Hydrofiel, hydrofoob

Doelstelling:

Kijken hoe verschillende stoffen mengen en/of oplossen in water en wasbenzine en onderzoeken welke stoffen hydrofiel, hydrofoob of geen van beide zijn.

De stoffen die in het boek vermeld staan in reageerbuisjes doen en daar water of wasbenzine aan toevoegen. Tenslotte waarnemen wat er gebeurd.

Theoretische achtergrond:

Hydrofiele stoffen, zijn stoffen die goed in water kunnen oplossen (lossen goed op in hydrofiele vloeistoffen).
Hydrofobe stoffen zijn stoffen die niet goed in water oplossen, maar wel goed kunnen oplossen in andere hydrofobe vloeistoffen.
Hydrofiele stoffen lossen slecht op in hydrofobe vloeistoffen à stoffen die niet hydrofoob of hydrofiel zijn en nergens goed in kunnen oplossen.
Een polaire stof is een moleculaire stof waarvan de moleculen dipolen zijn.
Een apolaire stof is een moleculaire stof waarvan de moleculen geen dipolen zijn.
Een waterstofbrug of een H-brug kan ontstaan tussen verbindingen met NH groepen en/of OH groepen.

Uitvoering:

Stap 1à Doe ethanol, slaolie, wasbenzine en glycerol elk in een reageerbuisje en onderzoek of deze stoffen oplossen in wasbenzine door ongeveer 3 cm wasbenzine bij de stoffen toe te voegen en te mengen.
Stap 2 à Doe ethanol, slaolie, water en glycerol elk in een reageerbuisje en onderzoek of deze stoffen oplossen in wasbenzine door ongeveer 3 cm wasbenzine bij de stoffen toe te voegen en te mengen.
Stap 3 à Doe jood, zwavel(poeder), suiker en koper(poeder) elk in een reageerbuisje en onderzoek of deze stoffen oplossen in water door ongeveer 5 cm water bij de stoffen toe te voegen en goed te zwenken.
Stap 4 à Doe jood, zwavel(poeder), suiker en koper(poeder) elk in een reageerbuisje en onderzoek of deze stoffen oplossen in wasbenzine door ongeveer 5 cm wasbenzine bij de stoffen toe te voegen en goed te zwenken.

Resultaten en waarnemingen:

Stof: Oplosbaarheid met water: Oplosbaarheid met wasbenzine:
Ethanol G G
Slaolie S G
Wasbenzine S -
Water - S
Glycerol G G
Jood S G
Zwavel(poeder) S S
(poeder)suiker G S
Koper(poeder) S S

G: lost goed op in water of wasbenzine
S: lost niet op in water of wasbenzine
-: niet van toepassing

Stap 1:

Buis 1 Slaolie & water Er ontstaat een emulsie
Buis 2 Water & wasbenzine Er ontstaat een emulsie
Buis 3 Water & glycerol Oplossing
Buis 4 Water & ethanol Oplossing

Stap 2:

Buis 1 Wasbenzine & slaolie Oplossing
Buis 2 Wasbenzine & water Er ontstaat een emulsie
Buis 3 Wasbenzine & glycerol Oplossing
Buis 4 Wasbenzine & ethanol Oplossing

Stap 3:

Buis 1 Water & jood Jood ligt op de bodem, vloeistof kreeg een bruine kleur, uitzakken à suspensie
Buis 2 Water & zwavel(poeder) Op de bodem en op het bovenoppervlakte ligt gele zwavel, niet oplosbaar à suspensie
Buis 3 Water & suiker Oplossing
Buis 4 Water & koper(poeder) Op de bodem en op het bovenoppervlakte ligt koper, lost deels op à suspensie

Stap 4:

Buis 1 Wasbenzine & jood De vloeistof wordt paars à oplossing
Buis 2 Wasbenzine & zwavel(poeder) De zwavel ligt op de bodem à niet oplosbaar
Buis 3 Wasbenzine & suiker De suiker ligt op de bodem à niet oplosbaar
Buis 4 Wasbenzine & koper(poeder) De vloeistof wordt troebel, lost deels op à suspensie, uitzakken

Conclusie:

Hydrofiele stoffen: Glycerol en suiker
Hydrofobe stoffen: Slaolie, jood, wasbenzine
Geen van beide: Ethanol, slaolie, zwavel en koper

Glycerol= 1,2,3-propaantriol
Glycerol lost goed op in water en is hydrofiel. Dit komt omdat er veel O-H groepen in zitten die waterstofbruggen vormen met watermoleculen.

Ethanol:
In ethanol zit de OH-groep deze kan waterstofbruggen vormen met de watermoleculen daarom is dit een hydrofiele stof. Ethanol lost ook op met wasbenzine hoe dat komt weten we niet, waar precies de grens is kun je niet voorspellen. Ethanol bevat wel een O-H groep maar veel meer C-H bindingen.

Slaolie:
Slaolie is een hydrofobe stof omdat oliën en vetten niet mengbaar met water zijn doordat zij grote hydrofobe groepen in hun molecuul hebben, zoals alkylgroepen. Er kunnen geen of niet genoeg waterstofbruggen worden gemaakt.

Wasbenzine: mengsel C5-C8 alkanen:
Wasbenzine is een hydrofobe stof dit komt omdat er grote hydrofobe groepen in de moleculen zitten, de stof bestaat uit alleen maar C-H bindingen.

Jood, zwavel(poeder) en koper(poeder):
Jood, zwavel(poeder) en koper(poeder) zijn hydrofobe stoffen omdat ze slecht in water oplossen en dus geen waterstofbruggen kunnen vormen.

(poeder)suiker:
(poeder)Suiker is een hydrofiele stof omdat het wel veel C-H bindingen bevat maar toch door de aanwezigheid van meerdere O-H groepen in het molecuul, hydrofiel is.

Veiligheid & milieu:

Geen bijzondere voorschriften. Gooi alle mengsels met wasbenzine in een apart afvalvat want wasbenzine is een brandbare stof en mag niet door de gootsteen. Joodresten worden apart ingezameld. Andere mengsels kunnen door de gootsteen.

Bronvermelding:

Curie verwerkingsboek
Curie informatieboek
Binas