Rode Kool met Ei Scheikunde in groep 8 Stedelijk Gymnasium Leiden Pieter van Dooren
Naam: Hoe werk je met dit boekje? Dit boekje bestaat uit twee delen: een werkboek (blz 2 t/m blz 13) en de bronnen (blz 14 t/m blz 19) Hieronder staat uitgelegd hoe je met deze delen werkt Het werkboek is de rode draad Je begint bij vraag 1 en je eindigt bij vraag 16 Je moet alle vragen beantwoorden in het werkboek; je hebt dus geen schrift nodig Vanuit de vragen in het werkboek wordt soms verwezen naar de bronnen Daar vind je leesteksten, achtergrondinformatie, internetadressen en de instructies voor de proeven Veel succes! Roos Danse Liseke Wensing Gé de Munk Mirjam Molenkamp Rode Kool met Ei 2
Werkboek 1 In het project ga je een aantal proefjes doen Je doet de proefjes met zijn tweeën of drieën Het is belangrijk dat alle spullen die je nodig hebt op school aanwezig zijn op het moment dat je de proeven uitvoert Hieronder vind je een overzicht met alle spullen die je voor je groep nodig hebt a Vraag eerst aan je meester/juf welke spullen op school aanwezig zijn b Bespreek met je groepje wie welke spullen van huis mee naar school kan nemen c De spullen die niet op school of thuis zijn, kun je kopen Vraag aan de meester/juf wie dit mag doen d Vraag aan je meester/juf een plaats om de spullen te bewaren Wat heb je nodig? Wie zorgt ervoor? 1 ongekookt ei Allerlei in azijn 1 gekookt ei 1 botje (van vlees) 1 schelp 4 glazen (jam)potten 1 liter schoonmaakazijn halve rode kool Bereiding rodekoolsap scherp mes snijplank grote pan maatbeker van 1 liter keukenvergiet of zeef 1 afsluitbare fles van 1 liter elektrische kookplaat of gasfornuis Op school Rode Kool met Ei 3
een eetlepel azijn Zuur en suiker Producten testen een eetlepel ammonia een eetlepel spa rood een eetlepel sprite een eetlepel zout een eetlepel soda een eetlepel citroensap een eetlepel 8 jampotjes of doorzichtige wegwerp plastic bekertjes keukenwekker, stopwatch of horloge een watervaste merkstift 2 flinke scheppen suiker 4 eetlepels citroensap een eetlepel 3 jampotjes of doorzichtige wegwerp plastic bekertjes een watervaste merkstift Scheikunde 2 Lees bron 1 goed door a Kijk goed rond in je klaslokaal Noem 3 stoffen in je klaslokaal die uit de natuur afkomstig zijn 1 2 3 Rode Kool met Ei 4
b Welke drie stoffen die je in het klaslokaal ziet zijn komen niet in de natuur voor maar zijn door de (chemische) industrie gemaakt? 1 2 3 Let op: begin met opdracht 3 op maandag of uiterlijk dinsdag 3 Lees nu bron 2 eerst, en voer dan de proef Allerlei in azijn uit zoals beschreven in bron 3 In onderstaande tabel schrijf je precies op wat je waarneemt en wat jij gedaan hebt bij het verversen van de azijn De eerste activiteit is al ingevuld, daar hoef je alleen nog datum en tijd toe te voegen Datum en tijd Uitvoering en waarnemingen Elk voorwerp in een eigen glas gelegd en schoonmaakazijn toegevoegd totdat de voorwerpen net onder staan Rode Kool met Ei 5
Internet 4 Om later te kunnen verklaren wat er tijdens het proefje gebeurt, heb je meer informatie nodig Zoek antwoorden op de volgende vragen Kijk in het documentatiecentrum van jouw school of zoek op internet Een aantal internet-adressen die je op weg helpen vind je in bron 4 Waaruit bestaan de voorwerpen die je in azijn gelegd hebt? a De schil van het ei b Het bot c De schelp d In alle voorwerpen zit dezelfde stof, namelijk Rode Kool met Ei 6
