← Back to CoursesStemExpert
StemExpert
Fundamental · Werkboek · 8. Zuivere stoffen en mengsels
StemExpert · Brecht Corbeel · schoolium.me
StemExpert
F8. Zuivere stoffen en mengsels — werkboek
FFundamental · deel F2 · Materie en materialen

Werkboek · hoofdstuk 8Zuivere stoffen en mengsels

Waarom 'puur' sap een mengsel is, hoeveel zout er in water past, en hoeveel voeding er in de gieter moet

Je begint met de woorden: stofeigenschap, zuiver, homogeen, heterogeen, oplosmiddel. Daarna reken je met concentraties, lees je oplosbaarheids- en afkoelcurves, en herken je in het labo vijf witte poeders. In de uitdagingen maak je een doseerplan voor de voedingsoplossing van de meetkas (opdracht 8.12, voor je Habitat-portfolio), controleer je de zuiverheid van een geneesmiddel, debatteer je over 'chemievrij' en kweek je kristallen.

5× oefenen6× toepassen4× uitdagen± 338 min0/15 gedaan
MMaterie en chemieOOnderzoeken en meten
Zes glazen, zes mengsels. Welke zijn homogeen, welke heterogeen?
Zes glazen, zes mengsels. Welke zijn homogeen, welke heterogeen?
Hoe lees je een opdracht?
Drie tredenOefenen Toepassen Uitdagen

Elk hoofdstuk bouwt op: eerst oefenen (één stap, direct toepassen), dan toepassen (meerdere stappen, in een context), dan uitdagen (transfer, open problemen, andere leerlijnen erbij).

De StemExpert-schaal5

Eén moeilijkheidsschaal van 1 tot 9 over de drie niveaus heen: Fundamental loopt van 1 tot 4, Intermediate van 3 tot 7, Expert van 6 tot 9. Zo zie je dat de uitdaging van het ene niveau de oefening van het volgende is.

Oefenen

Oefenen

één stap, direct toepassen
8.1

Stofeigenschap of niet?

Oefenen1Begrijpen8 min
Zet een kruisje bij elke eigenschap die een stofeigenschap is.
  1. a
    Vul in.
    eigenschapstofeigenschap? (ja/nee)
    (a) smeltpunt
    (b) massa
    (c) kleur
    (d) volume
    (e) dichtheid
    (f) temperatuur
    (g) kookpunt
    (h) vorm
    (i) oplosbaarheid in water
    (j) elektrische geleiding
  2. b
    Leg met een voorbeeld uit waarom de temperatuur geen stofeigenschap is.
8.2

Zuiver, homogeen of heterogeen?

Oefenen1Begrijpen12 min
Deel elk voorbeeld in als zuivere stof, homogeen mengsel of heterogeen mengsel.
  1. a
    Vul in.
    voorbeeldzuivere stof / homogeen / heterogeen
    (a) gedestilleerd water
    (b) kraanwater
    (c) lucht (gefilterd)
    (d) melk
    (e) gefilterd zeewater
    (f) suiker
    (g) brons
    (h) sinaasappelsap met vruchtvlees
    (i) mist
    (j) goud van 24 karaat (99,9 %)
    (k) cola in een gesloten fles
    (l) cola vol bellen in een glas
    (m) graniet
8.3

De juiste woorden

Oefenen1Begrijpen12 min
Gebruik de woorden uit het handboek.
  1. a
    Wat is het oplosmiddel en wat de opgeloste stof?
    oplossingoplosmiddelopgeloste stof
    suikerwater
    zeewater
    spuitwater
    wijn (12 % alcohol)
  2. b
    Welk soort heterogeen mengsel is het: suspensie, emulsie, schuim, rook of nevel?
    mengselsoort
    modderwater
    mayonaise
    slagroom
    rook van een kampvuur
    mist
    vinaigrette net na het schudden
8.4

Rekenen met g/L

Oefenen2Rekenen12 min
Gebruik , of . Zet volumes eerst om naar liter.
  1. a
    Vul de tabel aan.
    mVcberekening
    (a)18 g zout2,0 L
    (b)5,0 g suiker250 mL
    (c)3,0 L zeewater35 g/L
    (d)24 g voedingszouten1,0 g/L
    (e)1,5 L drinkwater50 mg/L nitraat
8.5

