Preconcepten Natuur en techniek:
Kinderen denken dat….
5.1 Vaste stoffen, vloeistoffen en gassen
1… verdampte stoffen niet meer kunnen terugkomen.
Tip: Welke vorm bijvoorbeeld water kan aannemen? Welke termen horen er bij de overgangen van
de ene verschijningsvorm naar de andere en weer terug?
https://youtu.be/oLQmWfCiH4k (3 min)
stoffen kunnen veranderen van fase/verschijningsvorm dit wordt bepaalt door het gedrag
van moleculen. Er zijn 3 fasen/toestanden waarin een stof zich kan bevinden. Een stof kan
veranderen van fase en dit gaat gepaard met verschillende fasovergangen:
- Smelten: vast -> vloeibaar
- Stollen: vloeibaar -> vast
- Verdampen: vloeibaar -> gasvormig
- Condenseren: gasvormig -> vloeibaar
- Sublimeren/vervluchtigen: vast -> gasvormig
- Rijpen/vervasten: gasvormig -> vast
2…alle vloeistoffen hetzelfde kookpunt hebben.
En wat heeft destilleren hiermee te maken? In dit filmpje https://youtu.be/f9sljioKZBM (4 min)
wordt uitgelegd hoe destillatie werkt.
Het kookpunt (de temperatuur waarbij een vloeistof gaat koken/verdampen) is voor elke
stof anders. Dit is afhankelijk van de massa van de moleculen en de sterkte van de
verbindingen tussen de moleculen. Bij stoffen waarbij dit hoger is, is er meer energie nodig
om de moleculen uit elkaar te breken en te laten verdampen en moet dus de temperatuur
hoger zijn.
Doordat verschillende vloeistoffen verschillende kookpunten hebben kunnen we mengsels
van verschillende vloeistoffen scheiden d.m.v. destillatie. Dit berust op het principe dat de
ene stof eerder verdampt dan de ander en dus zuiver bovenin de buis terechtkomt om weer
te condenseren. Het deel van het mengsel dat niet verdampt is het residu en de opgevangen
vloeistof is het destillaat.
3… als stoffen verdampen deze letterlijk verdwijnen en ophouden te bestaan.
Deeltjesmodel: wanneer stoffen verdampen worden ze gasvormig. Gasvormige stoffen
bestaan uit moleculen die heel ver uit elkaar liggen en ver uit elkaar trillen waardoor ze zich
verspreiden door de lucht.
1
, Verdampte stoffen zijn dus zeker nog aanwezig maar dan in de gasvorm. Dit is te bewijzen
door deze stoffen op te vangen en af te koelen waardoor ze condenseren en dus zeker nog
aanwezig zijn.
4…als het over een ‘stof’ gaat, je het hebt over stof dat je kan opvegen, of stof van je kleren. Welk
ander woord kan je gebruiken?
Elementen/moleculen/ deeltjes
Elke stof bestaat uit deeltjes. Het kleinste deeltje van een stof dat nog alle eigenschappen
heeft van die stof noemen we een molecuul. Een molecuul is verder nog te bekijken. Het
bestaat dan uit verschillende atomen. Dit zijn de elementen uit het periodiek systeem.
5… ijs een andere stof is dan water.
Ook water kan veranderen van fases. Wanneer water een temperatuur bereikt die lager is
dan 0 graden Celsius zal water gaan stollen/bevriezen. Op deze manier verandert het water
in ijs. Het is dus dezelfde stof. Wanneer je ijs namelijk gaat verwarmen zul je zien dat het
weer vloeibaar wordt en dus weer verandert in water. Ijs en water zijn dus dezelfde stoffen
maar alleen in een andere fase.
6….het smeltpunt van water in alle omstandigheden hetzelfde is. Is dat waar? Denk aan wat zout
met het smeltpunt van sneeuw doet…
Interessant in deze context is de manier om je drankje snel te koelen. Dat zie je in dit filmpje:
https://youtu.be/34VukWLhae0 (2 min)
In de winter strooien ze met zout om ijs en sneeuw dat op de weg ligt te ontdooien. Zout
verlaagt namelijk het smeltpunt van water (omdat het pekel vormt). Dit komt doordat zout
de waterstofbruggen/verbindingen tussen de watermoleculen verbreekt. Doordat het aantal
deeltjes in de oplossing wordt verhoogt wordt het moeilijker voor watermoleculen om een
geordende structuur aan te nemen waardoor het smeltpunt lager is.
Zout verandert de natuurlijke eigenschappen van water als oplosmiddel. Wanneer zout aan
water wordt toegevoegd lost het op en ontstaan en positieve en negatieve geladen ionen
wat het moeilijker maakt voor water om in ijs te kristalliseren.
7….het kookpunt hetzelfde moment is als waarop iets verdampt. Dus als je water op het vuur zet,
dat dan pas als water op het kookpunt zit, het verdampt. Weet jij hoe het zit?
Het kookpunt is de temperatuur van een vloeistof waarbij de vloeibare fase en de
gasvormige fase met elkaar in evenwicht zijn. Op dit punt verdampt er evenveel vloeistof
naar gas als dat er gas naar vloeistof condenseert. Verdampen betekent dat de vloeistof
overgaat naar de dampfase. Dit kan bij elke temperatuur gebeuren. Hoe hoger de
temperatuur hoe sneller een vloeistof verdampt.
Een kookpunt is niet de temperatuur waarbij een vloeistof verdampt, maar de hoogste
temperatuur die een vloeistof kan bereiken. Daarna gaat alle vloeistof over in de gasvorm.
