Hoofdstuk 1

1 Inleiding

Scheikunde is een praktisch vak waarbij je vaak experimenten doet. Scheikundigen houden zich bezig met stoffen. Alles om je heen bestaat uit stoffen, zoals lucht bijvoorbeeld voor het grootste gedeelte uit stikstofgas en zuurstofgas bestaat.

§2 Veilig werken bij het practicum

Veiligheidsregels:

1. Draag altijd een bril.                                                                              
2. Draag altijd een laboratoriumjas en knoop deze dicht.
3. Bind lange haren bij elkaar.
4. Neem zo min mogelijk spullen mee het practicumlokaal in.
5. Werk rustig en geconcentreerd.
6. Houd je stipt aan de proefvoorschriften
7. Twijfel je ergens aan, raadpleeg dan je docent(e)
8. Richt een reageerbuis nooit op jezelf of op een ander.
9. Proef niet van de stoffen, tenzij het uitdrukkelijk is toegestaan
10. Raak stoffen niet met je handen aan.
11. Als je moet ruiken aan stoffen, ruik dan heel voorzichtig.
12. Eet en drink niet in het practicumlokaal.
13. Was na afloop van het practicum goed je handen.

Practicumhulpmiddelen:

Een paar voorbeelden van practicumhulpmiddelen zijn,

1. Reageerbuisrek
2. Reageerbuisborstel
3. Reageerbuishouder
4. Reageerbuis
5. Gasbrander
6. Gaasje
7. Spuitfles
8. kroezentang

Gasbrander

Hoe gebruik je een gasbrander?

 Hoe steek je hem aan:

1. Draai de luchtschijf helemaal omhoog
2. Draai de gasregelknop helemaal dicht
3. Open de gaskraan
4. Houd een brandende lucifer vlak boven de brander
5. Draai de gasregelknop een beetje open

Hoe zet je hem uit:

1. Draai de luchtregeling dicht.
2. Draai de hoofdgaskraan dicht en wacht 30 seconden.
3. Draai de gasregelkraan dicht.
4. Verwijder de gasslang van de hoofdgaskraan: zet wijsvinger en duim op het bobbeltje sla daarna de hand om de slang en wring hem los.

De kleur en het geluid van de vlam zijn afhankelijk van de luchtschijf.

De hoogte van de vlam is afhankelijk van de gasregelknop

Voor het verwarmen van stoffen gebruiken we niet de gele vlam (pauzevlam), als we die wel zouden gebruiken zouden er zwarte roetdeeltjes op de buitenkant van de reageerbuis komen.

Spuitfles

De spuitfles wordt NIET gevuld met kraanwater maar met bv. Gedestilleerd water of demiwater. In kraanwater zitten allerlei opgeloste stoffen die het experiment kunnen verstoren. In gedestilleerd water zitten geen opgeloste stoffen meer en in demiwater is de opgeloste kalk uit het water gehaald.

§3

Handelingen, waarnemingen en conclusies

Bij handelingen gebruik je je handen, daarna kun je iets waarnemen met je zintuigen (horen,
zien, proeven, voelen, ruiken). Ten slotte trek je een conclusie waarbij je je verstand nodig
hebt.

Hoe doe je een onderzoek?

Bij ieder onderzoek is het belangrijk om de onderzoeksvraag goed te beschrijven.  Dat kan
pas als je weet wat het probleem is. Bij een hypothese probeer je het antwoord op een
onderzoeksvraag te voorspellen.

Logboek

Bij het doen van een onderzoek houd je een logboek bij, waarin je schrijft wat je waarneemt, wat er goed ging, wat er fout ging, met wie je samen hebt gewerkt, hoeveel tijd je aan een onderdeel hebt besteed, enzovoort.

Verslag

Met behulp van je logboek beschrijf je alle onderzoeksstappen in een verslag. In je verslag laat je zien hoe je het onderzoek hebt opgezet. Bewaar je verslagen altijd goed, ze horen bij de leerstof. Bijna altijd levert een onderzoek weer nieuwe onderzoeksvragen op. Die leiden tot nieuwe hypotheses en die leiden weer tot een nieuw onderzoek.

§4

Zuivere stoffen en mengsels

In de scheikunde is een zuivere stof één stof. Er zijn dus niet twee of meer stoffen door elkaar gemengd. Als er wel verschillende stoffen door elkaar gemengd zijn noem je dat een mengsel.