Een oplosbaarheidscurve aflezen

Oefenen2Analyseren12 min
Gebruik de oplosbaarheidscurves van kaliumnitraat en keukenzout.
01020304050607080901000255075100125150175200225250T (°C)oplosbaarheid (g per 100 g water)kaliumnitraat (meststof)keukenzout
Oplosbaarheid in gram per 100 g water.
  1. a
    Hoeveel keukenzout lost er op in 100 g water van 20 °C? En van 100 °C?
  2. b
    Hoeveel kaliumnitraat lost er op in 100 g water van 20 °C? En van 60 °C?
  3. c
    Bij welke temperatuur lossen beide stoffen even goed op?
  4. d
    Hoeveel kaliumnitraat lost er op in 250 g water van 40 °C?
  5. e
    Welke stof kan je makkelijk zuiveren door een warme verzadigde oplossing af te koelen? Waarom?
Toepassen

Toepassen

meerdere stappen, in een context
8.6

Labo: vijf witte poeders

Toepassen3Labo50 min
Je krijgt vijf genummerde bakjes met een wit poeder: keukenzout, suiker, bloem, zuiveringszout (natriumwaterstofcarbonaat, 'baking soda') en krijtpoeder, maar je weet niet welk welk is. Onderzoek vier eigenschappen: (1) lost het op in water (helder of troebel)? (2) geleidt de oplossing (de led-tester uit het handboek)? (3) wat gebeurt er als je een snuifje in een oude lepel boven een theelichtje verwarmt? (4) bruist het als je er een paar druppels azijn op doet?
  1. a
    Voorspel voor elke stof wat je bij elke test verwacht.
  2. b
    Voer de tests uit en noteer.
    bakjeoplossengeleidenverwarmenazijndus:
  3. c
    Maak een beslisschema: welke twee vragen volstaan om elk poeder te herkennen?
  4. d
    Waarom mag je de poeders niet proeven, ook al zijn het keukenproducten?
Zo wordt dit beoordeeld
VeiligheidBril; kleine hoeveelheden; lepel met een knijper vasthouden; niets proeven.
WaarnemingenPer bakje vier tests, beschreven zonder meteen te interpreteren.
BesluitElk poeder herkend met minstens twee eigenschappen.
BeslisschemaTwee of drie vragen na elkaar die alle vijf poeders van elkaar scheiden.
8.7

Zout uit de zee

Toepassen2Rekenen15 min
Zeewater bevat ongeveer 35 g zout per liter.
  1. a
    (a) Hoeveel kg zout zit er in 1 m³ zeewater?
  2. b
    (b) Een zoutpan van 10 m × 10 m wordt gevuld met 5,0 cm zeewater. Hoeveel liter is dat? Hoeveel zout blijft er over als al het water verdampt is?
  3. c
    (c) Hoeveel liter zeewater moet verdampen voor een zakje van 500 g zout?
  4. d
    (d) Waarom is het zout uit een zoutpan geen zuiver keukenzout?
8.8

Kristallen door afkoelen

Toepassen3Analyseren15 min
Gebruik de oplosbaarheidscurve of de tabel met oplosbaarheden in het handboek.
01020304050607080901000255075100125150175200225250T (°C)oplosbaarheid (g per 100 g water)kaliumnitraat (meststof)keukenzout
Oplosbaarheid in gram per 100 g water.
  1. a
    (a) Je lost 80 g kaliumnitraat op in 100 g water van 60 °C. Is de oplossing verzadigd?
  2. b
    (b) Bij welke temperatuur verschijnen de eerste kristallen als je afkoelt?
  3. c
    (c) Hoeveel gram kristallen heb je bij 20 °C?
  4. d
    (d) Je doet hetzelfde met een verzadigde keukenzoutoplossing van 60 °C (100 g water). Hoeveel kristallen krijg je bij 20 °C?
  5. e
    (e) Hoe haal je het meeste keukenzout uit een oplossing?
8.9