e Deze stof heeft ook een officiële scheikundige naam Kruis de juiste naam aan: Carbonzuur Calciumcarbonaat Natriumchloride 5 Kijk nu naar de fles schoonmaakazijn en lees de gebruiksaanwijzing a Waarvoor kan je schoonmaakazijn gebruiken? b Ergens op de fles staat waaruit de schoonmaakazijn bestaat Dit noem je het werkzame bestanddeel Hoe heet dit? Er staat ook de concentratie aangegeven De concentratie geeft aan hoeveel van het werkzame bestanddeel in de schoonmaakazijn zit c Schrijf de concentratie op d Stuur de naam van de stof die in alle ondergedompelde voorwerpen voorkomt en de naam van het werkzame bestanddeel in de azijn naar je begeleider Je krijgt dan uitleg over wat er gebeurt bij het proefje Gedaan 6 Bedenk wat er in de volgende situaties aan de hand is a Een Rennie helpt tegen brandend maagzuur b Stenen beeldhouwwerken lossen langzaam op in zure regen Het zou prettig zijn om te weten welke stoffen zuur zijn In het volgende deel van dit project zie je hoe je daar achter kan komen Rode Kool met Ei 7
Thee zetten 7a Drink jij wel eens thee? Hoe drink je de thee (sterk of slap, met melk, met suiker, etc) b Waar komt de kleur van de drank thee vandaan? c Als je thee zet, is het zakje na afloop niet leeg Leg uit hoe dat volgens jou komt Extraheren 8 Lees bron 5 grondig a Vertel nu in eigen woorden wat extraheren inhoudt b Geef de letterlijke betekenis van het woord extraheren c Leg uit wat een extractiemiddel is Rode Kool met Ei 8
d Geef aan of de volgende producten een oplossing kunnen zijn: product oplossing waarom wel/ niet? cola melk jus d orange urine kraanwater bloed ja/nee ja/nee ja/nee ja/nee ja/nee ja/nee e Is koffiezetten ook een extractie? Leg uit waarom wel/niet f Is wassen (in een wasmachine) ook een soort extractie? Leg uit waarom wel/niet g Wat gebeurt er als je thee probeert te zetten met koud water? Veiligheid 9 Lees van de proefbeschrijving Bereiding van Rodekoolsap (bron 6) de uitvoering goed door a Welke stappen kunnen gevaarlijk zijn? Noem er vijf Geef aan wat het gevaar is Denk hierbij aan het gevaar van bijvoorbeeld brandwonden, snijwonden, vergiftiging, etcetera 1 2 3 4 5 Rode Kool met Ei 9
b Geef voor elk gevaar aan hoe je het kunt voorkomen 1 2 3 4 5 Rode kool 10a Wanneer heb je voor het laatst rode kool gegeten? b Hoe had de kok dit klaargemaakt? c Vond je het lekker? 11 Voer nu de proef uit bij bron 6, Bereiding van Rodekoolsap Let op: zorg dat je hierna binnen 2 weken ook proef 13 en 16 gedaan hebt, het sap is niet langer houdbaar! Beantwoord na afloop de volgende vragen a Hoe zag de rode kool eruit na de proef? b Leg uit waarom je het rodekoolsap een extract mag noemen b Welke dingen gingen goed aan de proef? c Welke dingen gingen minder goed aan de proef? Rode Kool met Ei 10
d Hoe zou je de proef volgende keer beter kunnen uitvoeren? 12 Lees bron 7 grondig De tekst bevat heel wat moeilijke woorden maar je kunt hem vast begrijpen Zoek belangrijke woorden eventueel op in een woordenboek Beantwoord daarna de volgende vragen a Waaraan worden additieven toegevoegd? b Wat is een ander woord voor additieven? c Waarom gebruikt men additieven? 13 Voer nu de proef Producten testen met rodekoolsap uit, zoals beschreven in bron 8 a Geef hier aan wat je waarneemt na het mengen van het verdunde rodekoolsap met het geteste product potje nr product waarneming 1 azijn 2 ammonia 3 spa rood 4 sprite 5 zout 6 soda 7 citroensap 8 water uit de kraan b Welke dingen gingen goed aan de proef? Rode Kool met Ei 11
c Welke dingen gingen minder goed aan de proef? d Hoe zou je de proef volgende keer beter kunnen uitvoeren? Zuren en basen 14 Kijk nog eens goed naar je resultaten bij vraag 13 Kun je drie groepen van stoffen maken als je let op de kleur na afloop van de proef? groep kleur producten 1 2 3 15 Lees bron 9 Beantwoord de volgende vragen a Welke van de geteste producten uit proef 8 zijn neutraal? b Welke zijn zuur? c Welke zijn basisch? d Welke stof bevat de eierschaal (zie vraag 4)? e Leg nu uit wat er bij de proef uit bron 3 met het ei gebeurde Rode Kool met Ei 12
