Pulsar Nask 4e ed/FLEX - Hoofdstuk 5 - Water oefentoetsen & antwoorden

a) We kennen de drie fasen: vast, vloeibaar en gasb) Water zoals wij dat kennen, is vloeibaar c) Regen, mist en dauw bestaan uit kleine waterdruppeltjes. Water is hier in de vloeibare fase. d) Een suspensie is een mengsel van een vloeistof met een vaste stof. De vaste stof kan niet oplossen in de vloeistof, maar zal er in zweven. Modder is een voorbeeld van een suspensie. Een suspensie is altijd troebel. Dit betekent dat je er niet doorheen kunt kijken. e) In een oplossing zijn stoffen opgelost in een vloeistof. Het lijkt één geheel. Je kunt dus geen deeltjes zien. Een oplossing is helder, maar mag gekleurd zijn. Een voorbeeld is ranja. f) In hard water zit veel kalk opgelost. Dit meten we in de Duitse Hardheid (DH). g) ExtraherenAdsorberenIndampen Dit zijn drie voorbeelden van scheidingstechieken die in Paragraaf 5.2 en 5.3 worden uitgewerkt. Ander goede antwoorden zijn bezinken, destillatie of filtreren. Ook deze technieken worden in deze twee paragrafen uitgewerkt.h) Adsorberen is een scheidingstechniek. Je laat een opgeloste stof aanhechten aan een andere stof.i) De dichtheid is een stofeigenschap. De dichtheid vertelt de massa van een stof bij een bepaald volume van deze stof. Deze verhouding ligt vast. Als je van een bepaalde stof weet hoeveel je ervan hebt, kun je ook de massa berekenen met behulp van de dichtheid. De dichtheid van water is 1 g/mL  Als een stof een dichtheid heeft kleiner dan 1 g/mL, blijft deze dus drijven op water. Bij een dichtheid groter dan 1 g/mL, zal de stof dus zinken. Een stof met een dichtheid van 1 g/mL zweeft in het water..j) Dit is gemiddeld 120 L op een dag. Wassen, koken, toilet doorspoelen, afwassen, douchen etcetera gebeurt allemaal met water. Daarom is water besparen ook belangrijk. Kort douchen, niet afwassen onder de stromende kraan en een waterbesparende douchekop kunnen bijvoorbeeld bijdragen om het watergebruik te beperken. k) Bij bevriezen stolt een vloeistof. Er vindt een faseovergang plaats: De fase veranderd van vloeibaar naar vast. Dit schrijf je ook wel op als l → sl) Bij rijpen ontstaat er uit een gas een vaste stof. Er vindt een faseovergang plaats: De fase verandert van gas naar vast. Dit schrijf je ook wel op als g→ sm) Bij condenseren ontstaat er uit een gas een vloeistof. Er vindt een faseovergang plaats: De fase verandert van gas naar vloeistof. Dit schrijf je ook wel op als g → l n) Bij het kookpunt heeft een vloeistof een temperatuur bereikt waarbij de vloeistof naar de gasfase overgaat. Bij koken gaat dan overal in de vloeistof deze verdampen. Dit kun je zien door het ontstaan van belletjes. De temperatuur verandert tijdens het koken niet; bij water blijft deze tijdens koken 100 0C. Het kookpunt is een stofeigenschap.o) Ja, zowel het kookpunt als het vriespunt zijn stofeigenschappenp) Een zuivere stof bestaat uit één (1) soort moleculenq) Een mengsel bestaat uit minimaal twee (2) verschillende soorten moleculen Condenseren is het veranderen van damp in vloeistof. Condenseren is dus een faseovergang. Moleculen in de gasfase gaan dus over in de vloeibare fase Een suspensie is een vaste stof in een vloeistof. Deze vaste stof lost niet op in de vloeistof, maar zweeft er in. De dichtheid van deze vaste stof is (iets) groter dan de dichtheid van water. De deeltjes blijven dus zweven in de vloeistof om uiteindelijk neer te slaan op de bodem. Een suspensie is door de zwevende deeltjes troebel. Je kunt drinkwater maken van oppervlaktewater of grondwater. Drinkwater moet veilig zijn in Nederland. Verontreinigingen moeten verwijderd worden. Dit wordt gedaan door diverse scheidingsmethoden te gebruiken. Het laboratorium controleert dat de waterkwaliteit goed is; er mogen geen verontreinigingen of ziekteverwekkers gevonden worden. Kraanwater is in Nederland dan ook drinkwater. Oppervlaktewater, zoals rivierwater, wordt het duingebied ingepomt. Duinen zijn gemaakt van fijn en schoon zand. Het water zakt door het zand heen, zodat het water gefilterd wordt. Het gefilterde water wordt vervolgens weer opgepomt. Het water wordt dan belucht, bezonken en een aantal maal gefilterd om zo verontreinigingen te verwijderen. Met ultraviolette straling worden eventuele ziekteverwekkers gedood. Bestudeer bron 2 uit paragraaf 5.4 goed! 1) vast naar vloeibaar: smelten s → l2) vloeibaar naar vast: stollen