Kaarsvlam vergelijken met de vlam van een wiek

Transcriptie

1 Kaarsvlam vergelijken met de vlam van een wiek a. Onderzoeksvraag: Wat zorgt voor de grootste vlam? b. Hypothese: - De kaars - De wiek a. Te kennen begrippen: - Wiek b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Kaars - Wiek - Lucifers - / 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: We steken de kaars en de wiek aan en kijken naar de vlam. b. Waarneming + foto s: De vlam van de kaars is groter dan de vlam van de wiek. a. Besluit proef: De wiek alleen zorgt niet voor de mooie vlam van een kaars. b. Koppeling aan leerplan: Exotherme reacties: verbrandingsreacties. De verbranding van de was: 2 C 18 H O 2 -> 36 CO H 2 O - Zorg ervoor dat de wiek en de wiek van de kaars even groot zijn. - Probeer een grotere wiek.

2 Was verbranden zonder wiek a. Onderzoeksvraag: Kunnen we was laten branden zonder de wiek? b. Hypothese: - Ja - Nee a. Te kennen begrippen: - Aggregatietoestand b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Was van een kaars - Lucifers of bunsenbrander - / 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: We proberen de was aan te steken. b. Waarneming + foto s: De was smelt, maar brandt niet. a. Besluit proef: De was brandt niet in vaste toestand. b. Koppeling aan leerplan: Exotherme reacties: verbrandingsreacties. De verbranding van de was: 2 C 18 H O 2 -> 36 CO H 2 O De aggregatietoestand van het was verandert. - Het beste is om een schaaltje of iets anders onder de was te zetten terwijl je het probeert aan te steken.

3 Was verdampen en gassen ontsteken a. Onderzoeksvraag: Hoe kunnen we was toch laten branden? b. Hypothese: - De was verdampen en de gassen aansteken. - Dit lukt niet. - De was eerst in de diepvries leggen. a. Te kennen begrippen: - Bunsenbrander b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Was van een kaars - Bunsenbrander - Proefbuis - Tang -Lucifers - / 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: We doen een stuk was in een proefbuis en gaan voorzichtig met deze door de vlam van de bunsenbrander. De gassen die vrijkomen proberen we aan te steken. b. Waarneming + foto s: De was verdampt en de gassen branden bij het aansteken hiervan. a. Besluit proef: De was brandt niet in vaste toestand, maar wel in gastoestand. b. Koppeling aan leerplan: Exotherme reacties: verbrandingsreacties. De verbranding van de was: 2 C 18 H O 2 -> 36 CO H 2 O De aggregatietoestand van het was verandert. - Zorg voor een zo groot mogelijk stuk was of een kleinere proefbuis zodat de gassen makkelijker aan de bovenkant van de proefbuis komen.

4 De functie van de wiek a. Onderzoeksvraag: Wat is de functie van de wiek? b. Hypothese: - Niks. - Het verbranden van de vrijkomende gassen. a. Te kennen begrippen: / b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Wiek - Lucifers - lampolie - Tang - / 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: We houden de wiek met de onderkant ondergedompeld in de lampolie en steken de wiek aan. b. Waarneming + foto s: De wiek absorbeert de lampolie en verbrandt deze bij het aansteken van de wiek waardoor de wiek brandt als een gewone kaars. a. Besluit proef: De wiek verbrandt de vrijgekomen gassen. b. Koppeling aan leerplan: Exotherme reacties: verbrandingsreacties. De verbranding van de lampolie: 2 C 12 H O 2 -> 24 CO H 2 O - Het resultaat van de proef is duidelijker met een grotere wiek.

5 Krijt als wiek a. Onderzoeksvraag: Kunnen we krijt ook als wiek gebruiken? b. Hypothese: - Nee - Ja a. Te kennen begrippen: / b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Krijt - Lucifers - lampolie - Tang - / 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: We houden het krijt met de onderkant ondergedompeld in de lampolie en steken het krijt aan. b. Waarneming + foto s: Het krijt absorbeert de lampolie en verbrandt deze bij het aansteken van het krijt waardoor het krijt brandt als een gewone kaars. a. Besluit proef: Het krijt verbrandt de vrijgekomen gassen. b. Koppeling aan leerplan: Exotherme reacties: verbrandingsreacties. De verbranding van de lampolie: 2 C 12 H O 2 -> 24 CO H 2 O - Deze proef lukt alleen met stofvrij krijt.

6 Springende vlam a. Onderzoeksvraag: Hoe kunnen we een vlam laten springen? b. Hypothese: - We springen op en neer met een brandende lucifer. - We kunnen dat niet. - We blazen een kaars uit en houden een brandende lucifer erboven. a. Te kennen begrippen: / b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Kaars - Lucifers - / 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: We blazen een brandende kaars uit en houden een brandende lucifer boven de witte rook die nog van de kaars komen. b. Waarneming + foto s: De vlam van de lucifer springt over op de wiek van de pas uitgeblazen kaars. a. Besluit proef: We kunnen een vlam laten springen van een brandende lucifer naar een net uitgeblazen kaars doordat de gassen die nog ontsnappen brandbaar zijn. b. Koppeling aan leerplan: Exotherme reacties: verbrandingsreacties. De verbranding van de was: 2 C 18 H O 2 -> 36 CO H 2 O - Deze proef lukt alleen als de kaars net uitgeblazen is. - Deze proef lukt beter met een grotere kaars.

7 Wasdampen zichtbaar maken met een koperdraadnet a. Onderzoeksvraag: Hoe moeten we het koperdraad houden om deze wasdampen te zien? b. Hypothese: - We houden het koperdraadnet net boven de wiek in de vlam. - We houden het koperdraadnet boven de kaars. - We houden het koperdraadnet in het puntje van de vlam. a. Te kennen begrippen: / b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Kaars - Lucifers - Koperdraadnet (-een tang) - / 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: We houden het koperdraadnet in het puntje van de vlam en net boven de wiek in de vlam. b. Waarneming + foto s: De rook die door het net komt als we het in het puntje van de vlam houden is zwart. De rook die door het net komt als we het boven de wiek in de vlam houden is wit. a. Besluit proef: We kunnen de wasdampen van de roetdampen onderschijden door een koperdraadnet net boven de wiek in de vlam te houden. b. Koppeling aan leerplan: Exotherme reacties: verbrandingsreacties. De verbranding van de was: 2 C 18 H O 2 -> 36 CO H 2 O Scheidingstechnieken: de roetrook en wasrook scheiden. - Deze proef lukt beter met een grotere kaars. - Het koperdraadnet goed afschuren alvorens in de vlam te houden.

8 Regen van vuur a. Onderzoeksvraag: Kunnen we met houtskoolsnipper regen van vuur maken? b. Hypothese: - Ja - Nee a. Te kennen begrippen: - Roet b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Bunsenbrander - houtskoolsnippers - / 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: We vermalen houtskoolsnippers. We houden een brandende bunsenbrander schuin en strooien de vermalen houtskoolsnippers door de vlam. b. Waarneming + foto s: De houtskool verbrandt. a. Besluit proef: We kunnen regen van vuur maken door houtskoolsnippers te verbranden in een vlam. b. Koppeling aan leerplan: Exotherme reacties: verbrandingsreacties. De verbranding van houtskool: 2 C 7 H 4 O + 15 O 2 -> 4 H 2 O + 14 CO 2 - Het is belangrijk dat je geen houtskoolsnippers morst in de bunsenbrander zelf. Hoe kunnen we de kaarsvlam doven? a. Onderzoeksvraag: Kunnen we de kaarsvlam doven met een koper draadnet? b. Hypothese: We kunnen de vlam doven met een koper draadnet.

9 a. Te kennen begrippen: b. Materiaal + stoffen (bereidingen): een kaars, een aansteker en een draadnet. 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: - steek de kaars aan - houdt het draadnet op de vlam en wacht tot deze dooft. b. Waarneming + foto s: De kaars dooft na enkele seconden. => => => a. Besluit proef: Koper is een goede warmtegeleider. Hierdoor wordt de warmte van de vlam afgeleid alsook de ontstekingstemperatuur van de paraffine. De vlam wordt dus gedoofd.

10 Wanneer je een van de 3 delen van de branddriehoek wegneemt gaat de vlam doven. In dit geval verminderen we de ontbrandingstemperatuur. 2 C 18 H O 2 36 CO H 2 O b. Koppeling aan leerplan: Energie => verschillende energievormen => warmte 5. Didactische aanpak: a. Organisatie in labo Voorzie voldoende ruimte. Plaats geen brandbare stoffen in de buurt van de kaars. b. Veiligheid leerlingen Draag een labo bril en bindt lange haren samen. c. Demonstratie Hoe kunnen we de kaarsvlam doven? a. Onderzoeksvraag: Kunnen we de kaarsvlam doven met een spiraalvormig koperdraad? b. Hypothese: We kunnen de vlam doven met een spiraalvormig koperdraad. a. Te kennen begrippen: b. Materiaal + stoffen (bereidingen): een kaars, een aansteker en een spiraalvormig stukje koperdraad

11 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: - steek de kaars aan - houdt het koperdraad zo dat deze rond de vlam zit en wacht tot deze dooft. b. Waarneming + foto s: De kaars dooft na enkele seconden. => => => a. Besluit proef: Koper is een goede warmtegeleider. Hierdoor wordt de warmte van de vlam afgeleid alsook de ontstekingstemperatuur van de paraffine. De vlam wordt dus gedoofd. Wanneer je een van de 3 delen van de branddriehoek wegneemt gaat de vlam doven. In dit geval verminderen we de ontbrandingstemperatuur. 2 C 18 H O 2 36 CO H 2 O

12 b. Koppeling aan leerplan: Energie => verschillende energievormen => warmte 5. Didactische aanpak: a. Organisatie in labo Voorzie voldoende ruimte. Plaats geen brandbare stoffen in de buurt van de kaars. b. Veiligheid leerlingen Draag een labo bril en bindt lange haren samen. c. Demonstratie Hoe kunnen we de kaarsvlam doven? a. Onderzoeksvraag: Kunnen we de kaars doven met CO 2? b. Hypothese: We kunnen de kaars doven met CO 2. a. Te kennen begrippen: b. Materiaal + stoffen (bereidingen): water, bruistablet, kaars, aansteker, erlenmeyer, stop met buisje

13 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: neem een erlenmeyer van 50 ml en doe er 25ml water in. Los er dan een bruistablet in op. Sluit de erlenmeyer af met een stop met een glazen buisje in. Op het glazen buisje breng je een darm aan. Met deze darm kan je de kaarsen blussen. b. Waarneming + foto s: Het mengsel van water en het bruistabletje begint de bruisen, er wordt dus CO 2 gevormd. Anneer we de slang bij de kaars houden gaat de kaars doven. a. Besluit proef: Het gevormde CO 2 gaat ervoor zorgen dat de vlam te weinig zuurstof krijgt. De vlam wordt dus gedoofd. Wanneer je een van de 3 delen van de branddriehoek wegneemt gaat de vlam doven. In dit geval verminderen we de ontbrandingstemperatuur.

14 b. Koppeling aan leerplan: Energie => verschillende energievormen => warmte Wanneer het niet goed lukt met een bruistablet en water kan je ook azijn en bakpoeder gebruiken Didactische aanpak: a. Organisatie in labo Voorzie voldoende ruimte. Plaats geen brandbare stoffen in de buurt van de kaars. b. Veiligheid leerlingen Draag een labo bril en bindt lange haren samen. c. Demonstratie Welke temperatuur heeft een kaarsvlam? a. Onderzoeksvraag: Wat geeft de thermometer weer wanneer we deze in de vlam houden? b. Hypothese: De kaarsvlam heeft een temperatuur van meer dan 1000 C. a. Te kennen begrippen: b. Materiaal + stoffen (bereidingen): thermometer, kaars en aanstekers