Tanderosie 16 Lees nu bron 10 De meeste dranken smaken niet erg zuur, ze zijn vooral zoet Kan suiker ook zuur onschadelijk maken? Dat ga je uitzoeken in de proef van bron 11 a Noteer hier de smaken: Citroensap: Citroensap met suiker: Suiker: b Noteer hier de kleur van het rodekoolsap: Citroensap: Citroensap met suiker: Suiker: c Vergelijk de kleuren met opdracht 14 en 15 Wat is de invloed van suiker op het zuur? d Leg uit waarom fabrikanten suiker èn zuur in hun frisdranken doen e Bedenk een manier om zo weinig mogelijk last te krijgen van tanderosie als je frisdrank wilt drinken Rode Kool met Ei 13
Bronnen 1 Scheikunde Scheikunde is een wetenschap die zich bezighoud met stoffen Eigenlijk zijn alle materialen die je kent gemaakt van stoffen Maar ook de lucht die je inademt en je eigen lijf bestaan uit verschillende stoffen De scheikunde bestudeert de eigenschappen van deze stoffen en hoe ze kunnen veranderen, of beter: hoe de ene stof in de andere omgezet kan worden Heel veel stoffen komen in de natuur voor Sommige stoffen daarvan kunnen we namaken, bijvoorbeeld in een fabriek of in een laboratorium Zo komt de stof vitamine-c in de natuur voor (bijvoorbeeld in fruit), maar zijn er ook fabrieken die de stof maken uit heel andere grondstoffen Die vitameine-c is precies hetzelfde als de natuurlijke vitamine-c: er is geen enkel verschil Maar er zijn ook stoffen die door de mens gemaakt zijn en die in de natuur niet voorkomen Bijvoorbeeld plastic, of paracetamol 2 Waarnemen Bij de meeste proeven is het heel belangrijk om je waarnemingen goed op te schrijven Met waarnemingen bedoelen we dingen de dingen die je met je zintuigen (of met hulpmiddelen zoals een klok of een lineaal) kunt waarnemen: zien, horen, ruiken, voelen, meten 3 Proef Allerlei in azijn Benodigdheden Ongekookt ei Gekookt ei Bot schelp 4 glazen (bijvoorbeeld jampotten) Schoonmaakazijn Hieronder staat in 6 plaatjes de proef beschreven met een ongekookt ei Zet naast de jampot met het ongekookte ei nog drie glazen en doe in eentje een gekookt ei, in eentje het bot (bijvoorbeeld van een kippenbout of een karbonade) en in het vierde glas een schelp Doe daarmee verder hetzelfde proefje als met het ongekookte ei Rode Kool met Ei 14
Spoel het ei onder de kraan voorzichtig af De eerste dag moet je best vaak kijken, zo elke 2-3 uur Daarna is het voldoende elke dag één keer je waarnemingen te noteren en vanaf dag 5 is ook om de 2-3 dagen goed Ondertussen ga je door met de opgaven 4 t/m 6 4 Internetbronnen Over schelpen http://usersskynetbe/zoekheteensop/schelpenhtm http://wwwwebkwestienl/schelpen/onderdelenhtm over eieren http://kinderenwebhotelbe/wo_natuur/eihtm over botten http://wwwnatuurinformatienl//asp/pageasp?alias=nnmdossi ers&id=i002046&view=natuurdatabasenl http://wwwspreekbeurteninfo/skelethtml over zure regen http://kinderenwebhotelbe/wo_ruimte/zure_regenhtm 5 Extraheren Al heel lang kan de mens allerlei nuttige stoffen winnen uit de natuur Soms kan hij de stoffen direct uit de grond halen Soms moet hij de grondstoffen eerst bewerken voordat de hij de nuttige stof in handen heeft Eén van de manieren om een grondstof te bewerken om er een nuttige bestanddeel uit te halen, is extraheren (ook wel: extractie) Extraheren komt uit het Latijn en betekent letterlijk eruit trekken Rode Kool met Ei 15
