Scheikunde van basisschool tot bovenbouw · Grades 1–12
2Mengen en oplossen
Er plonst een suikerklontje in een kopje hete thee. Een lepeltje roert, het klontje valt uit elkaar, en even later is er niets meer van te zien: de thee ziet er precies zo uit als daarvoor. Toch smaakt de thee nu zoet. De suiker is niet weg — hij zit verstopt in de thee. Dit hoofdstuk gaat over dingen samenvoegen, en over de dingen die daarbij lijken te verdwijnen.
2.1 Dingen samen mengen
Definitie 2.1 (Mengen)
Mengen is verschillende dingen bij elkaar doen, en ze vaak ook door elkaar roeren. Wat we krijgen, is een mengsel van die dingen.
Voorbeeld 2.2 (Een kom muesli)
Havervlokken, rozijnen, noten en zaadjes gaan samen in één kom: dat is een mengsel. Kijk goed: elk ingrediënt is nog te zien en kun je er met je vingers weer uit halen — een rozijn blijft een rozijn, een noot blijft een noot.
Voorbeeld 2.3 (Siroop in water)
Ook twee vloeistoffen kun je mengen. Rode siroop die je in een glas water giet, zakt naar beneden in kleurige krullen; na één keer roeren is het hele glas gelijkmatig roze. Met het oog kun je de siroop en het water niet meer uit elkaar houden.
Opmerking 2.4 (Mengen maakt niets kapot)
Als je dingen mengt, gaat er niets verloren en ontstaat er niets nieuws. De havervlokken, de rozijnen en de noten zitten allemaal nog in de kom. Een later hoofdstuk laat zien hoe je een mengsel weer uit elkaar haalt.
2.2 Dingen die oplossen
Definitie 2.5 (Oplossen en oplossing)
Een vaste stof lost op in water wanneer hij, door het water geroerd, uit het zicht verdwijnt en de vloeistof helder laat, dat wil zeggen doorzichtig. Suiker en zout lossen op in water. De heldere vloeistof die we zo krijgen, heet een oplossing: suikerwater is een oplossing van suiker, zout water een oplossing van zout.
Voorbeeld 2.6 (Een suikerklontje in een glas water)
Een suikerklontje ligt op de bodem van een glas stilstaand water. De hoekjes worden zacht, het klontje wordt kleiner, en er stijgen golvende slierten van op door het water. Roeren we, dan is het binnen een minuut weg. Roeren we niet, dan verdwijnt het ook, alleen veel langzamer.
Opmerking 2.7 (Helder is niet hetzelfde als kleurloos)
Thee is bruin en het siroopwater is roze, maar door allebei kunnen we heen kijken: ze zijn helder. Een oplossing kan een kleur hebben. Wat een oplossing nooit heeft, zijn stukjes die erin zweven of een laagje op de bodem.
Methode 2.8 (Lost het op?)
Zo zoek je uit of een vaste stof in water oplost:
- doe een beetje van de vaste stof in een glas water;
- roer, en wacht dan een paar minuten;
kijk door het glas:
- helder, en niets op de bodem: de vaste stof is opgelost;
- troebel, of een laagje op de bodem: de vaste stof is niet opgelost.
2.3 Dingen die niet oplossen
Propositie 2.9 (Zand en krijt lossen niet op)
Veel vaste stoffen lossen niet op in water: zand, krijt, aarde, kiezels, meel. Door water geroerd maken ze het troebel; laat je het staan, dan zakken ze naar beneden en bezinken ze op de bodem, en het water erboven wordt weer helderder. Hoe lang we ook roeren, ze verdwijnen nooit.
Voorbeeld 2.10 (Een pot modderwater)
Tuinaarde die je in een pot water schudt, maakt het water bruin en troebel. Na een uur liggen de aarde en de steentjes in een donkere laag op de bodem, drijven er een paar dode blaadjes bovenop, en is het water daartussen nog maar een beetje troebel. De aarde is niet opgelost.
2.4 Wat oplost, is er nog
Propositie 2.11 (Een opgeloste vaste stof zit nog in het water)
Als een vaste stof oplost, verdwijnt hij niet: hij is door het hele water verspreid, in stukjes die veel te klein zijn om te zien. Twee aanwijzingen laten zien dat hij er nog is:
- zoete thee smaakt zoet, en zeewater smaakt zout;
- als het water opdroogt, blijft de vaste stof achter.
