H1 | Scheiden en reageren
1.1 Zuivere stof en mengsel
Zuivere stoffen
Als je naar stofeigenschappen kijkt, bestudeer je de stof op macroniveau (waarneembaar met
zintuigen). Als je op microniveau (niveau van de kleinste deeltjes) naar een stof kijkt, bestaan de
meeste stoffen uit moleculen. Combinaties van atomen vormen samen moleculen.
Als een stof bestaat uit één soort bouwstenen, atomen of moleculen, dan is er sprake van een
zuivere stof. Als de bouwstenen van zo’n zuivere stof uit één soort atomen bestaan, dan is de stof
een element. Bestaan de bouwstenen uit twee of meer soorten
atomen, dan is de stof een verbinding.
Mengsels
Een mengsel bestaat uit twee of meer stoffen. Aan het uiterlijk
van een stof kun je meestal niet zien of je te maken hebt met
een zuivere stof of een mengsel. Je kunt erachter door een
experiment te doen, waarin stoffen een faseovergang
ondergaan.
Als het om een zuivere stof gaat, blijft de temperatuur tijdens
de faseovergang hetzelfde. De stof heeft een smeltpunt en een
kookpunt. Gaat het om een mengsel, dan loopt de temperatuur
tijdens de faseovergang langzaam op. Je spreekt dan van een
smelttraject en een kooktraject.
Soorten mengsels
Er zijn verschillende soorten mengsels waarvan je er drie moet kennen:
Een oplossing is een helder mengsel van vloeistoffen of van een vloeistof met een vaste stof of een
gas.
Een suspensie is een troebel mengsel van een vaste stof en een vloeistof, waarbij de vaste stof niet
is opgelost.
Een emulsie is een troebel mengsel van twee vloeistoffen, die eigenlijk niet
goed mengbaar zijn. Een verschil in dichtheid zorgt ervoor dat er twee
vloeistoffen boven elkaar ontstaan, een tweelagensysteem. Een emulgator,
met een hydrofiele kop (goed mengbaar met water) en een hydrofobe staart
(mengt niet of slecht met water), zorgt ervoor dat een emulsie niet ontmengt.
1.2 Scheidingsmethoden
Scheiden van een mengsel
Bij chemische reacties, ontstaat meestal een mengsel van reactieproducten. Om één stof te
bemachtigen, moet je het mengsel scheiden. Na afloop heb je dan de zuivere stoffen van het
mengsel. Op macroniveau maak je gebruik van het verschil in stofeigenschappen om een mengsel
te scheiden. Dat kan op een aantal manieren:
Verschil in deeltjesgrootte
Bij het scheiden van een suspensie maak je gebruik van het verschil in
deeltjesgrootte. De methode die je toepast, heet filtreren. De vloeistof is het
filtraat, de vaste stof is het residu.
Verschil in dichtheid
Als de dichtheid van de vaste stof groter is dan die van de vloeistof kun je bij
suspensies de vaste stof laten bezinken. Soms kun je dat proces versnellen door
te centrifugeren. Bij een emulsie ontstaat een tweelagensysteem.
1