1.1 Zuivere stof en mengsel
Als je op macroniveau kijkt bestaan de meeste stoffen uit moleculen. Combinaties
van twee of meer atomen kunnen samen moleculen vormen. Als een stof bestaat uit
één soort bouwstenen, atomen of moleculen, dan is er sprake van een zuivere stof.
De zuivere stof water bestaat bijvoorbeeld bestaat alleen maar uit watermoleculen.
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.
Als je erachter wil komen of een stof een zuivere stof is of een mengsel, kan je een
experiment doen. Je laat de stof die je wilt onderzoeken een faseovergang
ondergaan. Als het gaat om een zuivere stof, dan 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.
Een oplossing is een helder mengsel van vloeistoffen of van een vloeistof met een
vaste stof of een gas, die tot op de kleinste deeltjes (macroniveau) zijn gemengd.
Een suspensie is een troebel mengsel van een vaste stof en een vloeistof, waarbij de
baste stof niet is opgelost. Die zweeft in de vorm van kleine korreltjes in de vloeistof.
Door een verschil in dichtheid zakt de vaste stof meestal naar de bodem.
Een emulsie is een troebel mengsel van twee vloeistoffen, die eigenlijk niet goed
mengbaar zijn. Een emulsie zal bij snel weer onmengen. Een verschil in dichtheid
zorgt ervoor dat er twee vloeistoffen boven elkaar ontstaan, een tweealgensysteem.
Met een hulpstof, een emulgator, kun je ervoor zorgen dat een emulsie niet
onmengt. De termen hydrofiel en hydrofoob worden ook voor stoffen gebruikt.
Hydrofiele stoffen mengen goed met water en hydrofobe mengen niet of slecht met
water.
, 1.2 Scheidingsmethoden
Bij chemische reacties ontstaat meestal niet één reactieproduct, maar een mengsel
van reactieproducten. Wil je maar één stof uit dit reactiemengsel hebben, dan moet
je het mengsel scheiden. Na afloop heb je dan de zuivere stoffen in handen waaruit
het mengsel is samengesteld. Op macroniveau maak je gebruik van het verschil in
stofeigenschappen om een mengsel. Als je op microniveau kijkt naar een scheiding
van stoffen veranderen de moleculen niet. Eigenlijk ben je dus bezig met het sorteren
van moleculen.
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.
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 na enige tijd een tweelagensysteem, de stof
met de grootste dichtheid vormt de onderste laag.
Een oplosmiddel kookt bij een veel lagere temperatuur dan de vaste stof die erin is
opgelost. Bij een oplossing kun je bij het scheiden gebruikmaken van het verschil in
kookpunt. Deze scheidingsmethode heet indampen.
Je kunt een oplossing ook scheiden doormiddel van destillatie. De vloeistof die
verdampt wordt opgevangen. Het deel van het mengsel dat bij destillatie niet
verdampt is het residu. De opgevangen vloeistof is het destillaat.
Indampen: Destilleren:
Als je op macroniveau kijkt bestaan de meeste stoffen uit moleculen. Combinaties
van twee of meer atomen kunnen samen moleculen vormen. Als een stof bestaat uit
één soort bouwstenen, atomen of moleculen, dan is er sprake van een zuivere stof.
De zuivere stof water bestaat bijvoorbeeld bestaat alleen maar uit watermoleculen.
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.
Als je erachter wil komen of een stof een zuivere stof is of een mengsel, kan je een
experiment doen. Je laat de stof die je wilt onderzoeken een faseovergang
ondergaan. Als het gaat om een zuivere stof, dan 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.
Een oplossing is een helder mengsel van vloeistoffen of van een vloeistof met een
vaste stof of een gas, die tot op de kleinste deeltjes (macroniveau) zijn gemengd.
Een suspensie is een troebel mengsel van een vaste stof en een vloeistof, waarbij de
baste stof niet is opgelost. Die zweeft in de vorm van kleine korreltjes in de vloeistof.
Door een verschil in dichtheid zakt de vaste stof meestal naar de bodem.
Een emulsie is een troebel mengsel van twee vloeistoffen, die eigenlijk niet goed
mengbaar zijn. Een emulsie zal bij snel weer onmengen. Een verschil in dichtheid
zorgt ervoor dat er twee vloeistoffen boven elkaar ontstaan, een tweealgensysteem.
Met een hulpstof, een emulgator, kun je ervoor zorgen dat een emulsie niet
onmengt. De termen hydrofiel en hydrofoob worden ook voor stoffen gebruikt.
Hydrofiele stoffen mengen goed met water en hydrofobe mengen niet of slecht met
water.
, 1.2 Scheidingsmethoden
Bij chemische reacties ontstaat meestal niet één reactieproduct, maar een mengsel
van reactieproducten. Wil je maar één stof uit dit reactiemengsel hebben, dan moet
je het mengsel scheiden. Na afloop heb je dan de zuivere stoffen in handen waaruit
het mengsel is samengesteld. Op macroniveau maak je gebruik van het verschil in
stofeigenschappen om een mengsel. Als je op microniveau kijkt naar een scheiding
van stoffen veranderen de moleculen niet. Eigenlijk ben je dus bezig met het sorteren
van moleculen.
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.
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 na enige tijd een tweelagensysteem, de stof
met de grootste dichtheid vormt de onderste laag.
Een oplosmiddel kookt bij een veel lagere temperatuur dan de vaste stof die erin is
opgelost. Bij een oplossing kun je bij het scheiden gebruikmaken van het verschil in
kookpunt. Deze scheidingsmethode heet indampen.
Je kunt een oplossing ook scheiden doormiddel van destillatie. De vloeistof die
verdampt wordt opgevangen. Het deel van het mengsel dat bij destillatie niet
verdampt is het residu. De opgevangen vloeistof is het destillaat.
Indampen: Destilleren:
