P1 scheikunde praktijk 2020-2021

Laboratoriumtechniek

Praktijk scheikunde

Cursus 2020-2021

De activiteiten in dit document worden in periode 1 uitgevoerd. De eerste klas zal per periode in groepen worden ingedeeld, de volgorde van uitvoering van de experimenten kan per groepje verschillen en de praktijklessen zullen worden afgewisseld met veiligheidsinstructie en videomateriaal.

Ter voorbereiding van praktisch werk wordt volgens de richtlijnen van "Het chemisch practicum" gewerkt. Voor handige links naar de noodzakelijke

veiligheidsinstructiebladen wordt verwezen naar www.vmbolab.nl onder de submap “D*C Lab”. Aan de linkerkant staan onder “Leerplan” de lesstof en bijvoorbeeld onder “veiligheid” de noodzakelijke links.

Inhoudsopgave INLEIDING 3 BA001 – DE BRANDER 5 BA002 – DE THERMOMETER 9 BA003 – WEGEN 11 CP101 – PAPIERCHROMATOGRAFIE, VILTSTIFTEN 16 BA004 – MAATKOLF EN PIPET [INSTRUCTIE] 20 BA005 – MAATKOLF EN PIPET [IJKING] 24

BA101 – HET WATERGEHALTE VAN DIVERSE PRODUCTEN 28 BA102 – KRISTALWATER IN SODA 30

BA103 – EXTRACTIE EN FILTRATIE VAN ZAND/ZOUT 32

A – WATER OPNEMEND VERMOGEN VAN VOEDINGSMIDDELEN 35 BA108 – DESTILLATIE VAN ALCOHOL UIT WIJN 37

BA125 – MOLMASSA BEPALING VAN AANSTEKERGAS 41 PROJECT: ISOLATIE VAN SUIKER UIT SUIKERBIETEN 43

Alternatief voor eerstejaars met ervaring: geurstof uit lavendel extraheren (stoomdestillatie, persen of extraheren) 43

Inleiding

Welkom bij het scheikunde practicum. Dit jaar is alles even anders dan anders. We zullen niet alle experimenten doen die we normaal tijdens de eerste periode doen. Dit heeft zoals jullie weten te maken met het Corona virus. In het schema dat jullie hebben gekregen staat op welke momenten je welk experiment gaat doen. Deze experimenten moeten worden voorbereid in het labjournaal. Tijdens de les kan de voorbereiding gecheckt worden. Vanzelfsprekend is met een slechte voorbereiding geen uitvoering tijdens de lessen toegestaan.

Eventuele vragen kunnen tijdens de theorielessen gesteld worden. Dit vereist dat je enkele dagen van tevoren al hebt voorbereidt. Tijdens de praktijklessen is slechts ruimte voor praktische vragen. Ook moet je soms zelf producten meenemen van huis om te onderzoeken. Denk hier op tijd aan en niet pas de avond van tevoren, want dan ben je te laat!

Aandachtspunten

Voorbereidingen en uitwerkingen van de scheikundeproeven vinden plaats in je labjournaal. Bij de voorbereiding en uitwerking van de proeven moet je steeds in een vaste volgorde bepaalde aandachtspunten bij langslopen.

Hieronder vindt je de opsomming van deze punten. Merk op dat bepaalde

aandachtspunten uitsluitend op de linker bladzijde van je labjournaal genoteerd worden en andere punten juist weer op de rechter bladzijde genoteerd worden. Gebruik tijdens het voorbereiden altijd het dictaat “Organisatie van het Chemisch practicum” als voorbeeld. Hierin staat hoe je het moet indelen.

Op de linker bladzijde komt altijd het volgende te staan:  Proefnummer (het nummer staat voor de proeftitel).  Chemicaliën (opsomming van de gebruikte chemicaliën).  Veiligheid (met betrekking tot de gebruikte chemicaliën).

 Benodigdheden (denk hierbij aan het noodzakelijke glaswerk en dergelijke).  Voorschrift / uitvoering (hierbij geef je stapsgewijs aan hoe je de proef gaat

uitvoeren).

 Werkindeling (moet een bepaling in tweevoud uitgevoerd worden; ga je eerst de monsters afwegen en daarna titreren).

 Voorberekeningen (bij titraties moet je kunnen berekenen hoeveel mg monster stof met een bepaalde hoeveelheid oplossing getitreerd kan worden).

Op de rechter bladzijde komt het volgende altijd te staan:

 Proefnummer en proeftitel (linkerzijde van de rechter bladzijde).

 Je naam , klas en datum van de uitvoering van de proef (rechterzijde van de rechter bladzijde).

 Doel van de proef (Of te wel: waarom voer je de proef uit).

 Uitvoering (hierbij verwijs je naar het practicum voorschrift met het daarbij behorende proefnummer; veranderingen in de uitvoering van de proef worden hier genoteerd).

 Theoretische berekening (hier worden eventuele reactievergelijkingen en formule-afleidingen genoteerd; niveau III – leerlingen hoeven dit niet te doen.  Waarnemingen / meetresultaten (hier noteer je vaak in tabelvorm wat je

gemeten en/of waargenomen hebt. Meestal komen in dezelfde tabel uit de uiteindelijke resultaten te staan).

 Berekeningen (Hier laat je zien hoe je van je waarneming naar het resultaat bent gekomen; vergeet de gemiddelden en standaarddeviatie te noteren).  Conclusie (Je noteert hier wat je precies onderzocht hebt. Je vermeldt hier het

eventuele theoretische resultaat. En je noteert hier een overzicht van je meetresultaten).

 vragen (hier noteer je de antwoorden van de vragen die bij de proef horen; meestal is het slim om de vragen voor het uitvoeren van de proef te

beantwoorden. Immers; je weet dan beter waar je mee bezig bent). Het kan voorkomen dat bij een proef een bepaald

aandachtspunt niet voorkomt. Het punt noteer je wel in je labjournaal, waarbij je de tekst “Niet van

toepassing” noteert.

Gebruik ook het boek: “Het chemisch practicum”

van R. Udo en H.R. Leene. In dit boek worden

namelijk allerlei belangrijke zaken besproken; zoals

veiligheid; ordenen van waarnemingen;

materialen en laboratoriumtechnieken. Dus, als je

iets niet weet en op dat moment is er geen docent aanwezig om je het een en ander uit te leggen, dan dien je dit boekwerk te bestuderen.

De experimenten

BA001 – De brander

Voor het verwarmen van vloeistoffen en vaste stoffen kun je een brander gebruiken. Deze wordt vaak gebruikt indien kleine hoeveelheden, niet brandbare, stoffen

worden verwarmd. Het is belangrijk dat je goed weet hoe een brander werkt. Zo kun je er veilig mee werken. Vaak wordt een oplossing verwarmd in een bekerglas. Bestudeer in “Instrumentenkennis” de eigenschappen van diverse soorten glas. Doel

Het leren werken met een gasbrander en glaswerk. Benodigdheden - Brander - Driepoot - Gaasje - Pyrex reageerbuis - Reageerbuishouder - Kooksteentjes

Teclubrander

Chemicaliën - Water Uitvoering

Haal een brander van de gastoevoerslang. Kijk eerst of de gaskraan aan de labtafel dicht is. Deze is dicht als hij in horizontale stand staat of dwars op de stroomrichting. Draai hem zo nodig dicht.

Opdracht 1

Maak in je labjournaal, op de rechter bladzijde, een doorsnede tekening van de brander op ware grootte.

Verbind de brander met een gasslang aan gaskraan en draai deze open. Draai de ring voor de luchttoevoer dicht, steek de brander aan en verwarm een lege

reageerbuis in een gele vlam. Kijk goed wat er met de buis gebeurt en noteer je waarnemingen in je labjournaal.

Verwarm de buis nu in een ruis loze, kleurloze vlam en daarna in een sterk ruisende vlam. Noteer steeds de waarnemingen in je labjournaal. Let ook op de binnenkant van de buis. Draai de luchttoevoer weer dicht. Doe dit altijd als je de brander even niet gebruikt. Iedereen kan dan aan de gele vlam zien dat de brander aan is.

Opdracht 2

Verwarm een gaasje in een blauwe vlam. Houd het gaasje hierbij ca. 1 cm boven de branderkop en vervolgens net boven de blauwe kegel in de vlam.

Ga aan de hand van het opgloeien van het gaasje na waar in de vlam de

temperatuur het hoogst en waar het laagst is. Geef dit aan in onderstaande tekening aan de linkerkant. Doe hetzelfde met het gaasje in een sterk ruisende vlam en zet dit in de tekening aan de rechterkant.

Opdracht 3

Verwarm in een ruis loze, kleurloze vlam een reageerbuis die voor een kwart gevuld is met water. Zorg er altijd voor dat de opening van de buis van mensen en

gevaarlijke, brandbare, breekbare, etc. voorwerpen af gericht is! Beweeg de

onderzijde van de buis regelmatig door de vlam tot het water gaat koken. Voorkom dat het water uit de buis spat!

Vragen

1. Welke vlam is heter; een blauwe of een gele vlam? 2. Wat is het heetste gedeelte van een blauwe vlam?

3. Hoe kan het dat de reageerbuis in een gele vlam zwart wordt? 4. Wat voor stof zorgt voor de zwarte kleur?

5. Waarom kleurt de vlam geel bij dichte luchttoevoer?

6. Maak een tekening van de bovenkant van de brander en geef aan waar de lucht en waar het gas naar buiten komt.

BA002 – De thermometer

Het bepalen van een temperatuur-tijd grafiek van het opwarmen en afkoelen van water. Benodigdheden - Brander - Kooksteentjes - Thermometer 110 °C - Driepoot - Bekerglas 250 ml - Gaasje Chemicaliën - Water Uitvoering

Verwarm op een driepoot met gaasje (denk aan een onderlegger) 150 ml water in een bekerglas van 250 ml. Voeg kooksteentjes toe en stel de brander zodanig in dat je met een blauwe vlam een opwarmsnelheid krijgt van ca. 10 °C/min. Roer

voortdurend, maar voorzichtig, met de thermometer.

Lees elke minuut de temperatuur af op 0,5 °C nauwkeurig. Noteer dit steeds in je labjournaal. Maak daarvoor vooraf (dus voor je op het practicum verschijnt) een tabel in je labjournaal waarin je de afgelezen waarden kunt invullen.

Als het water 2 min. heeft gekookt haal je de brander weg.

Lees nu om de min. de temperatuur van het afkoelende water af tot dat het water 70 °C is.

Voer de hele proef nog een keer uit.

Maak bij "meetresultaten" onderstaande tabel en maak deze zelf verder af.

Meting 1 Meting 2 Tijd(min) T (°C) Tijd(min) T (°C) 1 2 3 4 5 1 2

Verwerking van de meetgegevens

Maak een grafiek waarin op de x-as (horizontale as) de tijd in min. wordt uitgezet en op de y-as (verticaal) de temperatuur in °C. Gebruik grafiekpapier en bedenk een titel voor de grafiek. Plak de grafiek in het labjournaal.

Vragen

1. Waarvoor wordt een gaasje gebruikt bij het verwarmen? (niet alleen om het bekerglas op te zetten).

2. Waarom worden kooksteentjes toegevoegd?

3. Verklaar de vorm van de grafiek; geef voor elk van de drie stukken - opwarmen - koken - afkoelen - een verklaring.

BA003 – Wegen

Hoeveelheden kunnen op verschillende manieren worden gemeten, bijvoorbeeld: een eetlepel levertraan, een bal rijst, een mespuntje zout. De nauwkeurigheid van deze maten is niet erg groot. In de (analytische) chemie zijn vaak nauwkeurig afgepaste hoeveelheden stoffen nodig. Ze kunnen worden afgemeten door het volume te bepalen, dus met maatglaswerk, of door de massa te bepalen, dus met een weegapparaat.

Niet alle wegers hebben dezelfde nauwkeurigheid. De bovenwegers die op de zaal staan hebben een nauwkeurigheid van ± 0,1 g of 0,01 g. De analytische balansen die in de weegruimte staan hebben een nauwkeurigheid van ± 0,0001 g. De balans is dus 100 keer nauwkeuriger.

Wanneer er voor een getal "±" staat betekent dit niet "ongeveer" maar + of - .

Bijvoorbeeld 4,0 ± 0,1 g betekent dat de massa minimaal 3,9 g en maximaal 4,1 g is.

Analytische balans Bovenweger

Bij het wegen kunnen verschillende “containers” gebruikt worden. Een container is een voorwerp/bakje waarin je af te wegen stoffen en voorwerpen doet. Op deze manier voorkom je dat wegers en balansen smerig worden en dat je stoffen zuiver blijven. Hieronder staan een drietal voorbeelden.

Weegflesjes Weegschuitjes Horlogeglas Doel

Benodigdheden 1. Analytische balans 2. Bovenweger 3. Droogstoof 4. Weegflesje 5. Bekerglas 150 ml 6. Erlenmeyer 100 ml 7. Kroezentang 8. Brander 9. Driepoot 10.Gaasje 11.Weegflesje/weegschuitje 12.Horlogeglas Chemicaliën

- Aceton (bestudeer vooraf de chemiekaart, ook wel veiligheidsblad genoemd, en noteer de eigenschappen aan de linkerkant in het labjournaal!).

- Natriumchloride (NaCl). Uitvoering

De klas wordt verdeeld in tenminste 2 groepen die elk afzonderlijk weeginstructies krijgen.

N.B. Noteer altijd alle massa's in je labjournaal!

Doe dit met een pen, niet met potlood. Gebruik nooit losse papiertjes.

Opdracht vooraf: weeg thuis zo nauwkeurig mogelijk de volgende objecten en neem ze mee naar school:

Je eigen pen, potlood, muntstuk, horloge en smartphone.

Weeg elk object op de bovenweger (eerst tarreren: op 0,00 stellen) en op de analytische balans. Maak een tabel waar per object alle vijf gewogen massa’s in genoteerd kunnen worden.

A. Analytische balans.

a) Volg de weeginstructie van de docent. b) Controleer de maximale toelaatbare massa.

c) Bepaal de massa van een stuk papier van ca. 10 x 10 cm. Teken met een vulpotlood 20 strepen van 10 cm en bepaal opnieuw de massa. d) Bepaal de massa en de lengte van een potloodstiftje.

e) Weeg een schoon en droog weegflesje met een deksel. Breng een klein laagje aceton in het weegflesje. Sluit het flesje en weeg het. Neem het van de balans en laat het 30 s open staan buiten de balans. Sluit het weer af en weeg het opnieuw. Noteer beide massa’s en verklaar eventueel verschil.

f) Doe hetzelfde met water i.p.v. aceton.

g) Weeg een leeg weegflesje op de analytische balans. Voeg op de bovenweger een spatelpuntje keukenzout toe van 100 mg. Weeg opnieuw op de balans en kijk of je binnen 10% gebleven bent.

A. Bovenweger.

1. Controleer de maximale toelaatbare massa. Weeg een bekerglas, een pen en je labjournaal.

2. Maak een verzadigde oplossing van keukenzout. Weeg hiertoe 25 g natriumchloride af in een bekerglas van 150 ml. Voeg 50 ml water toe uit een maatcilinder. Roer het mengsel met een roerstaaf gedurende 5 min. Niet alle zout lost op. Laat het onopgeloste zout bezinken.

Weeg een schone droge erlenmeyer van 150 ml. Giet er ongeveer 5 ml van de verzadigde zoutoplossing in en weeg opnieuw.

Damp het geheel in op een kleine (blauwe) vlam. Stop hiermee zodra het zout dreigt weg te spatten. Zet nu de erlenmeyer te drogen in de droogstoof bij 110 °C (minstens 30 min. In de droogstoof laten staan). Haal de erlenmeyer met een kroezentang uit de stoof en zet hem op een hardboardplaat. Dek hem af met een horlogeglas en laat afkoelen tot kamertemperatuur. Weeg de erlenmeyer met het zout.

Voorbereiding

Kijk nog eens in de map "Organisatie van het chemiepracticum" hoe je het labjournaal moet invullen vóór je de proef begint.

Vergeet de "veiligheid" niet: zoek de chemiekaart van aceton op en noteer de MAC-waarde, eventuele brandbaarheid, kookpunt en andere belangrijke gegevens. Zet dit in je labjournaal.

Maak bij "waarnemingen/meetresultaten" tabellen die je tijdens het practicum kunt invullen.

Zie onderstaande voorbeelden.

Object Thuis (g) Bovenweger (g) Balans (g) Pen 123,5 122,03 122,0345 Potlood Euromunt Horloge Telefoon

A Analytische balans 1. pen g 2. papier + strepen g papier g massa strepen g massa potloodstift g lengte potloodstift g 3. weegfles + aceton g

weegfles + aceton na 30 seconden g

massa verdampte aceton g

4. weegfles + water g

weegfles + water na 30 seconden g

massa verdampte water g

Neem de tabel over in je labjournaal en maak er zelf een voor het gedeelte

"Bovenweger". Ga eerst na wat je allemaal moet wegen. Zet het dan in een logische volgorde in een tabel.

Verwerking van de meetgegevens

A.3

Bereken de lengte (L) van de streep die je kunt maken met een potloodstaafje van één cm. Vul in: l m m m L      ) ( 10 20 1 2 3

m1 = massa van het papier in g.

m2 = massa van het papier + potloodstrepen. m3 = massa van het potloodstaafje.

B.2

Bereken de oplosbaarheid (S) van keukenzout, uitgedrukt in gram zout per 100 ml water. Vul in: 100 2 3 1 2 _x m m m m S    m1 = massa erlenmeyer.

m2 = massa erlenmeyer + zout. m3 = massa erlenmeyer + oplossing.

Vermeld deze resultaten onder "conclusie" als volgt in je labjournaal:

- De streeplengte L die je per cm potlood kunt maken bedraagt ...cm. - De oplosbaarheid S van keukenzout in water bedraagt ... g/100 ml. Vragen

1. Welke weegschaal moet nauwkeuriger zijn en waarom? a. Brievenweger of keukenweegschaal.

b. Personen- of keukenweegschaal.

