Natuurscheikunde H1 Par1 nieuwe stoffen nieuwe materialen

Transcriptie

1 Samenvatting door een scholier 1368 woorden 3 november keer beoordeeld Vak Methode Scheikunde Nova Natuurscheikunde H1 Par1 nieuwe stoffen nieuwe materialen Natuurlijke materialen: Hout (bak)steen leem Grondstoffen zijn (natuurlijke)stoffen die je nodig hebt om materialen of andere stoffen te maken. Grondstoffen voor glas zand kalk soda materialen: ijzer(staal) Plastics Aluminium Lood Zink cement verf gewapend beton Kunststoffen ook wel plastic gemaakt van aardolie. Kunststoffen vind je in bijna alles: kleding voertuigen huis-tuin-en-keukenmateriaal enzovoort Sommige soorten kunststof zijn nog maar een paar jaar oud. Chemische reactie: een chemische reactie is een reactie waarbij je uit verschillende stoffen een nieuw stof krijgt. Vb. voor ijver heb je ijzererts, houtskool (of steenkool) en lucht nodig Z n chemische reactie kun je weergeven in een reactieschema: IJzererts + houtskool + lucht ijzer + koolstofdioxide Pagina 1 van 5

2 Par2 zuivere stoffen en mengsels Stoffen hebben eigenschappen en die kunnen ook gevaarlijk zijn. Aan gevarensymbolen kun je vaak zien wat voorn gevaarlijke eigenschappen een stof heeft. Er zijn op dit moment meer dan 10 miljoen stoffen en er komen vele nieuwe bij. Een zuivere stof is één stof. Zuivere stoffen in huis: kristalsuiker aluminium koper van elektrische bedrading In een laboratorium vind je veel zuivere stoffen. Dat is voor het waarnemen van stofeigenschappen. Bijna alles is een Mengsels. Mengsels waarin je de verschillende stoffen kunt zien heten Heterogene mengsels. Mengsels waarin je de verschillende bestanden ziet kunt waarnemen noem je homogene mengsels. Par3 soorten mengsels Homogene mengsels: oplossingen: Een heldere vloeistof waarin stoffen zijn opgelost o suikerwater: de stof water is opgelost in het oplosmiddel water. o Thee o Azijn o Appelsap o Wijn (veelgebruikt) Oplosmiddelen: o Benzine: daarin lossen diverse stoffen op, vettige stoffen die niet in water oplossen en wel in benzine o Alcohol o Aceton Heterogene mengsels: Suspensie: Een troebele vloeistof waarin kleine stukjes van een vaste stof zweven. Bezinken: Als je een suspensie laat rusten, zakken de vaste deeltjes naar de bodem. Hoe kleine de deeltjes hoe langer het bezinken duurt. Voorbeelden van suspensies: o Sinaasappelsap met vruchtvlees o Cacao in chocolademelk Emulsie: Een ondoorzichtige, troebele vloeistof waarin druppels van een andere Vloeistof zweven. Voorbeelden van emulsies: o Melk o Yoghurt o Room o Boter Als je benzine aan water toevoegt, ontstaan er twee lagen. De benzine drijft op het water, als je schudt ontstaat er een ondoorzichtige vloeistof: een emulsie. Maar als je deze emulsie met rust laat, zie je de benzinedruppels aaneengroeien. Naar korte tijd drijft het benzinelaagje weer op het water. Je zegt dan de Pagina 2 van 5

3 emulsie ontmengt. Emulgator: Een emulsie van benzine in water is niet stabiel. Door een zogeheten emulgator toe te voegen, voorkom je dat de fijn verdeelde vloeistofdruppels aaneengroeien. Voorbeelden van producten die emulgatoren bevatten: o Melk o Margarine o Mayonaise o Gezichtscrèmes Rook, nevel en schuim: o Rook: Als in een gas vaste deeltjes zweven o Nevel: Als kleine vloeistofdruppels in gas zweven. Voorbeelden van nevel: Mist Spuitbussen met deodorant of haarlak verspreiden ook een nevel. Aërosol is een woord dat je vaak leest in plaats van nevel o schuim: kleine gasbellen opgesloten in een vaste vloeistof of vast rubber. Voorbeelden van schuim zijn: slagroom piepschuim schuimrubber Om na te gaan of een (vloei)stof een zuiver stof of een mengsel is, kun je het kook- of smeltgedrag onderzoeken. Bij een zuivere stof verandert het kookpunt of smeltpunt/stolpunt niet. Vb. wijn is een mengsel van voornamelijk water en alcohol. Als je wijn aan de kook brengt, zie je dat het koken begint bij ongeveer 80 C. Daarna loopt de temperatuur langzaam op tot 100 C. wijn heft geen kookpunt. Je zegt dat een kooktraject. Roomeis rechtstreeks uit de diepvries is te hard om te eten. Wanneer je het een tijdje laat opwarmen, wordt het ijs zachter. Tijdens het smelten verandert de temperatuur van het ijs. Roomijs heeft geen smeltpunt maar een smelttraject. Water: kookpunt 100 C en smeltpunt 0 C Zuivere Alcohol: kookpunt 78,5 C en stolpunt van 117,3 C Op een verpakking van een levensmiddel staat een tabel met de samenstelling, die samenstelling geeft aan welke stoffen en hoeveel daarvan in 100 gram voorkomen. De hoeveelheid stof in een mengsel kun je uitdrukken in een massapercentage. Dat is de massa van een stof die voorkomt in 100 gram van het mengsel, uitgedrukt in procenten. Massa (opgeloste) stofmassapercentage = x 100 Massa mengsel Vb. Par4 mengsels scheiden Drinkwater is een vrij zuivere stof. Bij scheiden maak je gebruik van stofeigenschappen. Koemelk = emulsie. Het vet dat na verloop van tijd op de melk gaat staan kun je afromen. In een zuivelfabriek wordt dat met centrifuges. Daardoor word het vet sneller van de melk afgescheiden. Scheiding manieren: Zeven: daarbij gebruik je het verschil in deeltjesgrote. Filtreren: in wezen hetzelfde als zeven. Pagina 3 van 5