15 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: - steek de kaars aan - houdt de thermometer in de vlam - lees de temperatuur van de thermometer af a. Besluit proef: 1: vlammantel 2: lichtgevende gele zone 3: donkere zone 4: lichtgevende blauwe zone 5: pit 6: verdampingszone 7: vloeibaar kaarsvet 8: vast kaarsvet 1. Aan de buitenzijde bevindt zich een 'onzichtbare' vlammantel. In werkelijkheid is de vlammantel niet onzichtbaar, maar de kleur van deze zone van de vlam heeft een geringe lichtsterkte ten opzichte van de intense gele kleur. In de vlammantel vindt door de overvloed aan zuurstof volledige verbranding plaats tot koolstofdioxide en waterdamp. In deze zone is de temperatuur het hoogst: ca 1400 C. 2. De gele lichtgevende zone bevindt zich boven de donkere zone (3). In deze zone vindt het grootste gedeelte van de ontleding van de gassen plaats. Hierbij ontstaat tevens vrije koolstof. De gloeiende koolstofdeeltjes geven de vlam haar typische gele kleur. Bij plotseling afkoelen op een voorwerp zouden ze zich groeperen en als roet afscheiden. In de gele lichtgevende zone is de temperatuur van de vlam ongeveer 1200 C. De kaars dankt haar toepassing als lichtbron aan de onvolledige verbranding van het kaarsvet in deze zone. 3. In de donkere zone in het midden van de vlam boven de pit bevinden zich de kraakgassen (koolwaterstoffen), koolstofdioxide, koolstofmonoxide, een beetje zuurstof en vrij veel stikstof, die in de zone hieronder ontstaan. Deze donkere kern van de vlam heeft de laagste temperatuur omdat hier de gasvorming al wel, maar de ontbranding nog niet plaatsvindt. Hier is het C, de temperatuur is gedaald tijdens het ontstaan van de gassen. 4. De lichtgevend blauwe zone bevindt zich aan de basis van de vlam, onder de gekromde pit en reikt omhoog tot even boven de pit. In deze zone is de meeste zuurstof beschikbaar voor verbranding. Hier vindt de pyrolyse (het kraakproces) én een gedeelte van de (volledige) verbranding plaats. De temperatuur in deze zone bedraagt C.

16 b. Koppeling aan leerplan: Energie => verschillende energievormen => warmte 5. Didactische aanpak: a. Organisatie in labo Voorzie voldoende ruimte. Plaats geen brandbare stoffen in de buurt van de kaars. b. Veiligheid leerlingen Draag een labo bril en bindt lange haren samen. c. Demonstratie Welke temperatuur heeft een kaarsvlam? a. Onderzoeksvraag: Kunnen we een blad papier in de vlam houden zonder dat deze gaat branden? b. Hypothese: We kunnen een blad papier in de vlam houden zonder dat deze vuur vat. a. Te kennen begrippen: b. Materiaal + stoffen (bereidingen): een kaars, een aansteker een blad papier 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: - steek de kaars aan - breng het blad papier voor een heel korte periode tegen de vlam

17 b. Waarneming + foto s: er ontstaat een zwarte ring op het blad papier. a. Besluit proef: De temperatuur van de kaarsvlam zorgt ervoor dat er een zwarte ring op het papier wordt gevormd. Wanneer we het papier in het puntje van de vlam houden kleurt deze bruin. Dit omdat het puntje van de vlam veel heter wordt dan het onderste gedeelte. b. Koppeling aan leerplan: Energie => verschillende energievormen => warmte 5. Didactische aanpak: a. Organisatie in labo Voorzie voldoende ruimte. Plaats geen brandbare stoffen in de buurt van de kaars. b. Veiligheid leerlingen Draag een labo bril en bindt lange haren samen. c. Demonstratie

18 Zelf brandende kaars a. Onderzoeksvraag: Kunnen we een kaars aansteken zonder een aansteker of lucifers? b. Hypothese: We kunnen een kaars aansteken zonder een aansteker of lucifers. a. Te kennen begrippen: b. Materiaal + stoffen (bereidingen): een kaars, KClO3, geconcentreerd H2SO4, suiker 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: - Meng een kleine hoeveelheid KClO 3 met een gelijke hoeveelheid suiker. - Maak bovenaan de kaars een opening, vlak naast de kaarsenwiek. - Breng het mengsel in de opening. - Breng nu met een lange staaf waaraan een druppel geconcentreerd zwavelzuur hangt, contact met het mengsel.