Opmerking 2.12 (In het laboratorium proef je niets)
We weten dat thee zoet is, omdat thee iets is wat we eten en drinken. In een laboratorium proeft niemand ooit iets, ook geen vloeistof die eruitziet als water: de tweede aanwijzing, het water laten opdrogen, is die welke scheikundigen gebruiken.
Voorbeeld 2.13 (Zout uit de zee)
Aan sommige zonnige kusten laat men zeewater in brede, ondiepe vijvers lopen. Dag na dag laat de zon het water opdrogen. Wat er op de bodem achterblijft, is wit zout, dat men tot hopen bijeenharkt: het zout dat in de zee opgelost was. Het zout op de eettafel komt vaak uit zulke vijvers.
Opmerking 2.14 (Oplossen is geen smelten)
Mensen zeggen vaak dat suiker in de thee “smelt”. Dat klopt niet: smelten is wat een ijsblokje in de zon doet, het wordt vanzelf vloeibaar, zonder dat er water bij nodig is. Suiker in thee heeft het water nodig, en de suiker zit er nog in, verspreid. Het juiste woord is oplossen.
2.5 Oefeningen
Oefening 2.1 ★
Welke van deze vaste stoffen lossen op in water, en welke niet? Suiker, zand, zout, krijt, kiezels.
Oefening 2.2 ★
Wat is een oplossing? Geef twee voorbeelden uit dit hoofdstuk.
Oefening 2.3 ★
Is een kom muesli een mengsel? Kun je elk van de delen nog zien?
Oplossing
Oplossing van Oefening 2.3.
Ja: havervlokken, rozijnen, noten en zaadjes zijn bij elkaar gedaan. Elk deel is nog te zien en eruit te halen.
Oefening 2.4 ★
Iemand roert een wit poeder door een glas water. Na een paar minuten is het water troebel en ligt er een wit laagje op de bodem. Is het poeder opgelost? Leg uit met Methode 2.8.
Oplossing
Oplossing van Oefening 2.4.
Nee. Een opgeloste vaste stof laat het water helder, met niets op de bodem; hier is het water troebel en is er een laagje bezonken.
Oefening 2.5 ★
Een glas siroopwater is roze. Is het helder? Is het kleurloos? Is het een oplossing?
Oefening 2.6 ★
Na het roeren is er in een kopje thee geen suiker meer te zien. Geef de aanwijzing die laat zien dat de suiker er nog is.
Oplossing
Oplossing van Oefening 2.6.
De thee smaakt zoet: de suiker zit er nog in, door het water verspreid in stukjes die te klein zijn om te zien.
Oefening 2.7 ★
Wat haalt de zon weg in de zoutpannen, en wat blijft er achter?
Oplossing
Oplossing van Oefening 2.7.
De zon laat het water opdrogen; het zout dat in het zeewater opgelost was, blijft achter.
Oefening 2.8 ★
Tom zegt: “De suiker is in mijn thee gesmolten.” Welk woord moet hij gebruiken, en waarom?
Oplossing
Oplossing van Oefening 2.8.
“Opgelost.” Smelten is wat een ijsblokje vanzelf doet, zonder water; de suiker heeft het water nodig, en hij zit nog in de thee.
Oefening 2.9 ★★
Kijk naar de figuur met de twee bekerglazen. Hoe zie je, zonder de woorden eronder te lezen, in welk bekerglas het zand zit?
Oplossing
Oplossing van Oefening 2.9.
Het bekerglas met het zand is troebel en heeft een laagje op de bodem; het suikerwater is helder, met niets op de bodem.
Oefening 2.10 ★★
Een druppel kraanwater droogt op een zwart bord op en laat een klein wit kringetje achter. Wat vertelt dat ons over kraanwater?
Oplossing
Oplossing van Oefening 2.10.
Kraanwater is niet alleen water: er is iets in opgelost. Als het water opdroogt, blijft die vaste stof achter als het witte kringetje.
Oefening 2.11 ★★
In het laboratorium heeft een docente twee glazen met een heldere, kleurloze vloeistof: in het ene zit zuiver water, in het andere zout water. Niemand mag ervan proeven. Hoe kan zij uitzoeken welk glas welk is?
Oplossing
Oplossing van Oefening 2.11.
Ze laat van elk glas een paar druppels opdrogen op een schoon, donker schaaltje. Het zuivere water laat niets achter; het zoute water laat wit zout achter.