Extraheren heeft de volgende kenmerken: 1 de grondstof wordt eerst fijngemaakt; 2 daarna wordt er een vloeistof aan toegevoegd; deze vloeistof noemen we het extractiemiddel; vaak wordt een warme of hete vloeistof gebruikt, omdat de extractie dan veel beter en sneller verloopt 3 de nuttige bestanddelen lossen op in de vloeistof; (oplossen betekent: zo fijn verdeeld worden dat de vloeistof doorzichtig blijft, je kunt de deeltjes niet meer zien; zo n heldere vloeistof met een opgeloste stof noemen we een oplossing Een oplossing kan wel een kleur hebben, als je er maar doorheen kunt kijken en je geen losse deeltjes kunt zien) 4 met een zeef of filter worden de overgebleven, niet opgeloste, vaste overblijfselen van de grondstof gescheiden van de vloeistof met daarin de nuttige bestanddelen Op deze manier wordt bijvoorbeeld suiker gewonnen uit suikerbieten Of rozengeur (voor parfums) uit rozenblaadjes Of sinaasappelsmaak uit sinaasappelschil En kinine (vroeger gebruikt tegen malaria) uit de cinchonaboom, cocaïne (de drug) uit cocabladeren, morfine (pijnstiller) uit de papaverplant 6 Bereiding van rodekoolsap Benodigdheden halve rode kool scherp mes snijplank maatbeker van 1 liter met water elektrische kookplaat of gasfornuis keukenwekker, stopwatch of horloge keukenvergiet of zeef grote pan afsluitbare fles Uitvoering 1 Doe ongeveer 1 liter water in de pan Zet hem op het gas of de kookplaat Breng het water aan de kook Zet het gas wat lager als het water kookt Ga ondertussen door met stap 2 2 Snijd de hele rode kool doormidden (door de stronk heen) Snijd de halve rode kool in twee kwarten Snijd elke kwart in reepjes van ongeveer 0,5 1 cm breed 3 Doe de gesneden rode kool bij het kokende water in de pan Zet het gas lager als het water kookt Zet de keukenwekker op 10 minuten Iemand kan nu het mes en de snijplank schoonmaken er moet ook iemand de pan in de gaten houden 4 Zet na 10 minuten het gas/kookplaat uit Haal de pan van het gas, zet hem op de schone snijplank Laat de pan 5 minuten afkoelen Rode Kool met Ei 16
5 Zet de zeef (vergiet) op de maatbeker Vang het vocht uit de pan op in de maatbeker, zorg dat de rode kool in de pan en/of zeef achterblijft Let goed op de kleur van de kool 6 Gooi de rode kool weg in een gft- of afvalbak Maak de zeef schoon (Je kunt de rode kool niet meer eten, want alle smaak is ook in het water gaan zitten) 7 Giet het opgevangen vocht in de afsluitbare fles Wat er niet meer in past mag je weggooien in de gootsteen Bewaar de fles in de koelkast! 8 Gefeliciteerd! Je hebt nu een fles met rodekoolsap Rodekoolsap bevat de stof cyanidine, een natuurlijke kleurstof die ook wel wordt aangeduid met de naam E163a 7 E-nummers (zie ook http://wwwfood-infonet/nl/e/e000htm ) Van levensmiddelen wordt verwacht dat ze een bepaalde houdbaarheid en kwaliteit hebben Hieronder vallen onder andere de kleur, de houdbaarheid en het uiterlijk Door het lange bewaren kunnen enkele van deze eigenschappen geheel of gedeeltelijk verloren gaan Om deze eigenschappen te bewaren worden zogeheten hulpstoffen of additieven toegevoegd Het is echter niet toegestaan om gebreken aan levensmiddelen te maskeren! Deze hulpstoffen worden in diverse categorieën ingedeeld, zoals kleurstoffen, antioxidanten en conserveermiddelen Om toegepast te mogen worden, moeten additieven aan strenge eisen voldoen De stoffen zijn uitgebreid getest en gesteld kan worden dat het hier gaat om de best onderzochte stoffen in onze voeding Additieven mogen ook niet zomaar worden toegevoegd, per additief wordt gekeken wat de mogelijke toepassingen zijn en wat de maximale dosis is die toegepast mag worden Stoffen die veilig zijn bevonden voor de vastgestelde toepassingen kunnen een E-nummer krijgen Dit nummer is feitelijk een kwaliteitskenmerk, het geeft aan dat de stof goed is onderzocht in de gebruikte toepassing 8 Producten testen met rodekoolsap Benodigdheden Het rodekoolsap van proef 6 Een klein beetje van producten uit het keukenkastje om te testen: azijn, ammonia, spa rood, sprite, zout, soda, citroensap water uit de kraan Evenveel jampotjes of transparante wegwerpbekers als het aantal producten dat je gaat testen Rode Kool met Ei 17