19 b. Waarneming + foto s: Wanneer we het mengsel in de kaars gieten gebeurt er niets. Wanneer we een druppel zwavelzuur aan het mengsel toevoegen ontstaat er een hevige vlam. De kaars brandt a. Besluit proef: Het zwavelzuur onttrekt water aan de suiker. Dit is een erg exotherm proces. De hitte is voldoende om de verbrandingsreactie van suiker met kaliumchloraat - een sterke oxidator - in gang te zetten:

20 C 12 H 22 O KClO 3 8 KCl + 12 CO H 2 O b. Koppeling aan leerplan: Reactiesoorten => redoxreacties c. Bronnen (ook link naar filmfragmenten): Didactische aanpak: a. Organisatie in labo Voorzie voldoende ruimte. Plaats geen brandbare stoffen in de buurt van de kaars. b. Veiligheid leerlingen Draag een labo bril en bindt lange haren samen. Wanneer je met geconcentreerd zwavelzuur werkt draag je handschoenen. c. Demonstratie Het luchtvolume en de verbranding van een kaars. a. Onderzoeksvraag: Heeft het luchtvolume een invloed op een brandende kaars? b. Hypothese: Ja, hoe meer lucht hoe groter de vlam, hoe langer deze brand, Nee, er is geen verschil. a. Te kennen begrippen of het te bekomen begrip: Verbrandingsreactie. O 2 + energie + te verbranden stof -> H 2 O + verbrandingsproduct b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - theelichtjes, 3x - 3 maatbekers van verschillende volumes - lucifers /

21 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: Neem 3 kaarsjes en steek deze aan. Plaats vervolgens de maatbekers omgekeerd over de kaarsjes. b. Waarneming + foto s: Hoe kleiner de maatbeker, hoe sneller de kaars vanzelf dooft. Na een paar seconde zijn alle 3 de kaarsen uit. a. Besluit proef: Het luchtvolume heeft een invloed op de verbrandingstijd van de kaars. Hoe groter het luchtvolume, hoe langer de verbrandingstijd duurt. In de lucht is zuurstof aanwezig dus hoe meer lucht, hoe meer zuurstof en hoe langer de kaars brandt. Reactie verbranding van kaarsen: C 25 H O 2 25 CO H 2 O

22 b. Koppeling aan leerplan: 5. Leerplandoelstellingen Organismen functioneren door energie en stoffen om te zetten en te transporteren Structuur veranderingen van stoffen Moleculen veranderen van samenstelling. B27: Zintuiglijk waarneembare stofomzettingen met concrete voorbeelden illustreren. Wenken Enkele van volgende concrete voorbeelden kunnen aan bod komen: verbranden van een kaars, hout, benzine, suiker (energieomzetting) / Het verbrandingsproduct waterdamp aantonen. a. Onderzoeksvraag: Welk verbrandingsproduct wordt er gevormd? b. Hypothese: Rook, niets, warmte, a. Te kennen begrippen of het te bekomen begrip: Verbrandingsreactie. O 2 + energie + te verbranden stof -> H 2 O + verbrandingsproduct b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - theelichtje - grote petrischaal (- eventueel kobaltchloride papiertje) /

23 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: Neem een theelichtje en steek deze aan. Hou hierboven de petrischaal. b. Waarneming + foto s: In de perischaal ontstaat waterdamp. ( Toon dit eventueel aan met een kobaltchloridepapiertje) a. Besluit proef: Waterdamp is een verbrandingsproduct dat gevormd wordt. Reactie verbranding van kaarsen: C 25 H O 2 25 CO H 2 O b. Koppeling aan leerplan: 5. Leerplandoelstellingen Organismen functioneren door energie en stoffen om te zetten en te transporteren Structuur veranderingen van stoffen Moleculen veranderen van samenstelling. B27: Zintuiglijk waarneembare stofomzettingen met concrete voorbeelden illustreren. Wenken Enkele van volgende concrete voorbeelden kunnen aan bod komen: verbranden van een kaars, hout, benzine, suiker (energieomzetting) Hou de petrischaal eventueel met een handdoek vast, het duurt even vooral eer er waterdamp gevormd wordt. De petrischaal wordt hierdoor warm.