2. Hoe nauwkeurig moet een personenweegschaal zijn? Motiveer je antwoord. 3. Zoek in Binas tabel 45B de oplosbaarheid op van keukenzout (NaCl).

Verklaar verschillen met jouw waarde.

4. Welke vloeistof is vluchtiger; aceton of water? Motiveer je antwoord aan de hand van je waarnemingen.

5. Hoeveel mg aceton is er in 30 s verdampt?

6. Soms zie je tijdens de weging van een leeg weegflesje op de analytische balans een langzaam afnemend getal op het display. Hoe verklaar je dat? 7. Wat geeft een hogere massa: een koud of een warm weegflesje?

CP101 – Papierchromatografie, viltstiften

Chromatografie is een scheidingsmethode die o.a. berust op het verschil in adsorptie. In het geval van papierchromatografie is het papier het adsorbens. De scheiding wordt als volgt bereikt:

Onder op een stuk papier wordt een mengsel van stoffen aangebracht. Elk van de stoffen hecht zich aan het papier, de één sterk dan de ander. Het papier wordt nu in een klein laagje vloeistof gezet. Doordat het papier poreus is wordt de vloeistof opgezogen. De vloeistof zal proberen de stoffen tijdens het opstijgen mee te nemen naar boven. Het papier probeert ze vast te houden. Stoffen die zich sterk aan het papier hechten blijven onder aan het papier. Stoffen die niet sterk hechten gaan met de vloeistof mee naar boven. Zo worden de stoffen dus van elkaar gescheiden.

Doel

Het scheiden van stoffen met papierchromatografie. Benodigdheden

- Chromatografietank en toebehoren - Papierstroken ca. 6 x 25 cm

Chemicaliën

- Viltstiften of whiteboardstiften (dus niet watervast) - loopvloeistof I: water + azijnzuur (6:4)

Uitvoering

Neem een langwerpig stuk filtreerpapier ca. 6 x 25 cm. Zet met potlood een

horizontale streep op 2-3 cm van de onderkant van het papier. Zet aan de bovenkant je naam. Zet 3 kruisjes op de potloodstreep.

Pak een chromatografietank met deksel etc. Bevestig het papier zo in de tank dat het blijft hangen en de bodem van de tank net niet raakt. Haal het papier er weer uit.

potloodstreep

Breng nu op elk kruisje een verschillende kleur viltstift aan als volgt:

Stip het papier zeer kort aan met de stift. Wacht enkele ogenblikken tot de stip gedroogd is. Stip daarna nog enkele malen aan, steeds tussen door wachtend tot de stip gedroogd is. In de tijd dat je moet wachten kun je de andere stippen aanbrengen. De stippen mogen niet groter worden dan 3 mm!

Giet in de zuurkast ca. 1 cm loopvloeistof in de tank. Zet een stuk filtreerpapier tegen de wand van de tank die de vloeistof opzuigt. Het oppervlak waaruit de vloeistof kan verdampen wordt nu groter, zodat de tank snel verzadigd wordt met de damp van de loopvloeistof.

Wanneer je nu het chromatografiepapier in de tank hangt mag de vloeistof de viltstiftvlekken niet raken, want dan mislukt de proef! Hang het papier in de tank en doe de deksel er op.

Wacht nu tot de vloeistof tot driekwart van de maximale hoogte is gestegen. Zet de tank in de zuurkast. Haal het papier, in de zuurkast, uit de tank en zet direct met potlood een streep tot waar de vloeistof is gestegen. Leg het chromatogram te drogen in de zuurkast.

Giet de loopvloeistof I terug in de fles die hoort bij loopvloeistof I . Tenminste als deze niet vervuild is. Het moet kleurloos zijn.

Verwerking van de resultaten. Voorbeeld van een chromatogram:

vloeistoffront

h ho

startlijn h0 = hoogte van het vloeistoffront.

h = hoogte van een willekeurige vlek.

Van elke vlek bereken je de retardatiefactor ook Rf-waarde genoemd. Deze waarde

bereken je als volgt: 0 ) ( h h rood Rf 

Bereken voor elke vlek de retardatiefactor en zet ze in een tabel met de kleur van de vlek er achter.

Hoogte vloeistoffront h0

Kleur van de vlek h in cm Rf

Rood Geel Groen ………

Plak het chromatogram in het labjournaal. *

*

Vragen

1. Achter “loopvloeistof I: water + azijnzuur” staat (6:4). Wat betekent dit?

2. Waarom worden de lijnen op het chromatografiepapier met potlood getrokken en niet met pen?

3. Welke minimale en maximale waarde kan de Rf opleveren en in welk geval geldt dit

BA004 – Maatkolf en pipet [instructie]

Een maatkolf en pipet zijn glazen voorwerpen waarmee je zeer nauwkeurig hoeveelheden vloeistof kunt afpassen. Om er nauwkeurig mee te kunnen werken moet je eerst weten hoe je ze hoort te gebruiken.

Maatkolf Volumepipet Doel

Het kwantitatief overbrengen van stoffen in maatkolven. Het gebruik van een pipet en maatkolf.

Benodigdheden - Maatkolf

- Trechter - Weegfles - Roerstaaf - Spuitfles - Pasteurpipet - Stop - Volumepipet - Klein bekerglas Chemicaliën - Suiker - Water

Uitvoering

Voor je de proef gaat uitvoeren zal eerst het gebruik van maatkolf en pipet worden gedemonstreerd.

Weeg in een weegflesje nauwkeurig 200 mg suiker af. Breng dit kwantitatief over in een maatkolf van 100 ml. Volg daarvoor onderstaande procedure en raadpleeg de bijbehorende plaatjes.

A. Het overbrengen van de stof.

Maak een maatkolf schoon en vooral de hals vetvrij. Plaats er een plastic trechter op. Los het suiker op in een beetje water in de weegfles. Klem een schone roerstaaf over het weegflesje. Spuit met de spuitfles de suiker via de roerstaaf en de trechter in de maatkolf. Spoel weegflesje, roerstaaf en trechter grondig na!

