Experiment 2.1 t/m 2.3

Experiment 2.1

Hoe kun je een stof herkennen?
Je krijgt de beschikking over vijf witte stoffen, die zijn gemerkt met de nummers 1 tot en met 5. In willekeurige volgorde zijn dit de onderstaande stoffen:
- calciumcarbonaat (krijt)
- citroenzuur
- kamfer
- glucose (druivensuiker)
- natriumchloride

Het is de bedoeling dat je er zelf achter komt welke stof bij welk nummer hoort. Werk de stoffen af in de volgorde van de nummers. Lees voor je begint de aanwijzingen bij het verslag door.

1. bekijk de stoffen goed en stel vast of ze verschillen in zichtbare eigenschappen.
2. ruik aan de stoffen
3. proef een klein beetje van elk van de stoffen. Let wel, proeven is hier dus uitdrukkelijk toegestaan. Spoel je mond met leidingwater als je de stof niet lekker vind smaken.
4. breng een beetje van elke stof op een lepel en verhit deze voorzichtig in een blauwe vlam. Stel vast of de verhitte stof brandbaar is, door de lepel een klein beetje schuin te houden en vervolgens uit de vlam te halen. Noteer voor elke brandbare stof zo nauwkeurig mogelijk op welke wijze deze verbrandt.

Doel van de proef
De identiteit vaststellen van vijf witte stoffen, door gebruik te maken van hun verschillen in stofeigenschappen.

Waarnemingen
Stof nummer: 1 2 3 4 5
Uiterlijk Kristal vormig Poeder vormig Poeder vormig Kristal vormig Poeder vormig
Geur Geurloos Geurloos Zurig Eucalyptus Zoet
Smaak Zout Smaakloos Zuur Bitter Zoet
Brandbaarheid Brand niet Brand niet Brand wel Brand wel Brand wel

Conclusies
Stof nummer: Naam
1 Keuken zout
2 Krijt
3 Citroen zuur
4 Kamfer
5 Glucose

Toelichting
De volgende stoffen waren brandbaar: citroen zuur, kamfer en glucose.
Deze stoffen verbrandden op de volgende wijze: (voor elke stof een korte beschrijving geven van je waarnemingen bij onderdeel 4)
Keuken zout: Het keukenzout blijft op de lepel zitten en is na de verhitting er moeilijk af te halen.
Krijt: Het krijt blijft op de lepel zitten en verbrand niet.
Citroen zuur: Het citroenzuur gaat eerst smelten en daarna gaat het branden.
Kamfer: De kamfer verbrand meteen zodra je het in het vuur houdt.
Glucose:De glucose smelt eerst en verbrand daarna.

Experiment 2.2

Wat gebeurt er bij het verdunnen van een paarse oplossing?
1. los ongeveer 10 cm³ fijnegepoederde paarse kleurstof op in 1 liter water. Dit onderdeel wordt voor het practicum door de docente of toa uitgevoerd
2. schenk voorzichtig in een kleine maatcilinder 10 ml van de paarse oplossing die bij onderdeel 1 werd verkregen. We zullen dit gemakshalve de oeroplossing noemen.
3. schenk je 10 ml oeroplossing in een maatcilinder van 100 ml en vul vervolgens met kraanwater aan tot het bovenste streepje. Roer de verdunde oeroplossing voorzichtig met een glasstaafje en stel vast of de oplossing haar kleur heeft behouden.
4. spoel je kleine maatcilinder om met kraanwater en schenk hierin vervolgens 10 ml van de oplossing uit de grote maatcilinder.
5. giet de grote maatcilinder nu verder leeg in de gootsteen. Spoel de maatcilinder en de gootsteen na met water.
6. schenk de 10 ml oplossing die je bij onderdeel 4 hebt bewaard in de maatcilinder van 100 ml en vul met kraanwater aan tot het bovenste streepje. Roer even en kijk naar de kleur.
7. herhaal de onderdelen 4, 5 en 6 tot de oplossing in de grote maatcilinder geen waarneembare kleur meer heeft.

Doel van de proef
Nagaan wat er gebeurt met een stof als deze wordt verspreid over een zeer groot volume.

Waarnemingen
Tijdens het verdunnen van de paarse oplossing wordt de kleur paars.
Als de oeroplossing 5 keer op de voorgeschreven wijze is verdund is de oplossing op het oog kleurloos geworden.
De formule van deze oplossing is: 1:10^n (1 op de 10 tot de macht n) n = aantal keren van verdunning.

Conclusie
Als een stof wordt verspreid over een zeer groot volume, dan wordt deze steeds verder opgedeeld. Aan dit opdelen van de stof komt naar alle waarschijnlijkheid wel een einde.