24 Het verbrandingsproduct koolstofdioxide aantonen. a. Onderzoeksvraag: Welk verbrandingsproduct produceert een verbranding, naast waterdamp? b. Hypothese: Rook, warmte, a. Te kennen begrippen of het te bekomen begrip: Verbrandingsreactie. O 2 + energie + te verbranden stof -> H 2 O + verbrandingsproduct b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Waterpomp - Wasfles -Rubberen buis - Trechter -Statief -Helderkalkwater -Theelichtje /

25 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: Maak een statief, hang hierin de rubberen buis die bevestigd is aan een trechter. Onder de trechter plaatsen we het theelichtje. Het andere uiteinde van de rubberen buis verbinden we met 1 kant van de was fles, waarvan het buisje naar beneden loopt. Het andere buisje van de wasfles bevestigen we aan de rubberen buis van de waterpomp. De waterpomp plaatsen we op de kraan. De wasfles vullen we met helder kalkwater. De bereiding van kalkwater: 1. vul een voorraadfles van 5 liter met leidingwater en voeg ongeveer 5 eetlepels Ca(OH) 2 toe. Sluit de fles en schud. 2 Laat gedurende 24 uur het witte poeder in de gesloten fles bezinken. 3. Giet voorzichtig de bovenstaande, heldere vloeistof over in de gebruiksfles kalkwater (0,5 of 1 liter). Eventueel filtreren. Deze fles moet goed gesloten blijven. 4. Vul de voorraadfles opnieuw aan met water en sluit ze zoals de gebruiksfles. b. Waarneming + foto s: We zien dat na een 10 min het heldere kalkwater troebel wordt.

26 a. Besluit proef: Helder kalkwater dat troebel wordt is een indicator voor koolstofdioxide. Het klakwater wordt troebel dus koolstofdioxide is een verbrandingsproduct dat gevormd wordt. Reactie verbranding van kaarsen: C 25 H O 2 25 CO H 2 O b. Koppeling aan leerplan: 5. Leerplandoelstellingen Organismen functioneren door energie en stoffen om te zetten en te transporteren Structuur veranderingen van stoffen Moleculen veranderen van samenstelling. B27: Zintuiglijk waarneembare stofomzettingen met concrete voorbeelden illustreren. Wenken Enkele van volgende concrete voorbeelden kunnen aan bod komen: verbranden van een kaars, hout, benzine, suiker (energieomzetting) /

27 Het verbrandingsproduct koolstof/roet aantonen. Welk verbrandingsproduct produceert een verbranding, naast waterdamp en koolstofdioxide? b. Hypothese: Rook, warmte, a. Te kennen begrippen of het te bekomen begrip: Verbrandingsreactie. O 2 + energie + te verbranden stof -> H 2 O + verbrandingsproduct b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Kaars - Porseleinen kroes -Bunsenbrander /

28 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: Neem een kaars en steek deze aan. Hou dicht tegen de vlam de porseleinen kroes. b. Waarneming + foto s: We zien dat er een zwarte stof gevormd word op de porseleinen kroes waar dat deze dicht tegen de vlam zit. a. Besluit proef: Koolstof of roet is een verbrandingsproduct dat gevormd wordt bij een verbrandingsreactie. Reactie verbranding van kaarsen: C 25 H O 2 25 CO H 2 O C 25 H O 2 25 C + 26 H 2 O b. Koppeling aan leerplan: 5. Leerplandoelstellingen Organismen functioneren door energie en stoffen om te zetten en te transporteren Structuur veranderingen van stoffen Moleculen veranderen van samenstelling. B27: Zintuiglijk waarneembare stofomzettingen met concrete voorbeelden illustreren. Wenken Enkele van volgende concrete voorbeelden kunnen aan bod komen: verbranden van een kaars, hout, benzine, suiker (energieomzetting) /

