Pulsar Nask 4e ed/FLEX - Hoofdstuk 2 - Water oefentoetsen & antwoorden

Stoffen zijn dingen die gemaakt zijn uit deeltjes. Deeltjes zijn moleculen en atomen. Een stofeigenschap is een unieke kenmerk die hoort bij een bepaalde stof. Daaraan kun je een stof dus ook herkennen. Voorbeelden zijn kleur, geur, smaak, kook- of smeltpunt, maar ook oplosbaarheid, geleidbaarheid en de fase bij een bepaalde temperatuur. De fase is de verschijningsvorm van een stof; dus vast, vloeibaar of gas. Een molecuul beschouwen we als het kleinste deeltje van een stof die de stofeigenschappen van een stof nog bezit. Een molecuul is opgebouwd uit atomen. Er zijn hierdoor miljarden verschillende molecuulsoorten mogelijk.Een atoom beschouwen we met scheikunde als het kleinste deeltje dat we kennen en kan bestaan in de natuur. Dit is niet helemaal waar, maar we kunnen het gedrag van stoffen hiermee wel uitleggen (het atoom is namelijk opgebouwd uit protonen, neutronen en elektronen en ook deze deeltjes zijn weer gemaakt uit onder andere bosonen en quarks. Het gedrag van deze deeltjes kan met kwantummechanica verklaren). Het aantal soorten atomen is beperkt; we kennen er ongeveer 118. Het deeltjesmodel is een theorie waarin er vanuit wordt gegaan dat het gedrag van stoffen verklaarbaar is. Hierin bestaan een drietal aannames:Alle stoffen zijn gemaakt uit eigen, unieke molecuulsoorten;Alle stoffen trillen;Alle stoffen trekken elkaar aan of stoten elkaar af. Er is dus interactie. Met behulp van het deeltjesmodel kun je de faseovergangen als het gevolg van temperatuurveranderingen verklaren. Koelen, spoelen, oplossen, transport (van stoffen of warmte). Met ‘het begrip mengsel bedoelen we een stof die gemaakt is uit tenminste twee molecuulsoorten. Een mengsel is dus geen zuivere stof! Met een zuivere stof bedoelen we een stof die gemaakt is uit één molecuulsoort. Je komt dus in de stof geen andere moleculen tegen. Zuivere stoffen zijn zeer zeldzaam en daarom heel kostbaar. Maar weinig stoffen in de natuur zijn zuiver, zoals diamant of suiker. De meeste stoffen om ons heen, ook de lucht, zijn mengsels. Een scheidingsmethode is een manier waarmee je een mengsel uit elkaar haalt. Je sorteert de moleculen en je maakt daarmee gebruik van een verschil in stofeigenschap. Het doel van een scheidingsmethode is om een stof zuiver(der) te maken. In het boek worden de suspensie (vaste onoplosbare stof in vloeistof) en de emulsie (vloeistof in een niet mengbare vloeistof) genoemd. Mogelijke antwoorden zijn: kraanwater, zeewater, oppervlaktewater, grondwater, bronwater, regenwater, demiwater. Met filtreren scheid je stoffen op basis van verschil in deeltjesgrootte, bij bezinken maak je een scheiding gebaseerd op een verschil in dichtheid. In beide gevallen is er sprake van een niet oplosbare vaste stof in een vloeistof. Filtreren, destilleren, bezinken, extraheren en indampen. Concentratie is een hoeveelheid stof in een andere stof. Je wilt dus weten hoeveel van een bepaalde stof in een mengsel zit. Zeewater is zout water. Dit komt namelijk omdat er in zeewater zout zit opgelost. Zeewater heeft daarom een andere dichtheid, een ander kook- en smelttraject en een andere geluidsvoorplantingssnelheid dan zoet water. Zeewater is dus een mengsel. Door te strooien los je zout op in water; het water wordt zout. Dit oplossen kost energie. Hierdoor ontstaat er een vriespuntdaling en zout water bevriest pas ver onder het nulpunt. Als gevolg hiervan worden de wegen minder snel glad, want er is geen ijs. Een ander woord is de pH. Een indicator is volgens het boek een stof waarmee je kunt aantonen of een stof zuur, basisch of neutraal is.  