l → s3) vloeibaar naar gas: verdampen l → g4) gas naar vloeibaar: condenseren g → l5) vast naar gas: sublimeren s → g6) gas naar vast: rijpen g → s Ijs heeft een kleinere dichtheid dan water. Een stof met de kleinste dichtheid blijft drijven op een stof met een grotere dichtheid. Als een bepaalde hoeveelheid water bevriest, verandert de massa niet. Het volume neemt wel toe. Daarmee wordt de dichtheid kleiner. Bij smelten gaat een stof van de vaste naar de vloeibare fase, bij bevriezen juist van vloeibaar naar vast. Deze faseovergang vindt plaatst bij dezelfde temperatuur. Alle energie die aanwezig is, wordt gebruikt voor de faseovergang. Een ander voorbeeld is het kook- en condensatiepunt van een stof. Ook dit ligt bij dezelfde temperatuur. Bezinken en afgieten (verschil in dichtheid)Destillatie (Verschil in kookpunt)Filtreren (verschil in deeltjesgrootte)Adsorberen (verschil in aanhechtingsvermogen)Indampen (verschil in vluchtigheid).Extraheren (verschil in oplosbaarheid) Het kookpunt is de temperatuur waarbij een zuivere stof van de vloeibare fase naar de gasfase overgaat. Een zuivere stof bestaat uit één molecuulsoort. Tijdens deze fase overgang verandert de temperatuur niet. Een kooktraject kun je waarnemen bij een mengsel. Tijdens de faseovergang van de vloeibare fase naar de gasfase neemt de temperatuur bij een mengsel geleidelijk toe. Er is dus niet sprake van een verandering van temperatuur, wat bij een kookpunt hoort. Bij de faseovergang s → l gaan de moleculen harder bewegen door de energie uit hun omgeving. De moleculen bevinden zich niet meer op een vaste plek, maar bewegen langs elkaar heen. De kristalstructuur verdwijnt en daarmee ook de vaste vorm. Het volume zal door de toename in beweging ook iets toenemen (een uitzondering is de stof water; vloeibaar water heeft bij 4 0C een grotere dichtheid dan ijs). Bij extraheren kan uit een vaste stof een deel oplossen in een vloeistof. Om dit uit te leggen, doen we dit met als voorbeeld het zetten van thee. Theeblaadjes zijn een vaste stof. In deze theeblaadjes zitten smaakstoffen, kleurstoffen en cafeïne. Op het moment dat we heet water bij de theeblaadjes gieten, zal een deel van de stoffen in de theeblaadjes oplossen in het hete water. Andere stoffen blijven in het theeblad zitten. Extraheren berust dus op een verschil in oplosbaarheid. Het soort oplosmiddel (en de temperatuur!) bepaalt hoe goed de extractie lukt. BESTUDEER BRON 2, paragraaf 5.3Plaat een vloeistofmengsel in een rondkolf en sluit deze af. Dit doe je met een stop en een thermometerZet de kraan aan zodat er water stroomt door de koelerVerwarm de rondkolf rustig met een blauwe, niet ruisende vlamDe vloeistof gaat in het kooktraject. Er zal vloeistof verdampen; de vloeistof met het laagste kookpunt gaat als eerste verdampenIn de koeler condenseert de verdampte vloeistofHet residu blijft achter in de eerste rondkolfHet destillaat vang je op achter de koeler en is een gezuiverde stof.  1) s → l (smelten)2) l → s (stollen)3) l → g (verdampen)4) g → l (condenseren)5) s → g (sublimeren)6) g → s (rijpen) Met Hard Water bedoelen we water waarin (veel) kalk zit opgelost. Hoe meer kalk opgelost is in het water, hoe harder we dit water noemen. We meten de hardheid van het water in eenheden Duitse Hardheid ( 1 DH = 7,1 mg kalk per liter). Deze opgeloste kalk slaat neer (als het goed is kun je op het het element van de waterkoker thuis een bruingele aanslag zien!) als water verwarmd wordt. Hierdoor kan het risico bestaan dat het element doorbrand. Een reclame van bijvoorbeeld Calgon heeft echt een reden! Gegeven      Massa = 2,7 g, Volume = 1 cm3Gevraagd      Gevraagd is de dichtheidFormule         DICHTHEID = MASSA : VOLUME             ρ= m/vBerekening     DICHTHEID = 2,7 g : 1 cm3Antwoord        DICHTHEID = 2,7 g/cm3De dichtheid van het voorwerp is 2,7 g/cm3 Gegeven      Massa = 34 g, Volume = 4 cm3Gevraagd      Gevraagd is de dichtheidFormule DICHTHEID = MASSA : VOLUMEBerekening     DICHTHEID = 34 g : 4 cm3Antwoord        DICHTHEID = 8,5 g/cm3De dichtheid van het voorwerp is 8,5 g/cm3 GegevenL = 2 cmB = 2 cmH = 2 cm     m = 52 gAls eerst moet je het volume berekenen.Het volume isV =  L x B x HV = 2 cm x 2 cm x 2 cmV = 8 cm3Gevraagd: dichtheid  Formule       DICHTHEID = MASSA : VOLUMEBerekening DICHTHEID = 52 g : 8 cm3Antwoord     DICHTHEID = 6,5 g/cm3De dichtheid van het voorwerp is 6,5 g/cm3