Paragraaf 2.2 - Zuivere stoffen en mengsels

2.2 Eigenschappen van stoffen 

Leerdoelen

2.2.1 Je kunt uitleggen wat een stofeigenschap is.

2.2.2 Je kunt voorbeelden geven van stofeigenschappen.

2.2.3 Je kunt uitleggen wat je moet doen om stoffen te kunnen herkennen.

2.2.4 Je kunt de verschillende fasen van water noemen.

2.2.5 Je kunt de fase-overgangen beschrijven.

2.2.6 Je kunt uitleggen wat het smeltpunt, stolpunt en kookpunt van een stof zijn.

2.2.7 Je kunt uitleggen wat de dichtheid van een stof is.

Introductie

Het is wit en je kunt erop schrijven. Je kunt het scheuren en vouwen. Dat moet wel papier zijn! Er is geen andere stof waarmee je precies hetzelfde kunt doen.

Bijzonderheden van een stof

Iemand zegt: “Het is wit en je kunt erop schrijven.” Dan kan het papier zijn. Maar het kan ook een witte muur zijn. Of een witte tafel. Nu zegt hij erbij: “Je kunt het gemakkelijk scheuren en vouwen.” Nu weet je zeker dat het papier is. Want er is geen andere stof waarover je precies hetzelfde kunt zeggen.

Je kunt een stof herkennen aan de bijzonderheden. Probeer maar eens:

• Het is doorzichtig.

• Het is hard.

• Het is erg breekbaar.

Je weet nu misschien al welke stof het is. Het is glas. 

De bijzonderheden van glas zijn: doorzichtig, hard en breekbaar. Dit zijn de eigenschappen van glas.

De bijzonderheden van een stof noem je de stofeigenschappen. Aan de stofeigenschappen kun je een stof herkennen. In tabel 1 staan voorbeelden van stofeigenschappen. In de derde kolom staat een voorbeeld waarvoor je de stof kunt gebruiken.

Stoffen herkennen

In de kast staan drie flessen (afbeelding 1). In één fles zit water. In één fles zit wasbenzine. In één fles zit azijn. Er zit geen etiket op de flessen. Daardoor kun je niet zien welke vloeistof in de fles zit. Water, wasbenzine en azijn zien er hetzelfde uit. Ze hebben twee stofeigenschappen die hetzelfde zijn:

• doorzichtig;

• kleurloos.

Maar water, wasbenzine en azijn hebben elk ook andere eigenschappen. Bijvoorbeeld: één van de drie stoffen heeft geen geur. Je kunt deze stof dus niet ruiken. Je weet vast wel welke stof dat is.

Oplossingen zijn altijd helder. Je kunt erdoorheen kijken. Water is helder en kleurloos, ook als je er suiker of zout in hebt opgelost. Een oplossing kan wel een kleur hebben. Thee of ice tea zijn hier voorbeelden van. Oplossingen blijven altijd goed gemengd. Laat je een fles frisdrank een jaar in de kast staan, dan blijft de frisdrank goed gemengd

Je kunt een stof meestal niet herkennen door alleen maar te kijken. Je moet dan meer weten van die stof. Je hebt ook andere stofeigenschappen nodig. Die eigenschappen kun je ontdekken door de stof te onderzoeken.

Door onderzoek kun je ontdekken welke stof het is (afbeelding 2). Je kunt veel stoffen herkennen door te kijken, voelen, schudden en ruiken. Je mag bij onderzoek nooit proeven van een stof.

Vaste stof, vloeistof en gas

Water is een vloeistof. Als het vriest, dan wordt water hard. Het water wordt dan ijs. Water kan ook op een andere manier veranderen. Dat gebeurt bijvoorbeeld als natte was te drogen hangt (afbeelding 7). Het water verdampt dan. Verdampen betekent: het water verandert in waterdamp. Waterdamp kun je niet zien. Waterdamp is water in de vorm van gas. Het is dus een gas, net als lucht.

Verschillende fasen

Water komt voor in drie verschillende toestanden: water, ijs en waterdamp. Die verschillende toestanden van een stof noem je fasen. De fase is de toestand die de stof op dat moment heeft. Water ken je in drie fasen:

• Water, dit is een vloeistof.

• IJs, dit is een vaste stof.

• Waterdamp, dit is een gas.

Kaarsvet

Andere stoffen kunnen ook in verschillende fasen voorkomen. Bijvoorbeeld kaarsvet. Kaarsvet is een vaste stof. Als je kaarsvet warm maakt, dan smelt het. Het kaarsvet wordt vloeibaar.

Veranderen van fase

Een stof kan veranderen van één fase naar een andere fase. Dat noem je: fase-overgang. De fase-overgang is het veranderen van een stof in een andere fase. Bijvoorbeeld: een vloeistof wordt een vaste stof. Fase-overgangen gebeuren door verwarmen of door afkoelen.

Als je een vaste stof verwarmt, dan wordt de stof vloeibaar.

Als je een vloeistof verwarmt, dan wordt de stof een gas.

Andersom kan ook.

Als je een vloeistof afkoelt, dan wordt het een vaste stof.

Als je een gas afkoelt, dan wordt het een vloeistof.

Oplossingen zijn altijd helder. Je kunt erdoorheen kijken. Water is helder en kleurloos, ook als je er suiker of zout in hebt opgelost. Een oplossing kan wel een kleur hebben. Thee of ice tea zijn hier voorbeelden van. Oplossingen blijven altijd goed gemengd. Laat je een fles frisdrank een jaar in de kast staan, dan blijft de frisdrank goed gemengd

JDe fase-overgangen hebben elk een naam. In afbeelding 8 zie je de fasen en fase-overgangen van een stof.