De indicator verandert van kleur bij een andere pH. Water komt voor in de vaste, vloeibare en de gasvorm. Je hebt 3 fasen. Er zijn daarom 6 faseovergangen. Deze zijn1) vast → vloeibaar; smelten2) vloeibaar → vast; stollen (bevriezen is het stollen van water!)3) vloeibaar → gas; verdampen4) gas → vloeibaar ; condenseren5) vast → gas ; sublimeren6) gas → vast ; rijpenMet behulp van de antwoorden uit opgaven 18 en 19 kun je een fasedriehoek met de faseovergangen maken. De dichtheid is de verhouding tussen de massa van een stof en het volume van een stof. Dit is voor elke stof anders. Aan de dichtheid kun je een stof herkennen. De verhouding, dus dichtheid, ligt per soort stof vast. Dit is bij 4 graden Celcius. De moleculen zitten bij deze temperatuur het dichtste op elkaar. Water en olie mengen niet met elkaar, hoe hard je ook schudt. Je krijgt een grijzige vloeistof die heel snel ontmengt. (dit kun je in de keuken proberen; neem 2 gelijke delen zonnebloemolie en water en doe dit in een glas dat je kan afsluiten. Als je hard roert of schudt, zul je zien dat er een grijsachtige troebele vloeistof ontstaat die snel weer uit elkaar gaat)Een emulsie is een vloeistof in een niet mengbare vloeistof. Een suspensie is een vaste, niet oplosbare stof in een vloeistof. Kenmerkend is dat beiden troebel zijn. Met extraheren laat je een deel van een stof (dit kan zowel een gas, vloeistof of een vaste stof zijn) oplossen in een vloeistof. Dit doe je bijvoorbeeld met het zetten van koffie of thee. Een deel van de theeblaadjes (kleurstof, smaak en cafeïne) kan wel oplossen in water, maar een flink deel ook niet. Wat niet oplost, noem je het residu. Het product, oftewel de thee, noem je het extract. Met behulp van adsorptie, dus aanhechting aan een oppervlak, kun je spiritus ontkleuren. Je neemt hiervoor actieve kool en dit doe je in een filter (dit om te voorkomen dat je een ander mengsel krijgt). De blauwe kleurstof in de spiritus hecht aan de actieve kool en de spiritus wordt hierdoor kleurloos. Door te filtreren, zal er heldere, kleurloze spiritus als filtraat opgevangen kunnen worden. Met behulp van indampen, oftewel een verschil in vluchtigheid, kan een mengsel van water en zout uit elkaar worden gehaald. Water kan wel verdampen, zout niet. Als gevolg van indampen zal er dus zout achterblijven. Frisdrank zoals cola of sinas smaakt niet zuur, maar is wel zuur. De suiker of een andere zoetstof maskeert de zure smaak. Cola heeft een pH van 2,4 en sinas 3,0. Deze pH is in combinatie met suiker schadelijk voor je tanden. Azijn: door rodekoolsap te gebruiken als indicator zie je bij een verandering van zuurgraad deze in zuur milieu rood verkleuren. Azijn is zuur. De rodekoolsap zal rood verkleuren.Zeep: door rodekoolsap te gebruiken als indicator zie je bij een verandering van zuurgraad deze in basisch milieu groen tot geel verkleuren. Zeep is basisch. De rodekoolsap zal dus verkleuren naar geel of groen.Het nut van de indicator is dat deze in een hele kleine hoeveelheid al een duidelijk waarneembaar resultaat zal geven. De indicator mag de reactie zelf dus niet verstoren. Je moet dan onderzoek gaan doen naar verschillende stofeigenschappen die uniek zijn voor zowel water als alcohol. Je kunt onderzoeken welke van deze twee vloeistoffen een specifieke geur heeft, het kookpunt van beide vloeistoffen en welke brandbaar is. Hoe meer stofeigenschappen je kunt