29 De verbranding van een kaars in lucht en in zuivere zuurstof. a. Onderzoeksvraag: Heeft de hoeveelheid zuurstof in de lucht een invloed op de verbranding? b. Hypothese: Ja, deze brandt heviger, feller, groter, Nee, dit is juist hetzelfde. a. Te kennen begrippen of het te bekomen begrip: Verbrandingsreactie. O 2 + energie + te verbranden stof -> H 2 O + verbrandingsproduct b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Kaars - Weegschaal - Weegschuitje - Spatel - Kaliumjodide poeder - Waterstofperoxide 10% - 2 Spuiten - Proefbuis met 2 uiteinden - Kaliumjodide H-zinnen:

30 H302: Schadelijk bij inslikken. H315: Veroorzaakt huisirritatie. H319: Veroorzaakt ernstige oogirritatie. P-zinnen: P P338: Bij contact met de ogen voorzichtig afspoelen, indien contactlenzen deze verwijderen en blijven spoelen. WGK code: 1 - Waterstofperoxide H-zinnen: H302: Schadelijk bij inslikken. H318: Veroorzaakt ernstig oogletsel. P-zinnen: P280: Draag beschermende kledij, hand-, gezicht- en oogbescherming. P P338: Bij contact met de ogen voorzichtig afspoelen, indien contactlenzen deze verwijderen en blijven spoelen. WGK code: 1 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: Maak een verdunde waterstofperoxide oplossing van 10%. Weeg 0.05G kaliumjodide af en doe deze in de proefbuis. Voeg 10ml waterstofperoxide in de meetspuit die bevestigd is aan de zijkant. Voeg langzaam de waterstofperoxide bij de kaliumjodide. Deze gaat beginnen bruisen en de bovenste meetspuit gaat zich automatisch vullen met zuurstof. De bereiding van 10% waterstofperoxide oplossing We nemen 50ml van 30% oplossing. Deze lengen we aan tot 150ml.

31 b. Waarneming + foto s: Als we de zuurstof in de vlam de kaars spuiten zien we dat deze vlam helderder wordt. a. Besluit proef: Een verbrandingsreactie heeft zuurstof nodig om op te kunnen gaan. Hoe meer zuurstof, hoe heviger de reactie dus hoe helderder de vlam. Het waterstofperoxide ontleedt onder invloed van KI als katalysator: 2H 2 O 2 2 H 2 O + O 2 Reactie verbranding van kaarsen: C 25 H O 2 25 CO H 2 O b. Koppeling aan leerplan: 5. Leerplandoelstellingen Organismen functioneren door energie en stoffen om te zetten en te transporteren Structuur veranderingen van stoffen Moleculen veranderen van samenstelling. B27: Zintuiglijk waarneembare stofomzettingen met concrete voorbeelden illustreren. Wenken Enkele van volgende concrete voorbeelden kunnen aan bod komen: verbranden van een kaars, hout, benzine, suiker (energieomzetting) Doe eventueel het licht uit zodat het resultaat duidelijk waarneembaar is.

32 De verbranding van een kaars in lucht en in uitgeademde lucht. a. Onderzoeksvraag: Brandt een kaars anders in uitgeademde lucht dan in gewone lucht? b. Hypothese: Ja, deze brandt heviger, feller, groter, Nee, dit is juist hetzelfde. a. Te kennen begrippen of het te bekomen begrip: Verbrandingsreactie. O 2 + energie + te verbranden stof -> H 2 O + verbrandingsproduct b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - 2 Theelichtjes - 2 bekerglazen van dezelfde grote /

33 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: Neem 1 van de 2 bekerglazen en adem hierin uit. Plaats deze over een brandende kaars. Plaats het andere bekerglas met de gewone lucht over de andere brandende kaars. b. Waarneming + foto s: De kaars in de beker met uigeademde lucht gaat veel sneller uit dan de kaars in gewone lucht. a. Besluit proef: De lucht die wij inademen bevat zuurstof maar de lucht die wij uitademen bevat bijna geen zuurstof meer maar vooral koolstofdioxide. Hierdoor brandt de kaars in gewone lucht langer. Een verbrandingsreactie heeft dus gewone lucht nodig, die zuurstof bevat om te kunnen branden. Reactie verbranding van kaarsen: C 25 H O 2 25 CO H 2 O b. Koppeling aan leerplan: 5. Leerplandoelstellingen Organismen functioneren door energie en stoffen om te zetten en te transporteren Structuur veranderingen van stoffen Moleculen veranderen van samenstelling. B27: Zintuiglijk waarneembare stofomzettingen met concrete voorbeelden illustreren. Wenken Enkele van volgende concrete voorbeelden kunnen aan bod komen: verbranden van een kaars, hout, benzine, suiker (energieomzetting)