• Van vast naar vloeibaar noem je smelten.

• Van vloeibaar naar gas noem je verdampen.

• Van vloeibaar naar vast noem je stollen.

• Van gas naar vloeibaar noem je condenseren.

Smeltpunt en kookpunt

Soldeertin is een metaal. Als je soldeertin met een soldeerbout warm maakt, dan smelt het (afbeelding 11). Staal is ook een metaal. Maar het lukt je niet om staal te smelten met een soldeerbout. Daarvoor heb je een veel hogere temperatuur nodig. Het lukt je wel met een lasbrander (afbeelding 12). Je zegt: staal heeft een hoger smeltpunt dan soldeertin. Het smeltpunt is de temperatuur waarbij een vaste stof vloeibaar wordt.

Oplossingen zijn altijd helder. Je kunt erdoorheen kijken. Water is helder en kleurloos, ook als je er suiker of zout in hebt opgelost. Een oplossing kan wel een kleur hebben. Thee of ice tea zijn hier voorbeelden van. Oplossingen blijven altijd goed gemengd. Laat je een fles frisdrank een jaar in de kast staan, dan blijft de frisdrank goed gemengd

Bijvoorbeeld: zilver smelt bij 961 °C. Als je vloeibaar zilver laat afkoelen, dan stolt het weer. Dat stollen gebeurt ook bij 961 °C. Smelten en stollen van een stof gebeurt dus bij dezelfde temperatuur. Het smeltpunt en het stolpunt van een stof zijn gelijk. Het stolpunt is de temperatuur waarbij een vloeistof een vaste stof wordt.

Kookpunt

Het kookpunt is de temperatuur waarbij een vloeistof gaat koken. In de vloeistof ontstaan gasbellen. De vloeistof gaat borrelen. De gasbellen gaan naar boven en worden opgenomen in de lucht.

  

Het kookpunt is de hoogste temperatuur die een vloeistof kan krijgen. Als je een kokende vloeistof blijft verwarmen, wordt de temperatuur niet meer hoger. De vloeistof verdampt tijdens het koken.

Stofeigenschappen

Smeltpunt en kookpunt zijn stofeigenschappen. Elke stof heeft zijn eigen smeltpunt en zijn eigen kookpunt (tabel 3). De eenheid van temperatuur is graden Celsius. Dat kort je af met °C.

Dichtheid

In afbeelding 13 zie je acht blokjes van verschillende stoffen. Het volume van elk blokje is 1 cm3. Het zijn dus allemaal blokjes van 1 cm lang, 1 cm breed en1 cm hoog.

De massa van de blokjes is verschillend, omdat ze gemaakt zijn van verschillende stoffen. Niet alle stoffen hebben dezelfde massa. Dat merk je het best als je even grote blokjes van verschillende stoffen vergelijkt. Met een weegschaal kun je de massa van elk blokje bepalen.

Oplossingen zijn altijd helder. Je kunt erdoorheen kijken. Water is helder en kleurloos, ook als je er suiker of zout in hebt opgelost. Een oplossing kan wel een kleur hebben. Thee of ice tea zijn hier voorbeelden van. Oplossingen blijven altijd goed gemengd. Laat je een fles frisdrank een jaar in de kast staan, dan blijft de frisdrank goed gemengd

In afbeelding 14 zie je drie blokjes van 1 cm3 en een luciferdoosje. Aan het luciferdoosje kun je zien hoe klein blokjes van 1 cm3 zijn. Het blokje links is van perspex en heeft een massa van 1,2 gram. De massa van 1 cm3 van een stof noem je de dichtheid van die stof. De dichtheid van perspex is dus 1,2 g/cm3 (g/cm3 spreek je uit als: gram per kubieke centimeter).

Het middelste blokje is van aluminium. Het blokje heeft een massa van 2,7 gram. De dichtheid van aluminium is dus 2,7 g/cm3. Het rechter blokje is van messing en heeft een massa van 8,5 gram.

Onthoud

Elke stof heeft bijzonderheden.

De bijzonderheden van een stof noem je de stofeigenschappen.

Je kunt een stof herkennen aan de stofeigenschappen.

Je kunt veel stoffen herkennen door te kijken, voelen, schudden en ruiken.

Je mag bij een onderzoek nooit proeven van een stof.

Fase-overgang is het veranderen van een stof naar een andere fase.

De fase-overgangen zijn: smelten, stollen, verdampen, condenseren.

Smelten is van vast naar vloeibaar.

Stollen is van vloeibaar naar vast.

Verdampen is van vloeibaar naar gas.

Condenseren is van gas naar vloeibaar.

Oplossingen zijn altijd helder. Je kunt erdoorheen kijken. Water is helder en kleurloos, ook als je er suiker of zout in hebt opgelost. Een oplossing kan wel een kleur hebben. Thee of ice tea zijn hier voorbeelden van. Oplossingen blijven altijd goed gemengd. Laat je een fles frisdrank een jaar in de kast staan, dan blijft de frisdrank goed gemengd

Het smeltpunt is de temperatuur waarbij een vaste stof vloeibaar wordt.

Het kookpunt is de temperatuur waarbij een vloeistof gaat koken.

Het stolpunt is de temperatuur waarbij een vloeibare stof vast wordt.

Smeltpunt, stolpunt en kookpunt zijn stofeigenschappen.

De dichtheid van een stof is de massa van 1 cm3 van die stof.

Opdrachten

Wat: lees paragraaf 2.2 

Huiswerk: opdrachten 1 tm 23 van paragraaf 2.2 & Test jezelf

Hoe: helemaal stil! muziek mag in!

Hulp: Geen

Tijd: 50 minuten lang

Klaar?: ga bezig met een ander vak!