H13.1 herhaling

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Scheidingsmethoden en reagentia

NOVA H13 Analysetechnieken

H13.1 Analyse en Onderzoek 

leerdoelen

• Je kunt aangeven op welk principe een scheidingsmethode berust en aangeven welk type mengsel je ermee kunt scheiden
  
• Je weet met welk reagens je CO₂, H₂O, SO₂ en zetmeel aantoont en welke waarneming je dan doet 
• Je kunt het doel beschrijven van kwalitatief en kwantitatief onderzoek
• Je kunt uitleggen welke variabelen een rol spelen bij het opzetten van een betrouwbaar onderzoeksexperiment 

Programma

Opdracht scheidingsmethoden

13.1 doornemen (LessonUp of boekje) 

Opgave 1, 2, 4 en 5

Volgende les: afrondende opdracht over 13.1

herhalen scheidinsmethoden

op school: wie puzzelt het snelst de tabel scheidingsmethoden in elkaar?

afronden scheidingsmethoden

Van elke scheidingsmethode is een dia te zien in deze les. Je kunt deze zelf thuis via de gedeelde les bekijken. 

Bekijk het volgende filmpje:

- welk soort mengsels kun je scheiden met filteren?

- op welk verschil berust filteren?

- wat is bij deze proef het residu? en wat het filtraat?

Bekijk het filmpje:

- wat voor soort mengsels kun je op deze manier scheiden?

- van welk verschil in stofeigenschap maak je gebruik?

In het volgende filmpje scheiden ze een mengsel van een zwarte en een blauwe stof: 

wat is het verschil tussen deze stoffen?

Pak je tabel erbij en bekijk het volgende filmpje

1.3

Try this at home!

Op het volgende filmpje is te zien dat je thuis ook heel eenvoudig een chromatografie-proefje kan uitvoeren.

Probeer het ook eens!

Neem wel water-uitwasbare stiften ;-)

Van welke kleuren is de inkt in een zwarte stift een mengsel?

DEMO

hoe stroomt het water door de koelbuis?

waarvoor dient de themometer?

wat is het residu?

wat is het destillaat?

1.3

Met welke methode kun je deze mengsels scheiden?

gas

mengsel

suspensie

emulsie

vloeistofmengsel 

(homogeen)

oplossing van

vaste stof

wassen

adsorberen

indampen

bezinken

destilleren

centrifugeren

filtreren

extraheren

blokschema's

Bij alle productieprocessen ontstaan mengsels van reactieproducten, omdat er bijvoorbeeld nevenproducten ontstaan of omdat één van de beginstoffen niet volledig heeft gereageerd. Er zijn dus altijd scheidingsstappen nodig.

De verschillende stappen in een productieproces kun je overzichtelijk weergeven in een blokschema

Opgave 1

Teken in je schrift het blokschema voor het maken van geraffineerde suiker uit suikerbieten.

• Eerst worden de suikerbieten gewassen en fijngehakt. 
  
• Vervolgens wordt warm water toegevoegd. De suiker lost op, de rest van de pulp niet. 
  
• Dan wordt de bietenpulp van het suikerwater gescheiden met een zeef. 
  
• Het gewonnen suikerwater wordt vervolgens verhit en tevens wordt met sneldraaiende trommelzeven, net zoals in een wasmachine, de suiker gescheiden van het water.
  

Een begin van een juist antwoord kan er als volgt uit zien:

Reagens

Een reagens is een stof waarmee je een andere stof kunt aantonen. Het reagens reageert met die stof en geeft dan een kenmerkende kleurverandering.

Eisen reagens

1. selectief: het reagens toont slechts één stof aan

2. gevoelig: het reagens toont al een heel klein beetje stof aan

De antwoorden van deze sleepvraag staan op blz 63 in je boek

Wit Kopersulfaat

Kalkwater

Joodoplossing

Zetmeel

Water

Zwaveldioxide

Koolstofdioxide

Helder oplossing kleurt troebel wit

kleurt blauw

heldere gele oplossing ontkleurt

wit kopersulfaat

kalkwater

joodwater

wit kopersulfaat

kalkwater

joodwater

wit kopersulfaat

kalkwater

joodwater

wit kopersulfaat

kalkwater

joodwater

opgave 5

Geef de vergelijkingen van de aantoningsreacties:

a. jood + SO2: redoxreactie mbv halfreacties (Binas 48)

b. kalwater + CO2 : zuurbase reactie en neerslag (Binas 49 + 45)

c. wit kopersulfaat + water : hydraat, kristalwater

(Binas 65)

jood + SO₂

I₂ = OX, SO₂ = red ->

OX:     I₂    + 2e          -->   2I^-                                                 1x