4 o Residu: wat in het filter achterblijft. o Filtraat: de vloeistof die door de filter heengaat. Vluchtigheid: stoffen die makkelijk verdampen noem je vluchtige stoffen. Daarmee kun je stoffen scheiden o Indampen: zoutwinning omdat het water verdampt veel sneller dan zout. Deze scheiding is zeer eenvoudig uit te voeren. o Destilleren: Destillaat: de opgevangen vloeistof Residu: wat in de kolf over blijft. o Destillatie met (spijker)opzet: Oplosbaarheid: bij thee zetten maak je er gebruik van, doordat de smaak- geurstoffen in theebladeren oplossen in heet water. Deze scheiding methode heet extraheren. Koffiefabrikanten gebruiken het ook om cafeïne vrije koffie te bereiden. Door de gemalen koffiebonen te extraheren met een ander oplosmiddel dan water, zo wordt de cafeïne uit de koffie gehaald. De smaakstoffen lossen niet op en blijven in de koffie achter. Adsorptie: als een stof zich hecht aan een andere stof. Een scheidingstechniek wordt vaak toegepast om de laatste verontreiniging uit een stof te halen. Meestal wordt daarvoor fijn gemalen kool gebruikt, ook wel actieve kool genoemd. Omdat deze verschillende stoffen adsorbeert en zijn gemalen zodat het meer kan opnemen omdat de oppervlakte groter is. Deze dingen bevatten actieve kool: Geurvreters Gasmaskers Tabletten tegen maagklachten Aquariumfilters Ook bij drinkwater wordt adsorberende kool toegepast Par 5 moleculen, een model voor stoffen Meer dan 10 miljoen verschillende stoffen. Iedere stof heeft zijn eigen kenmerkende eigenschappen. Om dit te snappen kun je gebruik maken van een model voor stoffen. Dit deeltjesmodel is een vereenvoudigde voorstelling van hoe stoffen in elkaar zitten. Het deeltjesmodel voor stoffen bestaat al heel lang. In zijn eenvoudigste vorm ziet het deeltjesmodel er als volgt uit: Iedere stof is opgebouwd uit hele kleine deeltjes, meestal moleculen genoemd. Ieder stof heeft zijn eigen soort moleculen. Een molecuul water is anders dan een molecuul alcohol. Suiker bestaat uit suikermoleculen en zuurstof uit zuurstofmoleculen. Moleculen bewegen voortdurend. De snelheid van het bewegen hangt af van de temperatuur. Als de temperatuur toeneemt, gaan de moleculen sneller (heftiger) bewegen. Moleculen trekken elkaar aan. Tussen moleculen onderling heersen aantrekkende krachten. Iedere stof kan in drie fasen voorkomen: Vast Vloeibaar Gasvormig. Pagina 4 van 5

5 Voor vaste stoffen gelden de volgende gemeenschappelijk kenmerken: Vaste stoffen hebben een vaste vorm Vaste stoffen kun je samenpersen, het volume ligt vast Verklaring: Moleculen in een vaste stof trekken elkaar zo stevig aan dat ze dicht op elkaar zitten en niet van plaats kunnen wisselen. Ze kunnen wel bewegen, maar alleen heen en weer trillen. De gemeenschappelijke kenmerken van vloeistof zijn: Vloeistoffen hebben geen vaste vorm. Vloeistoffen kun je niet samenpersen, het volume ligt vast. Verklaring: De moleculen en een vloeistof wisselen voortdurend van plaats maar blijven wel dicht bij elkaar. De aantrekkingskracht tussen de moleculen is niet groot genoeg om ze op een vaste plaats te houden, maar wel groot genoeg om de moleculen dicht bij elkaar te houden. Gassen hebben de volgende gemeenschappelijke kenmerken: Gassen hebben geen vaste vorm. Gassen zijn veel lichter dan vaste stoffen en vloeistoffen. Je kunt het volume van gassen veranderen. Hierbij verandert de druk van het gas. Verklaring: In een gas zijn de aantrekkingskrachten tussen de moleculen te klein om ze bij elkaar te houden. Als moleculen tegen elkaar botsen, blijven ze niet vastplakken. De moleculen in een gas zijn daardoor gelijkmatig verspreid over de beschikbare ruimte en bewegen alle kanten op. In een gas is ver veel lege ruimt tussen de moleculen. Omdat er veel minder moleculen in een bepaald volume zitten dan bij een vloeistof, heeft een gas een veel kleinere dichtheid. Zuivere stof: een soort molecuul Mengsel: verschillende soorten moleculen. Bij het scheiden van mengsels ben je bezig om de verschillende soorten moleculen te sorteren. Pagina 5 van 5