7 april: 11.1 + uitleg vwo 5

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Wat gaan we doen vandaag?

Start hoofdstuk 11: analyse

Gaschromatografie

Je leert:

• het verschil tussen kwalitatief en kwantitatief onderzoek.
  
• over de stationaire en mobiele fase en de retentietijd van gaschromatografie.
  
• over de invloed van een polaire en apolaire stationare fase op de retentietijd.
  

Voorkennis: Waneer is een binding polair?

Voorkennis: Wanneer is een binding polair?

• Een binding tussen atomen van niet-metalen waarbij het elektronenpaar enigszins is verschoven. 
• Als de elektronegativiteit van een molecuul >0,4 is, dan is de binding polair.

Polaire atoombinding

tip

kijk naar het periodiek systeem: bij niet-metalen waarbij het elektronenpaar enigszins is verschoven, kan je zeggen dat ze polair zijn

Polaire binding

Apolaire binding

OH binding

CO binding

CH binding

NH binding

HH binding

tip

gebruik binas tabel 55

Polaire molecuul

Apolair molecuul

Waterstof

Methaan

Methanol

Waterstofchloride

Koolstofdioxide

Water

Voorkennis: Waneer ontstaat een dipool-dipool binding?

Voorkennis: Waneer ontstaat een dipool-dipool binding?

Een molecuul heeft alleen een dipoolmoment wanneer het verschil tussen de elektronegativiteit van de atomen van het molecuul tussen de 0,4 en 1,7 ligt.

Voorkennis: Waterstofbruggen

• Een waterstofbrug is simpelweg een sterke dipool-dipool binding.
  
• Gebeurt bij de meest elekronegatieve atomen en waterstof, oftewel bij hele polaire bindingen!
• Gebeurt tussen H en O of N of F

Vanderwaalskrachten met dipool-dipool binding

Vanderwaalskrachten en waterstofbruggen

Alleen vanderwaalskrachten

Water

Methaan

Ammoniak

Benzeen

Waterstofchloride

Analyse

• Kwalitatief vs Kwantitatief
• Een kwalitatief resultaat dat laat zien welke stof aanwezig is.
  
• Een kwantitatief resultaat dat aanduidt hoeveel van een bepaalde stof aanwezig is.

N.a.v. het filmpje van zojuist: Was het een zuivere stof of een mengsel?

1. Het was een zuivere stof
2. Het was een mengsel

bij gaschromatografie wordt een stof/mengsel in de gasfase gebracht en daarna op de kolom gescheiden

mobiele

fase

stationaire

fase

oven

Retentietijd en stationaire fase

• De retentietijd is afhankelijk van de stationaire fase
  
• Aan de stationaire fase vind adsorptie plaats

Wat is adsorptie

Adsorptie is een fenomeen dat optreedt aan het grensvlak van twee fasen. Bij adsorptie hechten de moleculen van een gas of vloeistof zich aan het oppervlak van een vaste stof of vloeistof.

Retentietijd en stationaire fase

• Adsorptie = een scheidingsmethode die berust op verschil in aanhechtingsvermogen en oplosbaarheid
  
• Hoe sterker iets adsorbeert hoe langer de retentie tijd is!

Retentietijd en stationaire fase

• Een polaire stof adsorbeert goed aan een polaire stationaire fase want deze stoffen kunnen dipool-dipool bindingen en waterstof bruggen met elkaar aangaan.
  
• Een polaire stof adsorbeert slecht aan een apolaire stationaire fase
• Oftewel afhankelijk van de stationaire fase is de retentietijd langer of korter van een stof

Retentietijd en mobiele fase

• De mobiele fase is het gas of de vloeistof die langs de stationaire fase beweegt

Toepassen!

1. In welk soort stationaire fase (polair of apolair) heeft octaan een korte retentietijd en waarom?
2. Waarom hebben propaan-1-ol en butaan-1-ol niet dezelfde retentietijd?
3. Welke van deze kolommen heeft
   een apolaire vulling en waarom?

	Pentaan	Propaan
Kolom A	130 s	75 s
Kolom B	20 s	420 s

1. In welk soort stationaire fase (polair of apolair) heeft octaan een korte retentietijd en waarom?

• octaan = C8H18
• apolaire stof
• korte retentietijd = slecht aanhechten aan stationaire fase
• DUS de stationaire fase moet polair zijn

2. Waarom hebben propaan-1-ol en butaan-1-ol niet dezelfde retentietijd?

• butaan-1-ol heeft een langere koolstofketen, dus groter deel van het molecuul is apolair, propaan-1-ol is sterker polair.
• Door verschil in polariteit zal aanhechting aan een (a)polaire kolom onderling verschillen

3. Welke van deze kolommen heeft een apolaire vulling en waarom?

	Pentaan	Propaan
Kolom A	130 s	75 s
Kolom B	20 s	420 s

• pentaan is een groter apolair molecuul dan propaan
• pentaan zal de sterkste vdW binding vormen en het beste hechten aan een apolaire stationaire fase
• pentaan heeft in een apolaire kolom een grotere retentietijd dan propaan, dus kolom a heeft een apolaire vulling

Welk van de chromatogrammen is verkregen na de tweede analyse?

1. 
2. 
3. 
4. 

Wat is 1 ding wat jij hebt geleerd vandaag?

Neem hier 1 minuut de tijd voor om over na te denken. Hierna worden 3 personen gevraagd om het de delen met de rest.

Lesdoelen

Je leert:

• het verschil tussen kwalitatief en kwantitatief onderzoek.
• over de stationaire en mobiele fase en de retentietijd van gaschromatografie.

• over de invloed van een polaire en apolaire stationare fase op de retentietijd.

Volgende keer:

11.2 colorimetrie

+ spectrum meten