bevestigen, hoe zekerder je een stof kunt identificeren. Een zuur heeft een pH < 7. Zeer zure oplossingen hebben een pH < 3. We gaan ervan uit dat de meest zure stof een pH heeft van 1. Hoe lager de pH is, hoe zuurder de stof is. De pH is een maat voor de zuurgraad. Zuren zijn agressief en kunnen met andere stoffen, maar ook met je lichaam reageren. Daarom moet je altijd heel voorzichtig omgaan met zuren.Een zuur bestaat altijd uit een opgeloste stof in water die met water reageert. Het lijkt een soort stof, maar dit is dus niet zo.Een base is een oplossing met een pH > 7 . Zeer basische stoffen hebben een pH > 10. De meest basische oplossing die we kennen heeft een pH 14. Dit is bijvoorbeeld natronloog. Ook logen kunnen zeer agressief met andere stoffen reageren.De pH kun je meten met een indicator, lakmoes- of pH papier en (dit gebeurt meestal op laboratoria) met een pH meter. pH papier, maar ook lakmoes of een pH indicator reageert met het zuur en verkleurt. Daarmee kun je aantonen of een stof een zuur of base is, door de kleur te vergelijken met de gegevens op een doosje waarin dit papier gezeten heeft. In het deeltjesmodel gaan we ervan uit dat een molecuul het kleinste deeltje is dat nog de stofeigenschappen van een stof bezit. We gaan er vanuit dat elke stof zijn eigen unieke molecuulsoort bezit.Moleculen zijn opgebouwd uit atomen. Er zijn ruim 118 verschillende atoomsoorten bekend en daarmee kun je miljarden varianten aan moleculen maken.Er bestaan ruim 118 verschillende atoomsoorten. Als voorbeeld noemen we: waterstof, helium, lithium, koolstof, zuurstof, stikstof, neon, ijzer, natrium, koper,silicium, chloor etc Elk atoomsoort staat opgenomen in het Periodiek Systeem der Elementen.       GFT: GFT kan worden verzameld en worden gecomposteerd. GFT is dus een grondstof. Van GFT kun je dus compost maken. GFT is biologisch afbreekbaar; je maakt gebruik van bacteriën en schimmels om GFT afval af te breken.Glas, blik, papier en plastic. Deze stoffen kunnen worden hergebruikt als grondstof. Van oud glas kun je weer nieuw glas maken, blik en ijzer kan worden verschroot. Plastic kun je ook verzamelen en hergebruiken, eveneens als papier. Je hebt op deze manier minder grondstoffen nodig om weer nieuwe dingen te kunnen maken.Kleding, meubels en apparaten. Deze dingen moet je volledig uit elkaar halen om er nieuwe dingen van te kunnen maken. Dit gebeurt vaak door gespecificeerde bedrijven.  Soms zijn de producten nog goed genoeg om ze door te gebruiken, je geeft een product een tweede leven.Klein Chemisch Afval. Hierin zitten vaak schadelijke stoffen verwerkt. KCA kun je dus niet zomaar verwerken en moet je apart als KCA afval inzamelen. Een deel kan worden gerecycled, maar een deel moet worden vernietigd na inzamelen.Overig afval word verbrand in verbrandingsovens. Vaak kun je de warmte die ontstaat bij verbranden gebruiken om centrales aan te sturen. Uit de resten kan vaak ijzer worden gerecycled en andere stoffen die dan weer als grondstof kan worden gebruik. De rook die ontstaat bij verbranden is vaak giftig.De Vuilnisbelt bestaat uit afval dat is verzameld tot een grote berg. De vuilnisbelt is van de onderzijde afgedekt om te voorkomen dat het grondwater vervuild raakt. De vuilnisbelt zelf kan worden afgedekt met grond, tegen stankoverlast. Als de vuilnisbelt niet meer wordt gebruikt, kan het terrein een andere bestemming, vaak als recreatiegebied, worden gebruikt. De VAMberg is een voorbeeld van een oude vuilnisbelt die nu als recreatiegebied wordt gebruikt.