H13.2 les 4 Opgaven Chromatografie

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Opgaven Chromatografie

NOVA H13 Analysetechnieken

H13.2 Chromatografie - les 4

leerdoelen

• Je kunt resultaten van een scheiding interpreteren
• Je kunt redeneren over factoren die de scheiding beïnvloeden

kolomchromatografie

papierchromatografie

dunnelaag chromatografie (TLC)

papierchromatografie of dunnelaag chromatografie (TLC)

Elueren ('schoonspoelen') doe je met een vloeistof waarin alle stoffen goed oplossen. Dan spoelt de kolom leeg en kun je die opnieuw gebruiken.

Bij kolom-chromatografie worden stoffen gescheiden door de stoffen in een 'kolom' met stationaire fase-materiaal te gieten. 

Stoffen die goed hechten aan de stationaire fase, komen er later vanaf. In het plaatje: blauw is het langzaamst.

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

OPGAVE 1

UITWERKING OPGAVE 1

bepalend voor de scheiding/retentie tijd zijn:

- 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

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

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

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

structuren van A, B en C

OPGAVE 2

Kijk goed naar de structuren. Noteer de drie stoffen (A, B, C) in volgorde van polariteit. Dus de meest polaire stof eerst, dan de wat minder polaire stof en de meest apolaire stof als laatst.

1. ABC
2. BAC
3. CAB
4. BCA

verdelingsevenwicht

Afhankelijk van oplosbaarheid in de loopvloeistof (mobiele fase (m)) en hechting aan het papier/silica (stationaire fase (s)), zal een stof (A) zich verdelen over de twee fasen. 

Er treedt dus een verdelingsevenwicht op: 

denken - delen - uitwisselen

Welk van de drie stoffen zal de grootste Kv hebben? En de kleinste?

polariteit A, B en C:

hoog     B   >  C    >   A    laag

stationaire fase: silica (meest polair)

mobiele fase: ethanol (polair) en aceton (apolair)

A,B,C scheiden

Als loopvloeistof in de TLC wordt een mengsel van ethanol en aceton gebruikt. Aceton (propanon) is hierin de minst polaire stof. De silica op het oppervlak is de meest polaire stof. 

polariteit A, B en C:

hoog     B   >  C    >   A    laag

stationaire fase: silica (meest polair)

mobiele fase: ethanol (polair) en aceton (apolair)

UITWERKING

de meest polaire stof (B) heeft de hoogste concentratie in de polaire stationaire fase en de kleinste concentratie in de minder polaire mobiele fase, dus Kv van B is het grootst

de minst polaire stof (A) heeft de hoogste concentratie in de minder polaire mobiele fase en de laagste concentratie in de polaire stationaire fase. [A]s/[A]m is dus 

kleinste getal/grootste getal= kleinste Kv

polariteit A, B en C:

hoog     B   >  C    >   A    laag

stationaire fase: silica (meest polair)

mobiele fase: ethanol (polair) en aceton (apolair)

opgave 11, NOVA H13 (6VWO)

Welke van de eindsituaties is de juiste? 

Geef je antwoord op de volgende dia (zorg dat je een toelichting kunt geven).

Welke van de eindsituaties is de juiste?

1. 
2. 
3. 
4. 

opgave 12, NOVA H13 (6VWO)

Er bestaan meer manieren om een verschil te creëren tussen de stationaire fase en de mobiele fase dan een verschil in oplosbaarheid. Bij ion exchange chromatography wordt gebruik gemaakt van een kolom gevuld met bolletjes draagmateriaal met een sterk negatief geladen oppervlak. Hierdoor bepaalt het verschil in lading van de bestanddelen in het monster welke het snelst met de loopvloeistof zal worden meegevoerd (zie afbeelding)

TIPS voor opgave 12, NOVA H13 (6VWO)

                                    Deze kolom wordt gebruikt

                                    om eiwitketens te scheiden.

Eiwitten zijn opgebouwd uit aminozuren. De NH2-groep en de COOH-groep reageren met elkaar onder afsplitsing van water (condensatiereactie).

De lading van de eiwitketen wordt dus uitsluitend bepaald door de zijgroepen van de aminozuren.

losse aminozuren:

afsplitsen H2O:

eiwitketen:

TIPS voor opgave 12, NOVA H13 (6VWO)

In deze afbeelding zie je de zijgroepen in kleur weergegeven.

Zijgroepen met -NH2 kunnen in zuur milieu (pH <7) H+ opnemen en worden dan positief geladen (-NH3+)

Zijgroepen met -COOH kunnen in basisch milieu (pH > 7) H+ afstaan en worden dan negatief geladen (-COO-).

Maak nu opgave 12 in de online methode