Afkoelcurves lezen

Toepassen3Analyseren15 min
Twee potjes met elk 100 g vloeistof staan samen in een diepvries van −18 °C.
0123456−20−15−10−505101520t (h)T (°C)diepvries −18 °Cwater bevriest: 0 °Czout water: geen vlak stukzuiver waterwater met 5 % zout
Temperatuur van zuiver water en van water met 5 % zout.
  1. a
    Welke curve hoort bij een zuivere stof? Waaraan zie je dat?
  2. b
    Hoe lang duurt het bevriezen van het zuivere water ongeveer?
  3. c
    Bij welke temperatuur begint het zoute water te bevriezen? Waarom blijft de temperatuur daarna dalen?
  4. d
    Zeewater bevat 3,5 % zout. Bevriest het bij een hogere of lagere temperatuur dan het water met 5 % zout? Leg uit.
  5. e
    Waarom strooit men zout op een besneeuwde weg? Waarom helpt het bij −20 °C nauwelijks?
8.10

Rekenen met legeringen

Toepassen2Rekenen12 min
Legeringen worden beschreven met massaprocenten.
  1. a
    (a) Een rol loodvrij soldeertin van 250 g bevat 96,5 % tin, 3,0 % zilver en 0,5 % koper. Hoeveel gram van elk metaal?
  2. b
    (b) Een ring van 18 karaat goud weegt 4,0 g. Hoeveel gram zuiver goud bevat hij?
  3. c
    (c) Een bronzen beeld van 50 kg bevat 12 % tin. Hoeveel kg koper zit erin?
  4. d
    (d) Waarom is een legering een mengsel en geen zuivere stof? Geef twee argumenten.
8.11

Onderzoek: hoeveel lost er op?

Toepassen3Onderzoeken45 min
Hoeveel keukenzout en hoeveel suiker kan je oplossen in 100 mL water van kamertemperatuur? Voeg telkens een afgewogen portie toe, roer tot alles opgelost is, en ga door tot er iets op de bodem blijft liggen.
  1. a
    Formuleer een hypothese: wat lost beter op, en ongeveer hoeveel?
  2. b
    Welke portie kies je voor zout en voor suiker? Welke variabelen houd je gelijk?
  3. c
    Meet.
    stofportie (g)aantal porties opgelosttotaal opgelost (g)temperatuur (°C)
  4. d
    Vergelijk met de tabel in het handboek. Verklaar de verschillen.
Zo wordt dit beoordeeld
HypotheseConcreet, met een schatting.
WerkwijzePorties afgewogen; lang genoeg geroerd; zelfde water en temperatuur.
ResultaatTotaal in gram per 100 mL, met temperatuur.
BesluitVergelijking met de tabel (35,9 g en 202 g bij 20 °C); oorzaken van verschil.
Uitdagen

Uitdagen

transfer, open problemen, leerlijnen combineren
8.12

Habitat: een doseerplan voor de voedingsoplossing

Uitdagen4Habitat40 min
Op de fles plantenvoeding staat: '200 g voedingszouten per liter. Dosering: 5 mL per liter gietwater.' Het reservoir van de meetkas wordt gevuld met 24 L. De planten verbruiken 1,8 L per dag. Neem aan dat de voedingszouten met het water mee opgenomen worden, zodat de concentratie in het reservoir niet verandert zolang je niet bijvult.
  1. a
    Welke concentratie heeft het gietwater als je de dosering volgt?
  2. b
    Hoeveel mL plantenvoeding giet je in het volle reservoir? Hoeveel gram voedingszouten is dat?
  3. c
    Na 7 dagen vul je het reservoir bij tot 24 L met regenwater, zonder voeding. Hoeveel liter vul je bij? Wat is de concentratie daarna?
  4. d
    Hoeveel mL plantenvoeding moet je bij het bijvullen toevoegen om weer 1,0 g/L te hebben?
  5. e
    Een klasgenoot stelt voor: 'Doe er het dubbele in, dan groeien ze sneller.' Wat antwoord je?
  6. f
    Portfolio: schrijf het doseerplan in drie regels (vullen, bijvullen, controleren). Hoe zou je de concentratie kunnen meten in plaats van berekenen?
Zo wordt dit beoordeeld
RekenwerkConcentratie, massa en volume correct, met eenheden en omzettingen.
BijvullenDoorgerekend: overgebleven massa verdeeld over het nieuwe volume.
RedeneringTe sterke oplossing is schadelijk, met uitleg.
PortfolioDoseerplan kort, concreet en uitvoerbaar; meetmethode genoemd.
8.13

Zuiver of verontreinigd?