Moleculen

Stoffen bestaan uit kleine deeltjes die we moleculen noemen. Een zuivere stof bestaat uit allemaal de zelfde moleculen. Voorbeeld: water bestaat uit alleen maar waterstofmoleculen en is dus een zuivere stof. Sinaasappelsap bestaat niet uit ‘sinaasappelsapmoleculen’ maar uit een mengsel van verschillende moleculen en is daarom dus een mengsel. Van een molecuul kun je een molecuultekening maken. Hieronder staat een tekening van een waterstofmolecuul

Atomen

Moleculen bestaan uit atomen. Twee of meer atomen vormen samen een molecuul. De atomen kunnen van een verschillende soort, maar ook van dezelfde soort zijn. Er zijn meer dan honderd verschillende atoomsoorten. Waarmee je oneindig veel combinaties kunt bedenken. Je zou dus in principe oneindig veel moleculen kunnen maken. Als je dat zou doen, merk je dat veel van die moleculen meteen weer uit elkaar vallen. Scheikundigen kunnen vaak voorspellen welke combinaties van atomen wel en niet kunnen bestaan.

Het onderzoek naar atomen

In 1805 waren er nog maar een paar atoomsoorten bekend:

Een atoomsoort heeft een Nederlandse naam, een Latijnse naam en een symbool.

Na 1805 is er nog veel meer onderzoek gedaan. De ruim honderd verschillende atoomsoorten die nu bekend zijn, staan allemaal gerangschikt in het periodiek systeem.

§5

Fasen

Een stof kan in drie fasen voorkomen (in elke drie van de fasen zien de moleculen er hetzelfde uit, maar de stof zelf ziet er wel anders uit): de vaste, de vloeibare en de gasvormige fase. Elke stof heeft zijn eigen smelt- en kookpunt. De fase van de stof wordt bepaald door de temperatuur van de stof (en de druk).

Toestandsaanduidingen

De fase waarin een stof voorkomt, kun je aangeven door middel van een letter tussen haakjes.
 - Bij een vaste vorm is de letter afgeleid van solidum of solid. (s)
 - Bij een vloeibare vorm is de letter afgeleid van liquidum of liquid. (l)
 - Bij een gasvormige stof is de letter afgeleid van gas. (g)

De letters s, l en g noemen we toestandsaanduidingen.

Temperatuur

Soms geven we de temperatuur weer in ◦c. Maar meestal gebruiken we de eenheid Kelvin, weergegeven met het symbool K.

Faseovergangen

Elke faseverandering heeft zijn eigen naam:

§6

Stofeigenschappen

Een stofeigenschap is een eigenschap die bij een stof hoort. Als je genoeg stofeigenschappen weet, dan weet je met welke stof je te maken hebt. Alle stoffen verschillen in één of meer eigenschappen. Voorbeelden van stofeigenschappen:

• Geur
• Kleur
• Smaak
• Fase (bij 20 ◦C )
• Dichtheid
• Brandbaarheid
• Kookpunt
• Smeltpunt
• Giftigheid
• Oplosbaarheid

Stofconstante

Een stofconstante is een stofeigenschap die je kunt aangeven met een getal gevolgd door een eenheid.

Veilig omgaan met stoffen

Om veilig om te gaan met stoffen moet je de gevarentekens weten:

Ook bestaan er voor bijzondere gevaren de zogenaamde R-zinnen, en voor veiligheidsaanbevelingen de zogenaamde S-zinnen. Of een stof gevaarlijk is en waar het gevaar uit bestaat, kun je terugvinden in ‘veilig practicum’ in je binas of in ‘Chemiekaarten’. Daar kun je ook de R-zinnen en de S-zinnen vinden.

§7

Hoe herken je een mengsel?

Een mengsel bestaat uit twee of meer verschillende stoffen. Op de verpakking van een product staat de samenstelling, hier kun je zien of het product uit één stof bestaat, of uit twee of meer verschillende stoffen. Als je geen verpakking hebt of de samenstelling van het product staat er niet op vermeld. Dan kun je een proef doen om er achter te komen of het product een zuivere stof of een mengsel is. Een zuivere stof heeft een smeltpunt en een kookpunt, terwijl een mengsel een smelttraject en een kooktraject heeft.

Scheiden van een mengsel

Een mengsel kun je weer uit elkaar halen tot je verschillende zuivere stoffen overhoud. Dit noem je het scheiden van een mengsel. De stoffen veranderen niet, dus de moleculen ook niet. Je bent dan aan bezig met het sorteren van moleculen.

Extraheren

Bij extractie gaat het scheiden van een stof uit een mengsel door middel van een verschil in oplosbaarheid.

Filtreren

Bij filtreren gaat het scheiden van een stof uit een mengsel door middel van een verschil in deeltjesgrootte. Wat er door het filter gaat noem je het filtraat, en wat er overblijft noem je het residu.

Indampen

Bij het indampen gaat het scheiden van een stof uit een mengsel door middel van een verschil in kookpunt.