Experiment 2.3

Welke stoffen ontstaan er als water wordt gesloopt?
1. zorg er voor dat de twee buitenste buizen geheel gevuld zijn met water. Geef het waterniveau in het reservoir met een streepje aan.
2. schakel de spanningsbron in. Onmiddellijk ontstaan er kleine gasbelletjes aan het oppervlak van beide platina plaatjes.
3. de twee buitenste buizen van het toestel zijn voorzien van een maatverdeling. Waarmee het volume van het gevormde gas kan worden bepaald. Schakel de spanningsbron uit als zich in de buis die in verbinding staat met de (+)pool van de spanningsbron 10 ml gas heeft verzameld. Lees vervolgens af hoeveel gas zich boven in de andere buis heeft verzameld.
4. vang de beide gassen apart op in een reageerbuis. Breng in de reageerbuis met gas afkomstig van de (+)pool van de spanningsbron een gleoiende houtspaander. Houd de buis met gas afkomstig van de (-)pool boven een kleurloze vlam.
5. hervat de elektrolyse. Schakel de spanningsbron uit als zich boven de (+)pool van de spanningsbron 10 ml gas heeft verzameld. Breng de ontstane gassen met behulp van een paar korte gasslangen en een Y-vormig verbindingsstukje samen in een reageerbuis. Waarvan de opening naar beneden is gericht.
6. vat de buis met het gasmengsel in een knijper en houd deze (nog steeds met de opening naar beneden gericht) vlak boven de kleurloze vlam van een gasbrander. Voer dit onderdeel uit achter een veiligheidsscherm of in de afzuigkast.

Doel van de proef
Nagaan welke stoffen er ontstaan als door water een elektrische stoom wordt geleid.

Waarnemingen bij onderdeel 3
In de buis die in verbinding staat met de (-)-pool van de spanningsbron verzamelt zich 2 maal zoveel gas als in de buis die in verbinding staat met de (+) pool van de spanningsbron.

Waarnemingen bij onderdeel 4
Als we een gloeiende houtspaander houden in het gas afkomstig van de (+)-pool zien we dat de houtspaander weer gaat branden. Dit gas noemen we zuurstofgas.
Als we de opening van de reageerbuis met gas afkomstig van de (-)-pool, houden boven een kleurloze vlam, dan zien we waterdamp en horen we een blafgeluid. Dit gas noemen we waterstofgas.

Waarnemingen bij onderdeel 6
We horen een knal en we zien een steekvlam; op de binnenwand van de reageerbuis is waterdamp te zien.

Conclusies
Als we een elektrische stroom door water leiden treedt een reactie op. Hierbij ontstaan 2 nieuwe stoffen, namelijk waterstof en zuurstof. Deze gassen kun je via de volgende aantoningsreactie herkennen:
Zuurstofgas toon je aan door een gloeiende houtspaander in een reageerbuis met zuurstofgas te houden. Je ziet dan dat de houtspaander weer opnieuw gaat branden.
Waterstofgas toon je aan door een reageerbuis met waterstofgas boven een gasbrander te houden. Je ziet dan waterdamp vrijkomen en hoort een blafgeluid.
Als een mengsel van deze twee gassen wordt aangestoken treedt een explosieve (of exotherme) reactie op. De stof die hierbij gevormd wordt is naar alle waarschijnlijkheid water.

Toestel van Hofmann

Het toestel van Hofmann (de trefwoorden zijn onderstreept)
Met het toestel van Hofmann kan je water ontleden in waterstofgas en zuurstofgas. Er wordt daarbij elektriciteit gebruikt om de moleculen van het water te scheiden van elkaar.
Bij de kathode (de – pool) komen alle waterstof moleculen te zitten en bij de anode (de + pool) komen alle zuurstof moleculen te zitten.
Als de waterstof wordt opgevangen door middel van een reageerbuis kan je een experimentje uitvoeren om te kijken of het wel waterstof is. Dit doe je door de reageerbuis (waar je de waterstof in opgevangen hebt) boven een brandende gasbrander te houden (in het boek staat met een blauwe vlam, in het experiment zelf is er een gele vlam gebruikt) in een blauwe of gele vlam. Als het waterstof is hoor je een blafgeluid.
Om te controleren of het zuurstof is wat er uit de anode komt, kan je dat doen door een gloeiende houtspaander in het reageerbuisje te steken, als de houtspaander weer gaat branden dan is het zuurstof.

Hier zie je een afbeelding van een proefopstelling. Deze staat in de scheikunde bekend als het toestel van Hofmann. In het toestel zit water, waaraan een klein beetje zwavelzuur is toegevoegd. De precieze functie van deze stof blijft hier verder buiten beschouwing.
Onder inde twee buitenste buizen van het toestel bevinden zich twee platinaplaatjes. De ene verbonden met de (+)pool van een batterij, de andere met een (-)pool van een batterij. In plaats van een batterij kan ook een andere gelijkspanningsbron worden gebruikt. Als de spanningsbron wordt ingeschakeld, gaat er een elektrische stroom lopen door het water tussen de twee platina plaatjes. Waardoor het water wordt gescheiden in waterstofgas en zuurstofgas.