Laat het weegflesje controleren door de docent.

B. Het aanvullen van de maatkolf.

Spoel de trechter goed na aan de binnen- en buitenkant van de steel en haal hem van de maatkolf. Vul de maatkolf tot ca. 1 cm onder de hals en zwenk om, om te homogeniseren. Vul aan tot ca. 1 cm onder de streep. Droog de binnenkant van de hals met een filtreerpapiertje die om een roerstaaf is gewikkeld. Je mag daarbij de inhoud van de maatkolf beslist niet raken!

Vul de maatkolf tot op de streep met een pasteurpipet. Laat de aangevulde maatkolf controleren.

C. Pipetteren.

Pipetteer 10,00 ml suiker in een erlenmeyer. Volg onderstaande procedure en raadpleeg de bijbehorende plaatjes.

Spoel een pipet 3x met leidingwater; 3x met demiwater. Maak een klein bekerglas schoon.

Spoel het bekerglas met een beetje oplossing uit de maatkolf. Giet het weg.

Giet ca. 5 ml in het bekerglas. Spoel het bekerglas er mee. Zuig het op in de pipet. Spoel de pipet er mee. Laat het weglopen.

Doe dit 3x.

Giet ca. 15 ml in het bekerglas. Zuig de pipet vol tot boven de streep. Droog de steel van de pipet.

Zet de punt van de pipet onder een hoek van 45o _{tegen het bekerglas.}

Laat de pipet nu leeglopen tot op de streep.

Pipet afnemen en onder een hoek van 45o _{laten leeglopen in een schone}

erlenmeyer. Pipet afnemen.

Verwerking van de meetgegevens Van deze proef hoef je niets in te leveren. Vragen

Beantwoord de vragen op een aparte bladzijde in je labjournaal. 1. Hoeveel mg suiker zit er in de weegfles?

2. Hoeveel zit er dan in de erlenmeyer nadat je hebt gepipetteerd? 3. Wat betekent "kwantitatief overbrengen"?

BA005 – Maatkolf en pipet [ijking]

De analyses die je tot nu toe hebt uitgevoerd zijn nog niet zo nauwkeurig verlopen. Je hebt misschien wel gemerkt dat de resultaten van jezelf en klasgenoten soms ver uit elkaar lagen. Dat is natuurlijk niet de bedoeling;

een analyse moet dupliceerbaar en reproduceerbaar zijn.

Dupliceerbaar wil zeggen dat als je een analyse een aantal keren achter elkaar

uitvoert je steeds hetzelfde gehalte moet vinden (goede duplo's, triplo's enz.).

Reproduceerbaar wil zeggen dat iedere andere analist op elk willekeurig

laboratorium en op elk tijdstip hetzelfde gehalte moet kunnen vinden.

De belangrijkste hulpmiddelen om nauwkeurig te kunnen werken zijn analytische balans, pipet, maatkolf en buret.

Na afloop van dit practicum moet je de keuze kunnen maken tussen: balans of bovenweger;

maatpipet of volumepipet.

De keuze hangt uiteraard af van de vereiste nauwkeurigheid.

Maatglaswerk

Maatkolf

Volumepipet Nauwkeurigheid ca. 0,1% Maatpipet Nauwkeurigheid ca. 0,5% Benodigdheden - Bekerglas 150 ml. - Volumepipet - Weegflesje - Thermometer -Chemicaliën - Natriumhydroxide (NaOH) - Zoutzuur (HCl) 0,4 mol/l - Demiwater Uitvoering

Zet eerst een bekerglas met 150 ml demiwater op tafel. Het water kan de

temperatuur van het lokaal aannemen. Meet de temperatuur van het water en noteer.

A. IJking volumepipet

Oefen het gebruik van de pipet.

Maak een weegflesje met deksel schoon en droog. Weeg het op de balans. Pipetteer 5 ml demiwater in het flesje en weeg opnieuw.

Doe bovenstaande in totaal 5 keer (ook het lege weegflesje).

Meet weer de watertemperatuur. Neem voor de berekeningen de gemiddelde watertemperatuur.

Reken voor elke meting de massa van het water uit. Als het verschil tussen de hoogste en de laagste waarde groter is dan 10 mg (0,0010 g) doe je het nog een

keer.

B. Maatpipet

Herhaal bovenstaande ijking met een maatpipet van 10 ml. Laat steeds 5 ml uit de pipet lopen, bijvoorbeeld van 10 tot 5 ml of 8 tot 3 ml. Een maatpipet is niet geijkt op leeglopen dus van 5 tot 0 ml mag niet!

Het maximale verschil tussen de wegingen mag 50 mg (0,0050 g) zijn.

C. Maatkolf

Maak als volgt een oplossing van 100,0 ml, 0,1 mol/l natronloog:

Weeg 0,4 g natriumhydroxide (NaOH) af in een schoon en droog weegflesje met deksel. Breng het over in een klein bekerglas en los het op in ongeveer 1/3 van het volume water dat uiteindelijk in de maatkolf moet. (1/3 x 100 = 33 ml).

Breng het over in de maatkolf, vul aan en homogeniseer. Giet de inhoud in het speciale vat 0,1 M NaOH dat op de zaal aanwezig is.

D. Maatkolf en pipet

Maak 100,0 ml, 0,1 mol/l zoutzuur door 0,4 mol/l zoutzuur nauwkeurig te verdunnen. Pipetteer 25 ml in een maatkolf van 100 ml en vul aan tot de streep. Giet de inhoud in het vat 0,1 M HCl dat op de zaal aanwezig is.

Verwerking van de meetgegevens

A. Volumepipet

Bereken voor elke meting V20.

V20 = m x k

Waarbij:

V20 = het volume in ml van het gewogen water als het 20°C was geweest.

m = massa van het water in g.

Temperatuur-correctiefactoren Temp. in °_{C k} 17 1,00235 18 1,00249 19 1,00266 20 1,00282 21 1,00300 22 1,00320

Zet de meetwaarden en de berekende V20-waarden in een tabel. Bereken

gemiddelde en standaarddeviatie.

Meting volume volumepipet (ml)

massa water uit volumepipet (g) V20 (ml) V20 - Vpipet 1 2 3 4 5 6 Gemiddelde Standaarddeviatie B. Maatpipet

Zie bij “verwerking van de meetgegevens” A. Volumepipet Vragen

1. Leer je op school dupliceerbaar werken, of reproduceerbaar? Verklaar je antwoord.

2. Als je iets moet afwegen mag je een hoeveelheid nemen die + 10% van de voorgeschreven waarde afwijkt. Wat is dan de kleinste en de grootste massa die je mag afwegen als in het voorschrift staat dat je 2 g moet afwegen?

BA101 – Het watergehalte van diverse producten

Het bepalen van het watergehalte in brood en komkommer door weging. Per groep zal een heel brood worden uitgereikt waarna elk groepslid de resultaten verwerkt tot het vochtgehalte in het hele brood. Google op Warenwet en broodbesluit om de eisen per soort brood te vinden.

Benodigdheden - Brood - Komkommer - Kroesjes - Exsiccator - Droogstoof - Bekergals Uitvoering

Zet vooraf de droogstoof aan op 110o_C.

Neem 1 schone en droge kroes, en 1 schoon en droog bekerglas.

Zet er met watervaste stift iets op zodat je weet welke kroes/welk bekerglas van jou is. Weeg de kroes en het bekerglas op de analytische balans. Snijd 2 zeer dunne plakjes komkommer af, breng die in de kroes en weeg deze. Snijd 1 zeer dun plakje brood af, breng die in een bekerglas en weeg deze. Zet kroes en bekerglas

gedurende ca. 1 uur in de droogstoof bij 110°C. Laat de kroes en het bekerglas afkoelen in een groot bekerglas, afgedekt met een horlogeglas. Weeg de kroes en het bekerglas.

Verwerking van de gegevens Bereken de watergehaltes als volgt:

% 100 _ _ _ %  monster massa water verdampt massa G

Massa’s in gram of beide in mg! Vragen

1. Wat is de hoogste en de laagste waarde voor een massapercentage? 2. Zal het berekende watergehalte groter of kleiner zijn dan de werkelijke

waarde, als de schijfjes niet goed gedroogd zijn? Motiveer je antwoord. 3. Maakt het uit of je dikke of dunne plakjes gebruikt? Motiveer je antwoord.

BA102 – Kristalwater in soda

Soda is een witte vaste stof. De kristallen bevatten naast het natriumcarbonaat ook nog water: kristalwater.

De hoeveelheid kristalwater kan worden bepaald door de stof te verwarmen zodat het uit de stof verdampt. Door de stof voor en na verwarming te wegen kun je de hoeveelheid (kristal)water bepalen.

Doel

Het bepalen van het gehalte kristalwater in soda Benodigdheden - Porseleinen kroes - Kwartsdriehoek - Driepoot - Brander - Mortier en stamper - Kroezentang - Exsiccator Chemicaliën - Soda Uitvoering

Voor je met de proef begint, zal eerst worden uitgelegd hoe je met de exsiccator moet werken.

Voer de hele proef gelijktijdig in duplo uit! Verwarm een schoon kroesje gedurende 3 min. op een ruis loze, blauwe vlam. Gebruik daarvoor een driepoot en een

kwartsdriehoek. Laat het kroesje afkoelen in een exsiccator. Weeg de kroes op een analytische balans. Herhaal het verwarmen, afkoelen en wegen tot constante massa.

Tot constante massa wil zeggen dat twee opeenvolgende wegingen niet meer dan 0,0002 g van elkaar verschillen.

Vergeet niet elke keer de massa van de kroes in je labjournaal te noteren. Poeder in een mortier een schepje soda. Weeg op een bovenweger 0,5 g in het kroesje af en weeg het geheel daarna op de analytische balans.

Verwarm het kroesje. Laat het kroesje weer afkoelen in de exsiccator en weeg het tot constante massa.

Opruimen: Los het zout op in een beetje water en spoel het door de gootsteen

Verwerking van de gegevens

Bereken het gehalte kristalwater G% als (% m/m). De theoretische waarde: G% = 62,94 % m/m water.

Gehalte kristalwater G% = massa gevulde kroesje na verhitten / massa gevulde kroesje voor verhitten *100%

Vragen

1. Waarom moet het kroesje steeds in de exsiccator afkoelen? 2. a) Hoe heet de roze stof die onderin de exsiccator ligt?

b) Waarvoor dient deze stof?

BA103 – Extractie en filtratie van zand/zout

De bepaling van de gehalten zand en zout in een zand/zout mengsel. Benodigdheden - Bekerglazen - Trechter - Vouwfilter - Petrischalen - Trechterhouder Uitvoering.

Weeg een bekerglas van 150 ml op de analytische balans. Weeg er ongeveer 2 g zand/zout nauwkeurig in af.

Ongeveer nauwkeurig afwegen wil zeggen dat het niet erg belangrijk is hoeveel je

afweegt, maar het moet wel nauwkeurig worden gewogen. Ga in een dergelijk geval als volgt te werk:

Weeg een hoeveelheid af op de bovenweger en weeg daarna nauwkeurig op de analytische balans.

Voeg 20 ml warm water toe. Neem een vouwfilter, zet je naam er met potlood op en weeg het nauwkeurig.

Bouw een opstelling met een trechterhouder, een glazen trechter en een bekerglas van 250 ml. Zet met watervaste stift je naam op het schone en droge bekerglas en weeg het op de bovenweger. Plaats het vouwfilter in de trechter. Filtreer het mengsel pas af wanneer het zout volledig is opgelost. Het zand blijft nu op het filter achter. Was het zand 3 maal met 10 ml heet water.

Het volledig overbrengen van een stof in iets anders

Proefschema

Weeg nauwkeurig een petrischaal. Leg het filter met het zand er opengevouwen op. Droog het in de droogstoof bij 110 °C. Weeg het als het droog is.

Damp het filtraat in op een ruis loze, blauwe vlam. Wanneer het dreigt te gaan spatten stop je met indampen. Droog het verder in de droogstoof. Koel af in de exsiccator en weeg het op de bovenweger.