34 / Verbranding van kaarsenvet dampen. a. Onderzoeksvraag: Kunnen de dampen van kaarsenvet branden? b. Hypothese: ja/ nee. a. Te kennen begrippen of te bekomen begrip: Verbrandingsreactie. O 2 + energie + te verbranden stof -> H 2 O + verbrandingsproduct b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Bunsenbrander - Kleine proefbuizen - Bleekpoeder - Glaswol - Kaarsenvet (verbrokkeld) /

35 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: Doe ongeveer 1 a 2 cm bleekpoeder in de proefbuis. Plaats hierboven een propje glaswol. Plaats op de glaswol het verbrokkelde kaarsenvet en verwarm. Steek met de lucifer de dampen aan. b. Waarneming + foto s: We zien dat de dampen kunnen branden. a. Besluit proef: De kaarsenvet dampen kunnen meebranden. Kaarsvet is de brandstof voor de verbranding. Deze dampen mengen zich met de zuurstof die vrijkomt uit de oxi-reiniger die dient als een zuurstofbron. Voor een verbranding is zuurstof nodig en een brandstof, in dit geval de kaarsenvet dampen. De oxireiniger is nateriumpercarbonaat: 3Na 2 CO 3.2H 2 O 2 waaruit H 2 O 2 kan vrijkomen. C 25 H O 2 25 CO H 2 O b. Koppeling aan leerplan: 5. Leerplandoelstellingen Organismen functioneren door energie en stoffen om te zetten en te transporteren Structuur veranderingen van stoffen Moleculen veranderen van samenstelling. B27: Zintuiglijk waarneembare stofomzettingen met concrete voorbeelden illustreren. Wenken Enkele van volgende concrete voorbeelden kunnen aan bod komen: verbranden van een kaars, hout, benzine, suiker (energieomzetting) /

36 Verbrandingsenthalpie meten van een theelichtje a. Onderzoeksvraag: - Hoe kunnen we de verbrandingsenthalpie meten van een theelichtje? - Wat is de verbrandingsenthalpie van een theelichtje? b. Hypothese: H c = -c * m * T a. Te kennen begrippen: - Enthalpie - Mol - warmtecapaciteit b. Materiaal + stoffen (bereidingen): - Erlenmeyer - statief - thermometer - weegschaal - theelichtje - roerstaafje - water / 3. Uitvoeren en waarnemen a. Werkwijze: We vullen een erlenmeyer met 500g water en bevestigen hem aan een statief. We wegen een theelichtje en zetten het vervolgens onder de erlenmeyer. We meten de temperatuur van het water. Dan steken we het theelichtje aan en houden de temperatuur van het water in het oog. Als de temperatuur exact 5 C gestegen is, halen we theelichtje weg, en we gieten het gesmolten kaarsenvet weg. Nu wegen we

37 het theelichtje opnieuw om het gewichtsverlies ( m) te weten. Nu kunnen we de verbrandingsenthalpie berekenen. H c = -c * m * T b. Waarneming + foto s: a. Besluit proef: Door de warmte die overgedragen wordt op het water kunnen we de verbrandingsenthalpie berekenen. Q = m*c*(t 2 -T 1 ) b. Koppeling aan leerplan: vvkso chemie Dynamiek van chemische reacties 48 De verschillende mogelijkheden van procesverloop kwalitatief beschrijven en in verband brengen met de verandering van enthalpie en van entropie. - dek de erlenmeyer af met isolatiemateriaal om zo weinig mogelijk warmteverlies te hebben. -

38