H13.2 - Chromatografie: papier&dunnelaag&kolom

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Chromatografie 

NOVA
H13 Analysetechnieken

H13.2 Chromatografie
papier/dunnelaag/kolom 

Leerdoelen

• Je kunt uitleggen wat het verschil is tussen een kwalitatieve en een kwantitatieve analyse
• Je kunt uitleggen op welke verschillen in stofeigenschappen chromatografie berust
  
• Je kunt uitleggen hoe met hulp van chromatografie de aanwezigheid van stoffen kan worden aangetoond 

kwalitatief <--> kwantitatief

• kwalitatieve analyse: welke stoffen zijn aanwezig
  
  
• kwantitatieve analyse: hoeveel is er van een stof aanwezig

Chromatografie

• Scheidingsmethode
• Veel toegepast in laboratoria
• Wordt zowel kwalitatief als kwantitatief gebruikt
• Er zijn verschillende typen chromatografie.......

Op welk verschil in stofeigenschappen berust chromatografie?

1. oplosbaarheid in het oplosmiddel
2. aanhechtingsvermogen aan het oppervlak
3. oplosbaarheid en aanhechtingsvermogen
4. oplosbaarheid, aanhechtingsvermogen en nog iets anders

Chromatografie

Chromatografie

scheiding is gebaseerd op verdelingsevenwicht:

 

Typen chromatografie

kolomchromatografie

papierchromatografie

dunnelaag chromatografie (TLC)

gaschromatografie (13.3)

vloeistofchromatografie

Papierchromatografie

Papierchromatografie

• papier = stationaire fase
   --> papier heeft veel OH-groepen 
   --> dus hydrofiel 
• oplosmiddel = de loopvloeistof
                            = mobiele fase 
• [hydrofiele stoffen]stat >
   [hydrofiele stoffen]mob
• hydrofiele stoffen bewegen
   minder ver 

 

 

Dunnelaag chromatografie (DLC)

• op kunststofplaatje wordt 
  
•  hydrofoob of hydrofiel
   dragermateriaal aangebracht
  
• loopvloeistof is meestal een
   mengsel (bijv. aceton en hexaan
   of propaan-1-ol en water)

 

 

Papier & Dunnelaag chromatografie

Rf = a / f

Rf = b / f

a = afstand die blauw heeft afgelegd

b = afstand die groen heeft afgelegd

f = afstand die loopvloeistof
      heeft afgelegd

Rf = relative flow

OPGAVE 

OPGAVE 

OPGAVE 

OPGAVE 

Kolomchromatografie

Kolomchromatografie

•  bij lage pH zijn aminozuren
    positief geladen
• bij hoge pH zijn aminozuren
    negatief geladen 
•  elk aminozuur heeft een
     tussenliggende pH waarbij
     het aminozuur neutraal is
     (IEP = iso elektrisch punt)
  

Kolomchromatografie

door de pH van de loopvloeistof steeds hoger te maken:

• worden steeds meer groepen
    negatief geladen
• laten steeds meer eiwitten
    los van de kolom

Referentiestoffen

Met een referentiestof kun je aantonen of een stof aanwezig is in een mengsel

• 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. 

chromatogram waarin is onderzocht of shampoo arginine en/of taurine bevat

referentiestof 1 = arginine in
3 concentraties

referentiestof 2 = taurine in
3 concentraties

monster
= shampoo

VOORKENNIS: bindingen

• hoe goed een stof kan oplossen (mengen) in het oplosmiddel (mobiele fase)
• hoe sterk een stof aanhecht aan het oppervlak van de stationaire fase

-->  wordt bepaald door de bindingen die de moleculen
        onderling vormen 

Polaire atoombinding

Polaire atoombinding

Δ​EN​​>0,4

Polaire atoombinding

Gewone atoombinding

OH binding

CO binding

CH binding

NH binding

HH binding

DIPOOL molecuul

Een dipool molecuul heeft een            en een            kant.

Voorwaarden:

• het molecuul heeft polaire atoombinding(en) en
  
• het middelpunt van de            en het middelpunt van de  lading valt niet samen
  

--> Binas tabel 55AenB: dipoolmoment > 0  --> dipool
                                                   dipoolmoment = 0 --> geen dipool

δ+

δ−

δ+

δ−

Polair molecuul

(dipoolmolecuul)

Apolair molecuul

Waterstof

Methaan

Methanol

Waterstofchloride

Koolstofdioxide

Water

dipoolmolecuul

apolair molecuul

molecuul met OH/NH groep

ion-dipoolbinding

waterstofbruggen

vanderWaalsbinding

dipool-dipoolbinding

Opdracht waterstofbruggen tekenen

• Neem de structuurformule van PL over op papier
• Geef weer hoe twee watermoleculen aan een
  PL-molecuul kunnen binden door middel van waterstofbruggen.
• Teken de watermoleculen in structuurformules en geef de waterstofbruggen weer met - - - - -

Voorbeeld van een goed antwoord

Welke binding komt voor tussen de moleculen in de volgende stoffen?

Dipool-dipool binding

Waterstofbruggen

Alleen vanderwaalskrachten

Water

Methaan

Ammoniak

Benzeen

waterstofchloride

Zet waterstofbruggen, vanderwaalskrachten en dipool-dipool bindingen op volgorde van sterkste tot zwakste intermoleculaire kracht.

Toenemende bindingssterkte

hydrofiel en hydrofoob

Maak een T-diagram in je schrift met "hydrofiel" en "hydrofoob"

• Wat betekenen deze woorden?
• zet de volgende woorden in de juiste kolom:
• polair molecuul, apolair molecuul, vanderWaalsbinding, waterstofbruggen, ion-dipoolbinding, dipool-dipoolbinding

HUISWERK

• Leren: principes chromatografie
• Doorlezen H13.2 tot Gaschromatografie - blz 94 t/m 98
• Afmaken Lesson-Up-les om voorkennis over bindingen op te halen
• Bestuderen voorbeeldopdracht 2 + 3
• Maken + nakijken opgaven: 13, 15 en 16

Check: heb je de leerdoelen gehaald?

• Je kunt uitleggen wat het verschil is tussen een kwalitatieve en een kwantitatieve analyse
• Je kunt uitleggen op welke verschillen in stofeigenschappen chromatografie berust
  
• Je kunt uitleggen hoe met hulp van chromatografie de aanwezigheid van stoffen kan worden aangetoond