2
Kinderen denken dat….
5.1 Vaste stoffen, vloeistoffen en gassen
1… verdampte stoffen niet meer kunnen terugkomen.
Tip: Welke vorm bijvoorbeeld water kan aannemen? Welke termen horen er bij de overgangen van
de ene verschijningsvorm naar de andere en weer terug?
https://youtu.be/oLQmWfCiH4k (3 min)
stoffen kunnen veranderen van fase/verschijningsvorm dit wordt bepaalt door het gedrag
van moleculen. Er zijn 3 fasen/toestanden waarin een stof zich kan bevinden. Een stof kan
veranderen van fase en dit gaat gepaard met verschillende fasovergangen:
- Smelten: vast -> vloeibaar
- Stollen: vloeibaar -> vast
- Verdampen: vloeibaar -> gasvormig
- Condenseren: gasvormig -> vloeibaar
- Sublimeren/vervluchtigen: vast -> gasvormig
- Rijpen/vervasten: gasvormig -> vast
2…alle vloeistoffen hetzelfde kookpunt hebben.
En wat heeft destilleren hiermee te maken? In dit filmpje https://youtu.be/f9sljioKZBM (4 min)
wordt uitgelegd hoe destillatie werkt.
Het kookpunt (de temperatuur waarbij een vloeistof gaat koken/verdampen) is voor elke
stof anders. Dit is afhankelijk van de massa van de moleculen en de sterkte van de
verbindingen tussen de moleculen. Bij stoffen waarbij dit hoger is, is er meer energie nodig
om de moleculen uit elkaar te breken en te laten verdampen en moet dus de temperatuur
hoger zijn.
Doordat verschillende vloeistoffen verschillende kookpunten hebben kunnen we mengsels
van verschillende vloeistoffen scheiden d.m.v. destillatie. Dit berust op het principe dat de
ene stof eerder verdampt dan de ander en dus zuiver bovenin de buis terechtkomt om weer
te condenseren. Het deel van het mengsel dat niet verdampt is het residu en de opgevangen
vloeistof is het destillaat.
3… als stoffen verdampen deze letterlijk verdwijnen en ophouden te bestaan.
Deeltjesmodel: wanneer stoffen verdampen worden ze gasvormig. Gasvormige stoffen
bestaan uit moleculen die heel ver uit elkaar liggen en ver uit elkaar trillen waardoor ze zich
verspreiden door de lucht.
1
, Verdampte stoffen zijn dus zeker nog aanwezig maar dan in de gasvorm. Dit is te bewijzen
door deze stoffen op te vangen en af te koelen waardoor ze condenseren en dus zeker nog
aanwezig zijn.
4…als het over een ‘stof’ gaat, je het hebt over stof dat je kan opvegen, of stof van je kleren. Welk
ander woord kan je gebruiken?
Elementen/moleculen/ deeltjes
Elke stof bestaat uit deeltjes. Het kleinste deeltje van een stof dat nog alle eigenschappen
heeft van die stof noemen we een molecuul. Een molecuul is verder nog te bekijken. Het
bestaat dan uit verschillende atomen. Dit zijn de elementen uit het periodiek systeem.
5… ijs een andere stof is dan water.
Ook water kan veranderen van fases. Wanneer water een temperatuur bereikt die lager is
dan 0 graden Celsius zal water gaan stollen/bevriezen. Op deze manier verandert het water
in ijs. Het is dus dezelfde stof. Wanneer je ijs namelijk gaat verwarmen zul je zien dat het
weer vloeibaar wordt en dus weer verandert in water. Ijs en water zijn dus dezelfde stoffen
maar alleen in een andere fase.
6….het smeltpunt van water in alle omstandigheden hetzelfde is. Is dat waar? Denk aan wat zout
met het smeltpunt van sneeuw doet…
Interessant in deze context is de manier om je drankje snel te koelen. Dat zie je in dit filmpje:
https://youtu.be/34VukWLhae0 (2 min)
In de winter strooien ze met zout om ijs en sneeuw dat op de weg ligt te ontdooien. Zout
verlaagt namelijk het smeltpunt van water (omdat het pekel vormt). Dit komt doordat zout
de waterstofbruggen/verbindingen tussen de watermoleculen verbreekt. Doordat het aantal
deeltjes in de oplossing wordt verhoogt wordt het moeilijker voor watermoleculen om een
geordende structuur aan te nemen waardoor het smeltpunt lager is.
Zout verandert de natuurlijke eigenschappen van water als oplosmiddel. Wanneer zout aan
water wordt toegevoegd lost het op en ontstaan en positieve en negatieve geladen ionen
wat het moeilijker maakt voor water om in ijs te kristalliseren.
7….het kookpunt hetzelfde moment is als waarop iets verdampt. Dus als je water op het vuur zet,
dat dan pas als water op het kookpunt zit, het verdampt. Weet jij hoe het zit?
Het kookpunt is de temperatuur van een vloeistof waarbij de vloeibare fase en de
gasvormige fase met elkaar in evenwicht zijn. Op dit punt verdampt er evenveel vloeistof
naar gas als dat er gas naar vloeistof condenseert. Verdampen betekent dat de vloeistof
overgaat naar de dampfase. Dit kan bij elke temperatuur gebeuren. Hoe hoger de
temperatuur hoe sneller een vloeistof verdampt.
Een kookpunt is niet de temperatuur waarbij een vloeistof verdampt, maar de hoogste
temperatuur die een vloeistof kan bereiken. Daarna gaat alle vloeistof over in de gasvorm.
2