Een eetlepel Watervaste merkstift Uitvoering Zet op alle potjes een streepje op 1 cm van de bodem en op 8 cm van de bodem Zet op de potjes de nummers 1 t/m 8 Schenk in elk potje een laagje van 1 cm rodekoolsap (tot het eerste streepje) Voeg in elk potje 7 cm water toe (tot het tweede streepje) Voeg nu aan elk potje een eetlepel van één van de producten toe en roer goed Zorg er steeds voor dat je de eetlepel afspoelt en afdroogt voordat je de volgende stof gaat testen Schrijf op wat je bij elk product waarneemt Let op: je hebt het rodekoolsap nog nodig bij proef 11 Bewaar het in de koelkast, en zorg dat je binnen 2 weken ook die proef gedaan hebt! 9 Zuren en basen Je hebt gezien dat er rodekoolsap verkleurt onder invloed van andere stoffen Het is daarom helemaal niet zo n handige kleurstof, je zult E163a dan ook maar in weinig levensmiddelen tegenkomen als additief Er is wel wat bijzonders aan de hand met de kleurstof Stoffen die zuur smaken, verkleuren op dezelfde manier Deze stoffen noemen we zuren Er zijn ook stoffen die geen invloed hebben op de kleur van rodekoolsap Deze stoffen noemen we neutrale stoffen Tenslotte zijn er stoffen rodekoolsap nog een andere kleur geven dan zuren Deze stoffen noemen we basen Ze zijn basisch Basisch is het tegenovergestelde van zuur Zuur en basisch heffen elkaar ook op (als je ze in de goede verhouding mengt) Dus zuur + basisch = neurtraal Een bijzondere eigenschap van zuren is dat kalk erin oplost Daarom kun je plaatsen waar kalk zich ophoopt (bijvoorbeeld de douchekop of het verwarmingselement van de waterkoker) heel goed schoonmaken met azijn 10 Tanderosie Het laagje glazuur op tanden en kiezen is het hardste materiaal in het lichaam, nog harder dan bot Dat kan dus wel tegen een stootje Maar tandglazuur heeft één zwak punt: het kan niet goed tegen zuur Het gevolg is tanderosie: tandglazuur lost langzaam maar zeker op en het laagje op je gebit wordt dunner Dat proces is amper te zien, maar wel te voelen Het leidt tot pijn bij het eten en drinken van warme, koude of harde gerechten en dranken Uiteindelijk verzwakt erosie het gebit zodanig dat tanden en kiezen kunnen afbreken Alle zure voedingsmiddelen, ook de gezonde zoals salade, vruchtensappen en fruit, tasten het glazuur aan Dranken veroorzaken sneller Rode Kool met Ei 18
tanderosie dan vaste voedingsmiddelen, omdat het in aanraking komt met een groter gedeelte van het gebit Hoe zuurder de drank, hoe meer erosie er optreedt 11 Zure oplossingen en suiker Benodigdheden: 3 doorzichtige plastic bekertjes of jampotjes (schoon!) Suiker Citroensap Kraanwater Lepel Rodekoolsap van proef 6 Uitvoering: 1 Doe in alle potjes/bekertjes kraanwater, niet meer dan halfvol 2 Doe in beker 1 en 2 elk 2 eetlepels citroensap en roer 3 Doe in bekertje 2 en 3 een flinke schep suiker (even veel!) en roer totdat het opgelost is 4 Neem van alle bekertje een klein slokje Spoel je mond tussendoor, door een paar slokken water te drinken Zorg dat je wat overhoudt voor punt 6! 5 Noteer de smaak bij vraag 16 6 Voeg nu aan alle bekers een beetje rodekoolsap toe en noteer de kleur bij vraag 16 Rode Kool met Ei 19
Aantekeningen Rode Kool met Ei 20