Leerdoelen
•Je kunt het verschil uitleggen tussen zuivere stoffen en mengsels.
•Je kunt voorbeelden noemen van zuivere stoffen en mengsels.
•Je kunt concentratie uitleggen bij mengsels.
•Je kunt uitleggen wat een oplossing is.
•Je kunt uitleggen wat een suspensie is.
•Je kunt verschillende oplossingen en suspensies herkennen.
Inzoomen op stoffen: moleculen
Stoffen om ons heen, zoals water, lucht of je spijkerbroek, bestaan uit hele kleine deeltjes die we moleculen noemen. Als je heel ver zou inzoomen op een glas water, zou je zien dat het vol zit met watermoleculen. Een molecuul is eigenlijk het kleinste deeltje van een stof dat nog alle eigenschappen van die stof heeft. Elk molecuul bestaat weer uit nog kleinere deeltjes, genaamd atomen, maar daar hoef je nu nog niet te veel over te weten. Voor nu is het belangrijk om te onthouden dat moleculen de bouwstenen zijn van alle stoffen.
Een zuivere stof bestaat uit allemaal precies dezelfde moleculen. Denk bijvoorbeeld aan zuiver water. Al het water in een fles zuiver water bestaat uit watermoleculen en niets anders.
Een mengsel daarentegen bestaat uit verschillende soorten moleculen die door elkaar zitten. Als je suiker in water oplost, krijg je een mengsel. Je hebt dan watermoleculen en suikermoleculen door elkaar.
Concentraties
Omdat een mengsel uit verschillende soorten moleculen bestaat, kunnen we er een belangrijke eigenschap van berekenen: de concentratie. De concentratie van een stof in een mengsel vertelt je hoeveel van een stof ergens in zit. Concentratie is een grootheid en heeft een eigen eenheid. We korten concentratie vaak af met de letter 'c' (kleine c). Dit is geen officiële afkorting in de natuurkunde, maar wordt wel vaak gebruikt om snel te werken. Je mag ook het hele woord uitschrijven of je eigen afkorting gebruiken. De eenheid van concentratie is gram per liter (g/L). Dit geeft aan hoeveel gram van een bepaalde stof er in één liter van het mengsel zit. We schrijven dit als g/L, waarbij de g staat voor gram, de L voor liter en de slash (/) voor 'per'.
Voorbeeld
Stel je hebt een flesje water. Op het etiket staat dat er 104 gram per liter calcium in zit.
•Dit betekent dat de concentratie van calcium in dat water 104 g/l is.
•Er zit dus 104 gram calcium in elke liter water.
Wat als je flesje maar een halve liter is?
•Als er 104 gram calcium in 1 liter water zit, dan zit er in een halve liter (0,5 liter) de helft van die hoeveelheid calcium.
•Berekening: 104 gram / 2 = 52 gram.
•In een flesje van een halve liter zit dus 52 gram calcium.
Oplossing
Een oplossing krijg je wanneer je een vaste stof in een vloeistof doet en die vaste stof volledig oplost. De vloeistof wordt dan het oplosmiddel. Als de stof is opgelost, krijg je een helder mengsel. Dat betekent dat je door de vloeistof heen kunt kijken en de deeltjes van de vaste stof niet meer afzonderlijk kunt zien. De moleculen van de vaste stof en het oplosmiddel zijn heel goed door elkaar gemengd en blijven gelijkmatig verdeeld.
Een bekend voorbeeld is suiker oplossen in water:
•Suiker is de vaste stof.
•Water is het oplosmiddel.
•Als je suiker in water doet en roert, verdwijnt de suiker en krijg je een helder mengsel: suikerwater.
Suspensie
Een ander type mengsel is een suspensie. Ook hierbij gaat het om een vaste stof in een vloeistof. Het grote verschil met een oplossing is dat de vaste stof in een suspensie niet oplost. Als je een suspensie net hebt geroerd, lijken de vaste deeltjes goed door de vloeistof verdeeld. Maar als je het een tijdje laat staan, zullen de deeltjes weer uit elkaar gaan. Zware, grote deeltjes zakken naar de bodem, terwijl lichtere deeltjes misschien bovenop blijven drijven. Je krijgt daardoor een troebel mengsel, omdat je de deeltjes van de vaste stof in de vloeistof blijft zien.
Een goed voorbeeld van een suspensie is verf:
•Verf bestaat uit pigment (de vaste stof die voor de kleur zorgt) en een bindmiddel (de vloeistof).
•Als je verf roert, krijg je een troebel mengsel. Het pigment lost niet op; als het zou oplossen, zou de verf niet dekken.
•Als je een pot verf een tijdje laat staan, zakken de pigmentdeeltjes naar de bodem. Daarom zit er vaak een roerstaafje bij een pot verf; je moet altijd goed roeren voordat je gaat verven.
Pindakaas is ook een suspensie. De vaste deeltjes van de pinda's zijn niet opgelost in de olie. Als je een pot pindakaas een tijdje laat staan, zakken de zware pindadeeltjes naar de bodem van de pot. De lichtere olie blijft erbovenop liggen en vormt zo een laagje. Daarom moet je altijd goed roeren voordat je pindakaas op je brood smeert. Als je dat niet doet, eet je eerst alleen maar olie en daarna alleen maar een droge, harde massa pinda. Als je de pindakaas goed doorroert, zijn de vaste deeltjes en de olie weer even door elkaar verdeeld. Zet je de pot terug, dan zal het proces opnieuw beginnen en zul je de volgende keer weer moeten roeren.