Voorbereiding

Vanwege het grote aantal handelingen, met name wegingen, is het van groot belang dat je van tevoren in je labjournaal de nodige tabellen al hebt gemaakt. Neem

Weging op de analytische balans

bekerglas + monster g

bekerglas 150 ml g

monster zand/zout g

zand + filter + petrischaal g

filter g petrischaal g zand g Weging op de bovenweger bekerglas + zoutr g bekerglas 250 ml g zout g

Verwerking van de meetgegevens

Het gehalte (G) zand in het mengsel wordt als volgt berekend:

% 100 _ _ _ monster massa zand massa G_zand

Het zoutgehalte wordt op dezelfde manier berekend. Vragen

1. Tel de uitkomsten van de percentages zand en zout bij elkaar op. Welk getal verwacht je dat er uit komt? Verklaar verschillen met jouw eigen uitkomst. 2. Waarom heeft het geen zin om ook het bekerglas met zout op de analytische

balans te wegen?

3. Hoeveel zand en zout zit er in 5 kg monster?

4. Op welke verschil in natuurkundige eigenschap berust de scheidingstechniek

extraheren?

5. Op welk verschil in natuurkundige eigenschap berust de scheidingstechniek

filtreren?

A – Water opnemend vermogen van voedingsmiddelen

Diverse producten zijn in staat tijdens het koken water op te nemen, waardoor een smakelijker product ontstaat. Een aantal voorbeelden zijn: macaroni, spaghetti en rijst. Het doel van dit experiment is het bepalen van de water opname en het

onderzoeken van de volumetoename. Tevens wordt de massatoename bepaald om te zien of dit hetzelfde percentage oplevert.

Doel

Het bepalen van het percentage aan water dat verschillende voedingsmiddelen opneemt. Benodigdheden - Maatcilinder - Bekerglas 150 ml - (Keuken)papier Chemicaliën - Water Uitvoering

Maak een lijst van de beschikbare producten en noteer het recept (de bereiding) in het labjournaal.

Meet ca. 50 ml product nauwkeurig af in een droge maatcilinder en lees het volume op 0,1 ml nauwkeurig af.

Breng het kwantitatief over in een van te voren op de bovenweger gewogen (droog) bekerglas van 150 ml. Bepaal de massa op 0,01 gram nauwkeurig. Kook het product volgens het recept op de verpakking. Giet af en laat volgens recept drogen aan de lucht. Weeg het afgekoelde product en bepaal het volume. Laat het product verder afkoelen door uit te spreiden op een stuk papier. Herhaal de weging en volume-bepaling na 10 min.

Verwerking van de meetgegevens

Bereken voor en na het koken de massa en het volume van het product. Bereken de procentuele toe- of afname met de volgende formule:

Bereken de dichtheid voor en na het koken en de procentuele toe- of afname. Doe dit experiment met diverse producten (minimaal 3 per persoon) en maak een groepsoverzicht in tabelvorm. Voorbeelden: witte rijst, zilvervliesrijst, macaroni en spaghetti.

Vragen

1. Welke producten hebben procentueel dezelfde toename? Verklaar waarom dat logisch is.

2. a) Maak een rangschikking van laagste naar hoogste toename voor massa, volume en dichtheid. Is de volgorde gelijk aan die bij vraag 1? b) Verklaar de volgorde en verschillen.

3. Is er een verband tussen de aanbevolen kooktijd en de toename in volume? 4. Neemt een volkoren product meer of minder water op dan standaard product? 5. Maakt het uit of je de spaghetti vooraf in kleine stukjes breekt? Zo ja, geef een

BA108 – Destillatie van alcohol uit wijn

Wanneer een destillatie wordt uitgevoerd dan is dit om vloeistoffen in een mengsel te scheiden. Destillatie is dus een scheidingsmethode. Bij deze proef gaat het om het afscheiden van vloeistoffen die de bepaling van ethanol storen. De scheiding vindt plaats door het ethanol te destilleren.

Na de destillatie ga je met een areometer de dichtheid (=soortelijke massa) van de met water verdunde ethanol bepalen. Hieruit kan dan uiteindelijk het ethanolgehalte van de wijn worden berekend.

Een areometer is een soort grote glazen dobber die je in de vloeistof hangt. Op de meter is een schaal aangebracht. Je leest de dichtheid direct af op de scheiding van lucht en vloeistof.

Areometer / Densimeter

Doel

De bepaling van het ethanolgehalte in wijn. Benodigdheden - Destillatieopstelling - Areometer - Trechter - Maatcilinder Uitvoering

Noteer merk/soort en producent/importeur van de wijn, en het v/v% alcohol in de wijn.

Bouw de destillatieopstelling. Sluit eerst de koelerslangen aan op de koeler voordat je de opstelling in elkaar zet.

Intermezzo: Bekijk het boek “Het chemisch practicum” van Udo / Leene. Met

name “Deel III Materialen en Laboratoriumtechnieken” hoofdstuk 2.8

destillatie. Het is noodzakelijk om dit vooraf te bestuderen..

Meet met een maatcilinder 100 ml wijn af. Giet de wijn via een trechter in de rondbodemkolf. Spoel de maatcilinder en de trechter 3 maal met een kleine

hoeveelheid water na en giet dit in de kolf, voeg kooksteentjes toe en zet de koeling aan. Laat de opstelling controleren door de docent.

Breng de vloeistof rustig aan de kook. Regel de temperatuur zodanig dat de vloeistof met een snelheid van ca. 1-2 druppels per seconde in de maatcilinder druppelt. Wanneer 75 ml is overgedestilleerd stop je de destillatie. Draai de

verwarmingsmantel onder de kolf vandaan en zet hem uit.

Vul het destillaat in de maatcilinder aan tot precies 100 ml. Meet met een areometer de dichtheid. De areometer mag daarbij de wand van de maatcilinder niet raken. Noteer de waarde in je labjournaal.

Het residu (datgene wat in de kolf is achtergebleven) mag door de gootsteen worden weggespoeld.

