Wat heeft mijn plant gegeten? Deze toets gaat over drie manieren om te onderzoeken welke elementen planten in welke mate nodig hebben: deficiëntieonderzoek; de plant verbranden en de as onderzoeken; de plant extraheren en het extract onderzoeken. Op het eind van de toets zal je gevraagd worden welke van deze manieren de beste is. Een plant komt niet alleen door zijn voeding aan de voor hem noodzakelijke elementen. Je kunt een deficiëntie-experiment bedenken om aan te tonen dat voor een plant het element koolstof essentieel is. Je onthoudt de plant dan van voeding die het element koolstof bevat. Maar je moet dan de plant ook een stof onthouden die niet in zijn voeding zit maar wel het element koolstof bevat. 1p 1 Geef de naam van deze stof. Je moet bijna telepathisch zijn om deficiëntieproeven na kunnen gaan wat een plant voor een elementen nodig heeft: immers je moet dan van tevoren al weten hoe je het volledige medium gaat samenstellen. Daarom zou je het omgekeerde kunnen gaan doen: kijken wat een plant gegeten heeft, in de veronderstelling dat hij dat voedsel ook nodig heeft. Dat kan op diverse manieren. De eerste manier is de plant verbranden en de as onderzoeken. Dit doet denken aan slash and burn. 2p 2 Leg verband met slash and burn. De blaadjes van Taxus zijn heel geschikt voor deze methode van asonderzoek. Ze gloeien na nadat ze aangestoken zijn tot een uiteindelijk vrijwel witte as. 1p 3 Kun je uit het wit worden van de as de conclusie trekken dat taxus geen verkolende stoffen bevat? Leg uit. Je extraheert de as met water. Je filtreert het extract zodat je een helder extract verkrijgt. Je wilt nu aantonen dát er zouten in het extract zijn opgelost. Eerst zonder te willen onderzoeken wélke zouten. 1p 4 Noem de onderzoeksmethode die hiervoor geschikt is. Om te onderzoeken wélke zouten aanwezig zijn in het extract kun je gebruik maken van tabel 45A. Natriumionen en kaliumionen kun je op deze manier echter niet aantonen. 1p 5 1p 6 Waarom kun je natrium- en kaliumionen zo niet aantonen? Noem een onderzoeksmethode waarmee je natrium- en kaliumionen wel kunt aantonen. Er kunnen ook nog andere metaalionen dan natrium- en kaliumionen in het extract zitten. Om na te gaan óf er inderdaad zulke andere metaalionen in het extract zitten, zonder te willen weten wélke van die mogelijk andere metaalionen er in zitten, kun je wel gebruik maken van tabel 45A. Je voegt dan een oplossing toe met onder andere negatieve ionen. Wat heeft mijn plant gegeten? def 1
1p 7 Geef de naam van het negatieve ion dat de oplossing die je daartoe toevoegt het best kan bevatten. Door de taxus te verbranden ontsnappen de elementen C, H en O grotendeels aan je onderzoek. 2p 8 Waardoor ontsnapt het element H na de verbrandingsreactie aan je onderzoek? Leg uit. Niet alle C en niet alle O ontsnapt: er zijn carbonaationen in het asextract aan te tonen. 2p 9 Noem een zout waarvan de oplossing een neerslag geeft met het asextract als dat carbonaationen bevat. Als je geen tegenmaatregelen neemt, blijven er in de as enige zouten achter bij het extraheren. Het onderzoek van het extract zou dan een onjuist beeld leveren. Daarom voegt men aan de as salpeterzuur toe. Daarbij ontstaat een gas dat kalkwater troebel maakt. 2p 10 Geef de naam van een van de zouten die waarschijnlijk in de as voorkomen en die zonder toevoeging van salpeterzuur in de as zouden zijn blijven zitten. Door een andere plant (bijvoorbeeld klaver) te verbranden, ontstaat een as die een andere samenstelling heeft dan de as van taxus. Verschillende planten hebben verschillende behoeften en daardoor een andere assamenstelling. 1p 11 Leg verband met het drieslagstelsel. Zowel door vriespuntdaling als door osmose kan men een indruk krijgen van de totale hoeveelheid opgeloste ionen in de verschillende asextracten van diverse planten. 2p 12 Krijgt men dan een indruk van het verschil in aantallen (m)g opgeloste ionen in de verschillende asextracten? Of krijgt men dan een indruk van het verschil in aantallen (m)mol van die ionen? Leg uit. Er zitten ook chlorideionen in het asextract van de taxus, terwijl het element chloor voor de meeste planten niet essentieel is en zelfs schadelijk. Veel planten gaan dood als je er zout bij strooit. Er zijn echter planten die goed tegen zeezout kunnen, bijvoorbeeld zeekraal. Zeekraal kun je als groente eten. Er zijn drie manieren (zie de tabel hieronder: manier 1, manier 2 en manier 3) te bedenken waarop zeekraal met de chloride-ionen om zou kunnen gaan. In de tabel zie je dat ze enkele proeven doen met zeekraal om te achterhalen op welke van die manieren zeekraal met het zout omgaat. Aan de hand van de uitslagen van die proeven kun je bedenken wat die drie manieren zijn. Een van die proeven berust op het extraheren van de plant zelf en het extract onderzoeken. Manieren van omgaan met zout door zeekraal Proef: De zeekraal koken in water. Smaakt het kooknat zout? Smaakt de gare zeekraal zelf zout? manier 1 nee nee nee manier 2 ja niet zouter dan het kooknat ja manier 3 nee nee ja Proef: De zeekraal verassen. Zit er chloride in het asextract? Wat heeft mijn plant gegeten? def 2