Uitdagen4Analyseren20 min
Een labo moet vier stalen van een witte stof controleren die zuiver bij 132 °C smelt. De laborant noteert het smeltgedrag:
staalbegint te smeltenvolledig gesmolten
1131,5 °C132,5 °C
2124 °C130 °C
3118 °C128 °C
4131,7 °C132,4 °C
  1. a
    Welke stalen zijn zuiver? Waarom?
  2. b
    Welk staal is waarschijnlijk het sterkst verontreinigd? Leg uit.
  3. c
    Staal 1 wordt gemengd met een wit poeder Y. Het mengsel smelt tussen 119 en 127 °C. Is Y dezelfde stof als staal 1?
  4. d
    Schets de opwarmcurve (temperatuur tegenover tijd) van staal 1 en van staal 3, rond het smelten.
8.14

Debat: 'zonder chemicaliën' en '100 % natuurlijk'

Uitdagen3Argumenteren25 min
Op een fles shampoo staat 'zonder chemicaliën', op een pak sap '100 % puur', op een zak meststof '100 % natuurlijk, dus veilig'. Bereid in groepjes een standpunt voor.
  1. a
    Klopt 'zonder chemicaliën' volgens wat je in dit hoofdstuk leerde? Leg uit met het begrip stof.
  2. b
    Is '100 % puur' sinaasappelsap een zuivere stof? Wat bedoelt de fabrikant wel?
  3. c
    Geef een voorbeeld van een natuurlijke stof die gevaarlijk is, en van een door mensen gemaakte stof die nuttig en veilig is.
  4. d
    Herschrijf één van de drie opschriften zodat het eerlijk en juist is.
Zo wordt dit beoordeeld
BegrippenStof, mengsel en zuiver correct gebruikt.
ArgumentenConcrete voorbeelden, geen algemene uitspraken.
NuanceOnderscheid tussen herkomst (natuurlijk of niet) en veiligheid (dosis, gevaar en risico, hoofdstuk 5).
8.15

Maak: kandijsuiker kweken

Uitdagen4Maken45 min
Kandijsuiker bestaat uit grote suikerkristallen. Je maakt ze zelf: 250 g suiker in 100 mL water, verwarmd tot alles opgelost is, en dan een week laten afkoelen en rusten met een touwtje erin. Gebruik de tabel met oplosbaarheden.
  1. a
    Bij welke temperatuur is 250 g suiker in 100 g water net verzadigd? Tot welke temperatuur moet je minstens verwarmen?
  2. b
    Hoeveel gram suiker kan er kristalliseren als de oplossing afkoelt tot 20 °C?
  3. c
    Voer uit: hang een ruw katoenen touwtje in de bokaal, dek af met een papiertje, en zet ze een week op een rustige plaats. Noteer elke dag wat je ziet.
    dagwaarneming
  4. d
    Waarom helpt een ruw touwtje (of een touwtje dat je vooraf in suiker rolt)? Waarom komen er na een paar dagen nog kristallen bij, ook al is de oplossing al op kamertemperatuur?
Zo wordt dit beoordeeld
VeiligheidWarme stroop niet boven 70 °C, pan en bokaal met ovenwanten; volwassene in de buurt.
BerekeningTemperatuur afgelezen of geïnterpoleerd; massa kristallen correct.
UitvoeringDagelijkse waarnemingen, beschreven zonder uitleg.
UitlegKiemen op het touwtje; verdamping van water houdt de oplossing verzadigd.
ZelfevaluatieKleur per doel: lukt al / bijna / nog niet