H13.2 - Chromatografie

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Chromatografie 

NOVA H13 Analysetechnieken

H13.2 Chromatografie 

Leerdoelen

• Je kunt uitleggen op welke verschillen in stofeigenschappen chromatografie berust
  
• Je kunt uitleggen hoe met hulp van chromatografie de aanwezigheid van stoffen kan worden aangetoond 

Chromatografie

• Scheidingsmethode
• Veel toegepast in laboratoria
• Wordt zowel kwalitatief als kwantitatief gebruikt
• Er zijn verschillende typen chromatografie.......

Typen chromatografie

kolomchromatografie

papierchromatografie

dunnelaag chromatografie (TLC)

gaschromatografie (13.3)

vloeistofchromatografie

Op welk verschil in stofeigenschappen berust chromatografie?

1. oplosbaarheid in het oplosmiddel
2. aanhechtingsvermogen aan het oppervlak
3. oplosbaarheid en aanhechtingsvermogen
4. oplosbaarheid, aanhechtingsvermogen en nog iets anders

Papierchromatografie

Papierchromatografie

• papier is hydrofiel (veel OH-groepen aan oppervlak) --> dus hydrofiele stationaire fase 
• oplosmiddel = de loopvloeistof = mobiele fase 
• stoffen in het mengsel bewegen mee met loopvloeistof
• hydrofiele stoffen --> vaker in hydrofiele stationaire fase --> 
  bewegen minder ver 

 

 

INGEZOOMD:

één stof verdeelt zich over stationaire fase en mobiele fase

door verschil in bindingssterkte tussen deeltjes

verdelingsevenwicht

Dunne laag chromatografie

• TLC = Thin Layer Chromatography
  
• op kunststofplaatje wordt hydrofoob of hydrofiel dragermateriaal aangebracht
  
• loopvloeistof is meestal een mengsel (bijv. aceton en hexaan of propaan-1-ol en water).

 

 

Dunne laag chromatografie

Rf = a / f

Rf = b / f

a = afstand die blauw heeft afgelegd

b = afstand die groen heeft afgelegd

f = afstand die loopvloeistof
      heeft afgelegd

OPGAVE 

OPGAVE 

OPGAVE 

OPGAVE 

Kolomchromatografie

RETENTIETIJD

Zoek uit wat is de:

- polariteit van stationaire fase en loopvloeistof: hydrofiel of hydrofoob?

- polariteit van de stoffen in het mengsel: hydrofiel of hydrofoob?

Onthoud: soort zoekt soort! 

polair blijft langer bij de polaire fase

apolair blijft langer bij apolaire fase

polair: bijv -OH of -NH of -C=O of -C-Cl

(zoek eventueel verschil in elektronegativiteit op, Binas 40A)

apolair: C-H en aromatisch (ringstructuren, alleen Vander Waalsbindingen)

tijd die nodig is om een afstand af te leggen op papier, dunne laag of in kolom

Referentiestoffen

De verdeling van een stof over de stationaire fase en de mobiele fase is afhankelijk van o.a. temperatuur en samenstelling van het oplosmiddel. Om te kunnen bepalen welke stoffen er aanwezig zijn in het mengsel, moet je op hetzelfde chromatogram ook referentiestoffen laten meelopen. 

Een referentiestof is een stof waarvan je vermoedt dat hij in het mengsel aanwezig is

Chromatogram waarin is onderzocht of shampoo arginine en/of taurine bevat

zuivere arginine in 3 concentraties

zuivere taurine in 3 concentraties

VOORKENNIS: bindingen

• hoe goed een stof kan oplossen (mengen) in het oplosmiddel (mobiele fase)
• hoe sterk een stof aanhecht aan het oppervlak van de stationaire fase

-->  wordt bepaald door de
        bindingen die de moleculen onderling vormen. 

Polaire atoombinding

Hoe bepaal je of een atoombinding polair is?

Polaire atoombinding

Polaire atoombinding

Δ​EN​​>0,4

Polaire atoombinding

Gewone atoombinding

OH binding

CO binding

CH binding

NH binding

HH binding

Dipoolmolecuul?

Niet alle moleculen met polaire atoombindingen vormen ook polaire moleculen (dipoolmoleculen).

Hoe bepaal je of een molecuul een dipoolmolecuul is?

DIPOOL molecuul

Een dipool molecuul heeft een            en een            kant.

Voorwaarden:

• het molecuul heeft polaire atoombinding(en) en
  
• het middelpunt van de            en het middelpunt van de  lading valt niet samen
  

--> Binas tabel 55AenB: dipoolmoment > 0  --> dipool
                                                   dipoolmoment = 0 --> geen dipool

δ+

δ−

δ+

δ−

Polair molecuul

(dipoolmolecuul)

Apolair molecuul

Waterstof

Methaan

Methanol

Waterstofchloride

Koolstofdioxide

Water

dipoolmolecuul

apolair molecuul

molecuul met OH/NH groep

ion-dipoolbinding

waterstofbruggen

vanderWaalsbinding

dipool-dipoolbinding

Opdracht waterstofbruggen tekenen

• Neem de structuurformule van PL over op papier
• Geef weer hoe twee watermoleculen aan een PL-molecuul kunnen binden door middel van waterstofbruggen.
• Teken de watermoleculen in structuurformules en geef de waterstofbruggen weer met - - - - -

Voorbeeld van een goed antwoord

Welke binding komt voor tussen de moleculen in de volgende stoffen?

Dipool-dipool binding

Waterstofbruggen

Alleen vanderwaalskrachten

Water

Methaan

Ammoniak

Benzeen

waterstofchloride

Zet waterstofbruggen, vanderwaalskrachten en dipool-dipool bindingen op volgorde van sterkste tot zwakste intermoleculaire kracht.

Toenemende bindingssterkte

hydrofiel en hydrofoob

Maak een T-diagram in je schrift met "hydrofiel" en "hydrofoob"

• Wat betekenen deze woorden?
• zet de volgende woorden in de juiste kolom:
• polair molecuul, apolair molecuul, vanderWaalsbinding, waterstofbruggen, ion-dipoolbinding, dipool-dipoolbinding

HUISWERK

• Leren: principes chromatografie, doorlezen H13.2
• Maken + nakijken opgaven: 9, 10, 11 en 13