Verwerking van de meetgegevens

Hieronder vind je een tabel met de dichtheden van verschillende ethanol-water mengsels.

Onderstaande tabel is overgenomen uit het "Handbook of Chemistry and Physics" (D-227).

Dichtheid van ethanol water-mengsels in g/ml

% Ethanol Dichtheid % Ethanol Dichtheid

3 4 5 6 7 8 9 10 0,9927 0,9910 0,9893 0,9878 0,9862 0,9847 0,9833 0,9819 11 12 13 14 15 16 17 18 0,9805 0,9792 0,9778 0,9765 0,9752 0,9739 0,9726 0,9713

De door jou gemeten dichtheid zal hoogstwaarschijnlijk niet in de tabel voorkomen. hij ligt tussen 2 waarden in. Kies uit de tabel 4 waarden tabel, waarvan 2 waarden hoger en 2 lager zijn dan de door jou gemeten dichtheid. Zet deze waarden uit in een grafiek. Op de x-as zet je de dichtheden en op de y-as de % m/m ethanol. Gebruik mm-papier. Trek een rechte door de punten.

% m/m ethanol * * lees je resultaat af O * * dichtheid in g/ml (20o_C)

* = een waarde die je in de tabel opgezocht hebt O = is je eigen meetwaarde

Zoek op de x-as de door jou gevonden waarde en trek een verticale lijn tot in de lijn die door de punten gaat, dit is het snijpunt. Trek vervolgens een horizontale lijn vanaf het snijpunt naar de y-as en lees het ethanolgehalte af. Noteer de waarde in je labjournaal.

Vragen

1. Op welk verschil in natuurkundige eigenschapen berust de scheidingstechniek destilleren?

2. Motiveer op basis waarvan jij de 4 punten uit de tabel hebt gekozen voor in de

grafiek.

3. Jouw opgevangen destillaat is niet 100% zuiver alcohol. Geef een mogelijke

BA125 – M

olmassa bepaling van aanstekergas

Inleiding

Aanstekergas is, net als aardgas, een alkaan, een verbinding met alleen kool- en waterstofatomen. De algemene formule is daarom CnH2n+2. In dit experiment wordt

een hoeveelheid gas uit een vooraf gewogen busje opgevangen in een maatcilinder. De hoeveelheid gas wordt met de zogenoemde gaswet berekend. Het volume wordt hierbij omgerekend naar het aantal mol.

De algemene gaswet luidt: Waarbij:

P = druk in Pascal (Pa) V = volume (m3₎

n = aantal mol

R = de gasconstante (8,314 J/(mol*K)) T = temperatuur in Kelvin (K)

Met de algemene gaswet is het aantal mol gas (n) te berekenen. Wanneer de massa van het gas bekend is en het bijbehorende aantal mol, dan is de molmassa van het aanstekergas te berekenen. Materialen - Bus aanstekergas - Waterslangetje - U-buis - Maatcilinder - Bekerglas - Barometer Werkwijze

Maak een opstelling volgens onderstaande tekening. Klem hierbij de maatcilinder aan een statief vast. Zorg dat de maatcilinder geheel gevuld is met water.

Sluit de ventielslang aan en leidt het gas in de maatcilinder. Drijf zoveel water uit de maatcilinder tot de vloeistofniveaus in de waterbak en de maatcilinder ongeveer gelijk zijn.

Maak ze precies gelijk door de maatcilinder wat omhoog of omlaag te bewegen en de klem weer goed vast te zetten. Lees het volume in de maatcilinder nauwkeurig af (ml). Weeg hierna de gas bus opnieuw (m2 ) en bereken “m” (m = m1 – m2)in g. Lees

de barometerstand af in mm Hg (millimeter kwik) druk (1 mm Hg druk = 1,333.102

Pa) of in millibar (1 millibar = 1.102 _{Pa). Bepaal de temperatuur van het gas in Kelvin}

(T (K) = 273 + t (°_{C)) Herhaal dit experiment totdat 4 goede metingen zijn verricht.}

Uitwerking

Bereken n uit de algemene gaswet met inachtneming van de juiste eenheden. Bereken de molmassa aan de hand van de volgende formule: (in g/mol).

Voorbeeld:

De gas bus werd 0,1401 gram lichter en er ontstond 45,1 ml gas. Het volume omgerekend naar mol met de algemene gaswet is dan 0,002103 mol.

Het alkaan is dan hoogst waarschijnlijk pentaan (C5H12),want dat heeft een

molmassa van 76 g/mol: .

Vragen

1. Geef de namen en formules van de eerste 20 alkanen.

2. Bereken de gemiddelde molmassa en standaarddeviatie (zoek dit op internet opgebruik. Gebruikt hiervoor de Q-toets).

3. Verklaar welk alkaan in de bus met aanstekergas zit.

4. Als de uitkomst van de molmassa 141,2 is, bereken dan wiskundig de x in CxH2x+2

Project: isolatie van suiker uit suikerbieten

De bieten moeten in kleine stukjes gesneden worden, liefst lange dunne plakjes. De ontstane massa met leidingwater tot 71 °C verhitten, waardoor de celwanden

openbreken en de suiker vrijkomt. Vervolgens door achtereenvolgens afschenken, zeven en fijn zeven de pulp scheiden van de oplossing. Door indampen wordt een dikke stroop verkregen. Op het laatst kan door een entkristal toe te voegen een neerslag verkregen worden. Na afkoelen voorzichtig afgieten en drogen.

Opmerking: Bereken de opbrengst in m/m% suiker.

Alternatief voor eerstejaars met ervaring:

geurstof uit

lavendel extraheren (stoomdestillatie, persen of extraheren)

Dit project zal in overleg met de praktijkbegeleider georganiseerd kunnen worden. De aanleiding komt uit de praktijk van een gezondheidscentrum (manueeltherapeut). De onderzoeksvraag is op welke manier het best de geurstof uit lavendelbloemen, dennennaalden, jeneverbes en limoengras gehaald kan worden. Verdere uitleg en achtergronden in overleg.

Voor dit project wordt een speciale set aan glaswerk gebruikt, vanwege het gebruik op de menselijke huid.