3p 13 Omschrijf manier 1, manier 2 en manier 3 waarop zeekraal met de chloride-ionen zou kunnen omgaan. 2p 14 Ten slotte welke manier van onderzoek vind je nu de beste: deficiëntieonderzoek, asonderzoek of de plant extraheren en het extract onderzoeken? Leg uit op basis van het bovenstaande. Geef twee objectieve argumenten/redenen. Wat heeft mijn plant gegeten? def 3
Bijlage Slash and burn Wat heeft mijn plant gegeten Brandend land Om te overleven zijn de dorpen in Laos aangewezen op het bewerken van land. Dat wil zeggen dat het land gereed moet worden gemaakt voor de landbouw, voor het verbouwen van rijst. In een land als Laos kunnen de dorpen daarmee extra geld verdienen door het hout van de bomen te verkopen, een flinke boom levert ongeveer 25 tot 50 dollar op. Nadat alles is gekapt worden de resten verbrand. Een deel van de houtskool wordt weer verkocht en de rest wordt ondergeploegd zodat de rijst verbouwd kan worden. Deze techniek heet 'slash and burn'. De naam en vooral hoe het brandende land eruit ziet geeft weinig hoop op een duurzame toekomst. Deze manier van landbouw put de relatief arme tropische grond snel uit en na enkele jaren zullen de dorpelingen of moeten verhuizen, of in armoede in een kaal landschap moeten zien overleven... Extractie Een scheidingsmethode waarbij één of meer componenten aan een mengsel onttrokken worden met behulp van een oplosmiddel. Koffiezetten is een voorbeeld van een extractie. Bij vloeistof(-vloeistof)extractie wordt gewerkt met twee niet-mengbare vloeistoffen, waarbij de te onttrekken stof in één van de beide vloeistoffen oplost. Wanneer er maar kleine o Gevonden op http://www.periodieksysteem.com/glos_nl. Vriespuntdaling Het bepalen van de vriespuntdaling van een vloeistof door oplossen van een bepaald product, is een methode om de moleculaire massa van dat product te bepalen. De mate van vriespuntdaling is namelijk niet afhankelijk van de soort opgeloste stof, maar alleen van het aantal opgeloste deeltjes. Hoe meer deeltjes er opgelost zijn, hoe meer het vriespunt van het oplosmiddel daalt. Taxus Zeekraal Drieslagstelsel In oktober werden wintergranen gezaaid als bv. tarwe, rogge of spelt, terwijl in het voorjaar de zomergranen gerst, haver, bonen, of zomerrogge werden gezaaid Wat heeft mijn plant gegeten? def 4
Wat heeft mijn plant gegeten? - beoordelingsmodel Opmerkingen: De bijlage is vrijblijvend indien u bijvoorbeeld enige tijd na de module de toets afneemt. De bijlage kan gekopieerd worden bijgeleverd en/of via bijvoorbeeld het smartboard vertoond worden. 1 maximumscore 1 Koolstofdioxide Opmerking: CO 2 goed rekenen. 2 maximumscore 2 de as bevat voedingsstoffen 1 voor de volgende planten 1 3 maximumscore 1 Jawel, die verbranden (uiteindelijk, dan zie je geen koolstof meer). 4 maximumscore 1 Geleidingsvermogen 5 maximumscore 1 Natrium- en kaliumzouten zijn (goed) oplosbaar/ geven nooit een neerslag 6 maximumscore 1 Vlamtest 7 maximumscore 1 Fosfaationen Opmerking: PO 4 3- goed rekenen 8 maximumscore 2 Het (ontstane) water 1 verdampt (door de warmte die vrijkomt bij de verbranding). 1 9 maximumscore 2 Een calciumzout of een ander zout dat een positief ion bevat dat neerslaat met carbonaationen. 1 Een oplosbaar zout 1 10 maximumscore 3 Calciumcarbonaat een slecht oplosbaar zout 1 een carbonaat 1 het positief ion is een van de in de plant veel voorkomende metaalionen 1 11 maximumscore 1 Bijvoorbeeld: de plant met weinig calciumbehoefte laat dat achter voor een andere plant met meer calciumbehoefte. notie: de benodigde voeding is het jaar daarna anders (door andere planten) van die voeding is nog wel iets van aanwezig op het land. 1 Wat heeft mijn plant gegeten? def 5
Opmerking oneetbare plantendelen onderploegen voldoet niet. 12 maximumscore 1 In (m)mol, niet in (m)g want de deeltjes zijn (a priori) niet even zwaar 13 maximumscore 3 Manier 1: hij kan de Cl - (effectief) buiten houden 1 Manier 2: hij heeft opslagruimte voor Cl - (hij heeft er verder geen last van) 1 Manier 3: het Cl - reageert in de plant (tot een stof die niet zout smaakt/ die noodzakelijk/ goed/ niet slecht is voor de plant/ die bij verbranden Cl - terugoplevert) 1 14 maximumscore 2 Voor twee van de volgende mogelijke argumenten: maakt niet veel uit: je kunt bij alle drie de hoeveelheden vaststellen. asonderzoek zonder salpeterzuur is minder nauwkeurig: niet alles van de as lost op idem: want er is extra zuurstof bij ingeslopen idem: er zitten stoffen in het asextract die je niet kunt aantonen omdat ze niet toevoegde zout/reagens reageren extraheren en het extract onderzoeken: de plant heeft ze omgezet in andere (onoplosbare) stoffen plant extraheren is beter: de stoffen komen er onveranderd/onverbrand uit (en zo kun je die ook beter onderzoeken)/ verassen is slechter: de stoffen worden omgezet deficiëntieonderzoek is het beste, want bij de andere twee kunnen er stoffen bijzitten die de plant niet nodig heeft. Wat heeft mijn plant gegeten? def 6