Par 5.2 Vloeistofmengsels

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Par 5.2 Vloeistofmengsels

Lesdoelen

Je leert over de bindingen tussen moleculen van hydrofiele en hydrofobe stoffen.

Je leert over emulgatoren op micro- en mesoniveau.

Hydrofiel en hydrofoob / macroniveau

Op macroniveau maak je onderscheid tussen vloeistoffen die goed of slecht met water mengen. Stoffen die goed met water mengen zijn hydrofiel.

.Hydrofiel betekent ‘waterminnend’. Azijnzuur is een hydrofiele stof. 

Stoffen als olie en wasbenzine mengen slecht met water. Deze stoffen zijn 

hydrofoob

Hydrofoob betekent letterlijk ‘bang voor water’.

Vloeistofmengsels op microniveau

Vloeistoffen waarvan de moleculen waterstofbruggen vormen, mengen goed met water en ook met elkaar. De moleculen van hydrofiele vloeistoffen hebben altijd een OH of NH groep. Het mengen van hydrofiele vloeistoffen is mogelijk door de vorming van waterstofbruggen tussen de verschillende soorten moleculen.

Vloeistofmengsels op microniveau

Vloeistofmengsels op microniveau

Heptaan is een hydrofobe vloeistof, die niet met water mengt. Om wel met water te kunnen mengen moeten de moleculen van de vloeistof een OH of NH groep hebben.

Die heeft heptaan niet. Heptaan kan wel goed mengen met olijfolie, ook een hydrofobe vloeistof. Tussen de moleculen van hydrofobe vloeistoffen komen uitsluitend vanderwaalsbindingen voor.

Emulgatoren

Mayonaise mislukt zonder eidooier. Dat is te verklaren met de eigenschappen van olijfolie en azijn. Olijfolie is een hydrofobe vloeistof. Water en azijnzuur zijn hydrofiel. Tijdens het kloppen van olie en azijn ontstaan kleine druppeltjes en ziet het mengsel er troebel uit.

Om een stabiel mengsel van olie en azijn te maken is een derde stof nodig, een emulgator. 

Emulgatoren

Bij het maken van mayonaise gebruik je eigeel. Tijdens het mengen van olie en azijn met de emulgator eigeel ontstaan kleine druppeltjes. 

Eigeel bevat de emulgator lecithine. Een molecuul lecithine bestaat uit een hydrofiel én een hydrofoob deel.

Het hydrofiele deel van het lecithinemolecuul mengt met de moleculen van hydrofiele stoffen, in dit geval water en azijnzuur. Het hydrofobe deel van een lecithinemolecuul mengt met moleculen van hydrofobe stoffen, zoals olijfolie.

Mesoniveau

Een druppel in een emulsie is een voorbeeld van scheikunde op 

mesoniveau.  (Zie volgende dia)

Op mesoniveau gaat het om structuren die bestaan uit een groot aantal moleculen. Een druppel is een mesostructuur door het grensvlak, dat de scheiding vormt tussen de twee niet-mengbare vloeistoffen. Het mesoniveau ligt tussen microniveau en macroniveau in.

Mesoniveau

Emulsie van water en olie, 400 maal vergroot.

Oppervlakte spanning

Het wateroppervlak lijkt wel een strakgespannen vlies. Dat komt door de 

oppervlaktespanning

Aan het wateroppervlak trekken watermoleculen door waterstofbruggen elkaar sterk aan. Deze aantrekking is zo groot, dat een punaise niet zinkt.

Zeepmoleculen in water

Samenvatting:

Hydrofiele vloeistoffen mengen goed met water en met elkaar. Hydrofobe vloeistoffen mengen niet met water, wel met elkaar.

Moleculen van een hydrofiele vloeistof hebben een OH of NH groep.

Emulgatoren bestaan uit moleculen met een hydrofiel en een hydrofoob gedeelte. Emulgatoren mengen met hydrofiele en hydrofobe stoffen.

Op mesoniveau gaat het om structuren die uit een groot aantal moleculen bestaan. Een druppel is een voorbeeld van een mesostructuur.