RED: SO₂ + 2H₂O   --> SO₄^2- + 4 H⁺ + 2e                    1x

                                                                                                              

I2 + SO2 + 2H2O   --> 2I- +  SO42- + 4H+

kleurverandering:

I₂ = OX, SO₂ = red ->

OX:     I₂    + 2e          -->   2I^-                                                 1x

RED: SO₂ + 2H₂O   --> SO₄^2- + 4 H⁺ + 2e                    1x

                                                                                                              

I2 + SO2 + 2H2O   --> 2I- +  SO42- + 4H+

kleurloos

geel

kalkwater + CO2

kalkwater = Ca2+(aq) + 2OH-(aq)

CO2 in water = CO2(aq) = CO2(aq) + H2O(l) = H2CO3(aq)

kalkwater + CO2

kalkwater = Ca2+(aq) + 2OH-(aq)

CO2 in water = CO2(aq) = CO2(aq) + H2O(l) = H2CO3(aq)

zuur, staat 2 H+ af

base, 1 OH- neemt 1 H+ op

reactievergelijking:

H2CO3(aq) +  2 OH-(aq) -->  CO32-(aq) + 2 H2O(l)

2 H+

waarom wordt het kalkwater troebel?

Het kalkwater wordt troebel:

H2CO3(aq) +  2 OH-(aq) -->  CO32-(aq) + 2 H2O(l)

                           Ca2+(aq) + CO32-(aq) --> CaCO3(s)

Het gevormde carbonaat vormt een slecht oplosbaar zout met de Ca2+ ionen in kalkwater

wit kopersulfaat + water

Wit kopersulfaat kan kristalwater opnemen in het ionrooster. 

Blauw kopersulfaat is een hydraat: CuSO4.5H2O(s)

CuSO4(s)   +  5 H2O(l)   --> CuSO4.5H2O(s)

   wit                                                       blauw

Opzet van een onderzoek

Wanneer je onderzoek doet, wil je altijd antwoord op een onderzoeksvraag. Bij een groter onderzoek kan deze vraag opgesplitst worden in een hoofdvraag met bijbehorende deelvragen. Tijdens het onderzoek doe je waarnemingen. De resultaten verwerk je in tabellen en grafieken. In de conclusie beantwoord je de onderzoeksvraag.  Tenslotte geef je in de discussie aan hoe betrouwbaar je resultaten zijn.

Wat is de juiste opbouw van een onderzoeksverslag?

materiaal & methode

titelpagina

inleiding met hoofd- en deelvragen

conclusie

resultaten

inhoudsopgave

bronnenlijst

discussie

kwantitatief of kwalitatief?

In onderzoek kan gebruik gemaakt worden van analysetechnieken. Het doel kan verschillend zijn:

1. Kwantitatieve analyse > nauwkeurig bepalen van een hoeveelheid stof (hoeveel stof is aanwezig?)

2. Kwalitatieve analyse > identificeren van een stof (welke stof is dit?)

Opgave 6d: Autobanden bestaan uit staaldraad en gevulkaniseerd rubber. vulkaniseren is een reactie met zwavel. Door de aanwezigheid van zwavel mogen autobanden niet zomaar worden verbrand. Naast zwavel worden nog andere stoffen toegevoegd om de eigenschappen van banden te verbeteren. Moet een kwantitatieve of kwalitatieve analyse worden uitgevoerd om te bepalen welke stoffen dit zijn?

1. kwantitatieve analyse
2. kwalitatieve analyse
3. allebei
4. geen van beiden

Betrouwbaar onderzoek doen

In een betrouwbaar onderzoek

• wordt 1 factor bewust gevarieerd = de onafhankelijke variabele
• de invloed op een 2e factor wordt gemeten = de afhankelijke variabele
• worden andere factoren gelijk gehouden = controle variabelen
• wordt er ook een meting gedaan zonder de onafhankelijke variabele te variëren = blanco (controle meting)
• worden metingen vaker herhaald: 2x = duplo, 3x = triplo

opgave 6b, blz 67: Sleep de variabelen naar de juiste plek

controle variabele

onafhankelijke variabele

afhankelijke variabele

zwavelgehalte van de band

temperatuur

vervorming van de band

wegdek

hardheid van de band

belasting van de band

eigen werk

Leer de scheidingsmethoden en reagentia

Maak opgave 2 en 4