat er meer stoffen in zitten, ook al zie je ze niet.

Er zijn maar weinig echt zuivere stoffen. Zelfs bij het zout kunnen sporen van andere mineralen zitten en het goud kan gemengd zijn met andere metalen om het sterker te maken.

In welke afbeelding(en) is een model van een mengsel weergegeven?

Elk groepje van bolletjes stelt een molecuul voor. Als elk molecuul identiek is, dan heb je te maken met een zuivere stof (ook als binnen dat molecuul meerdere atoomsoorten zijn).

Oplossing

Een mengsel waaraan niet duidelijk is te zien dat het een mengsel is, is de oplossing. Een oplossing is een helder (doorzichtig) mengsel van een vloeistof met daarin een andere stof. Vaak is die andere stof niet te zien, tenzij de opgeloste stof een kleur heeft. Mineraalwater hoort bij dit soort mengsels, want het is niet te zien dat er mineralen (zouten) in het water zit.

De stof waarin andere stoffen zitten opgelost heet het oplosmiddel. Heel vaak is dat water. Maar soms lost een stof niet op in water en dan heb je een ander oplosmiddel nodig. Alcohol, olijfolie, aceton of wasbenzine kunnen ook gebruikt worden als oplosmiddel.

Thee die je zet met behulp van een zakje is een voorbeeld van een oplossing. Zo zie je maar weer: een oplossing kan gerust kleur hebben!

Suspensie

Een suspensie is een troebel (ondoorzichtig) mengsel van een vloeistof met daarin een vaste stof. De vaste stof is goed te zien. Je ziet vlokjes of korreltjes drijven in de vloeistof. Als je een suspensie heel lang laat staan, dan zakt de vaste stof meestal naar beneden. Soms gaat de stof juist drijven op de vloeistof, maar dat is afhankelijk van de dichtheid.

Verse thee, waar de blaadjes nog in zitten, is een voorbeeld van een suspensie. Een mengsel van water en meel is ook een suspensie.

Emulsie

Een emulsie is een troebel mengsel van twee slecht mengbare vloeistoffen. Druppels van de ene vloeistof zitten fijn verdeeld in de andere vloeistof. Dit is soms heel moeilijk te zien. Emulsies ontmengen na een tijdje. De vloeistof met de laagste dichtheid komt dan bovenop de andere vloeistof drijven. Dit heet een tweelagensysteem. Als aan een emulsie een emulgator wordt toegevoegd, dan blijven de twee vloeistoffen wel gemengd.

Mayonaise is een voorbeeld van een emulsie. Slaolie en azijnzuur zijn twee vloeistoffen die normaal gesproken niet met elkaar mengen. Door eigeel als emulgator toe te voegen, blijven de vloeistoffen toch door elkaar gemengd.

Schuim

Schuim is een mengsel van een gas (bijvoorbeeld lucht of koolstofdioxide) in een vaste stof of een vloeistof. Zeepsop, slagroom, schuimblokken en marshmallows zijn hier voorbeelden van.

Rook

Rook is een veelvoorkomend mengsel. Een vaste stof zweeft hierbij in een gas, vaak lucht. Meestal gaat het om roetdeeltjes die ontstaan bij een brand, maar er zijn andere vaste stoffen die een mengsel kunnen vormen met een gas.

Nevel

Een nevel is een mengsel van vloeistofdruppeltjes in een gas, bijvoorbeeld waterdruppeltjes zwevend in de lucht, net als mist.

In de koelkast kun je heel veel verschillende mengsels vinden. Oplossingen, suspensies, emulsies en verschillende schuimsoorten. (Als er rook of nevel van je koelkast afkomt, moet je een reparateur bellen...)
Bekijk de afbeelding en bedenk voor elk voedingsmiddel dat is aangegeven welk type mengsel het is.

Uitleg bij het antwoord

Sommige voedingsmiddelen zijn combinaties van mengsels. Melk is bijvoorbeeld een emulsie van water en room (twee vloeistoffen die niet mengen), een oplossing van vitamines en water, een suspensie van kalk en water en als je het pak hebt geschud en bovenop belletjes zitten, dan is het ook nog schuim!

Bedenk (eerst alleen) zo veel mogelijk stoffen die je thuis tegenkomt. Deel de stoffen in de juiste categorie mengsel (dus: oplossing, suspensie, emulsie, schuim, rook, nevel) in. Schrijf je bevindingen op een kladpapiertje. Vorm dan een twee- of drietal en wissel onderling je bevindingen uit. Was je stoffen vergeten, of had je de stof in een andere categorie staan? Bediscussieer jullie verschillen en maak samen een net totaaloverzicht.
Maak een foto van je kladpapiertje en het nette totaaloverzicht en upload de foto's hieronder.

Opdracht: Maak een emulsie!

Inleiding

Emulsies zijn mengsels van twee vloeistoffen die niet in elkaar oplossen. Emulsies kunnen in verschillende vormen voorkomen. Ze kunnen in een tweelagensysteem voorkomen waarbij de twee vloeistoffen op elkaar drijven, met grote druppels die door elkaar heen zitten, of gemengd blijven met klein druppeltjes dankzij een emulgator. In dit proefje ga je deze verschillende vormen zien.

Onderzoeksvragen

- Bij welke stap zie je welke vorm van een emulsie?

- Welke stof treedt op als emulgator?

Uitvoering

• Schenk ongeveer 2 mL (twee vingers dik) azijn in de ene reageerbuis en eenzelfde hoeveelheid olijfolie in de andere reageerbuis. Bekijk het uiterlijk van de stoffen en noteer deze in de waarnemingstabel.
• Meng de olijfolie en de azijn met elkaar. Doe het stopje op de reageerbuis met het mengsel en schud een minuut goed. Noteer je waarneming direct na het schudden.
• Wacht ongeveer 5 minuten en bekijk het mengsel dan nog eens. (Eerder mag ook als je dan al een duidelijk verschil ziet.) Noteer die waarneming in de waarnemingstabel.
• Voeg het eigeel toe aan de reageerbuis met het mengsel. Plaats het stopje weer op de reageerbuis en schud weer een minuut krachtig. Laat het mengsel weer 5 minuten staan en schrijf je waarnemingen op.

Wat zijn de antwoorden in je waarnemingstabel?

Mogelijk was de emulsie nog niet helemaal ontmengd na 5 minuten. Dan waren de twee vloeistoflagen nog een beetje troebel, maar je zag wel al een tweelagensysteem ontstaan.

Waarnemingstabel

Bij stap 1 zijn de stoffen nog niet gemengd, dus zie je......

Bij stap 2 zie je  .................. een emulsie want twee vloeistoffen vormen samen een troebel mengsel.

Bij stap 3 zie je ............................want de twee vloeistoffen drijven op elkaar .

Bij stap 4 zie je ............................ want de twee vloeistoffen vormen samen een troebel mengsel .

Eigeel dient als ..................... bij dit proefje.

Sleep onderstaande woorden naar het juiste vakje:

wel een emulsie

geen emulsie

een tweelagensysteem

Wel een emulsie

geen emulsie

Eigeel

Begrippenlijst

KLAAR