Elementen, Verbindingen en Mengsels

Maak Visuele Modellen

Activiteit Bekijken

Vergelijk Substances

Activiteit Bekijken

Woordenschat

Activiteit Bekijken

Conversation Starter

Activiteit Bekijken

Voorbeelden van Elementen, Verbindingen en Mengsels

Activiteit Bekijken

Gescheiden Mengsels

Activiteit Bekijken

Materie: elementen, verbindingen en mengsels

Zowat alles op aarde is gemaakt van combinaties van 92 verschillende soorten atomen. Materie kan een combinatie zijn van stoffen die gemaakt zijn van één type atoom, bekend als elementen, of gecombineerd als verbindingen of mengsels.

Een element is een stof die is gemaakt van één type atoom. Het periodiek systeem is een grafiek die alle bekende elementen organiseert. Elementen hebben een breed scala aan verschillende eigenschappen, van waterstof, dat een kleurloos gas is, tot kwik, dat een vloeibaar metaal is bij kamertemperatuur. Niet alle elementen in het periodiek systeem komen van nature op aarde voor. Sommige zijn gemaakt in een laboratorium en bestaan slechts voor fracties van een seconde.

Een verbinding is een stof gemaakt van twee of meer soorten atomen die chemisch aan elkaar zijn gebonden om moleculen te vormen. Er zijn miljarden en miljarden verschillende manieren om de elementen te combineren om verbindingen te maken. Verbindingen hebben een bepaalde samenstelling, die kan worden beschreven met behulp van een chemische formule. Koolstofdioxide heeft bijvoorbeeld een chemische formule van CO ₂ . Dit betekent dat elk molecuul koolstofdioxide bestaat uit één koolstofatoom en twee zuurstofatomen. In tegenstelling tot mengsels hebben verbindingen een vaste verhouding van elementen. De bindingen in verbindingen kunnen moeilijk te verbreken zijn en kunnen alleen worden verbroken door chemische reacties. Na een chemische reactie herschikken de moleculen van de reagentia om andere stoffen (producten) te vormen.

Een mengsel is een combinatie van stoffen die niet chemisch aan elkaar zijn gebonden. Mengsels kunnen elke combinatie van elementen en / of verbindingen zijn. Voorbeelden van mengsels zijn zeewater, lucht, ijzerpoeder, zwavel in poeder en de meeste rotsen. Mengsels kunnen gemakkelijker worden gescheiden dan verbindingen. Er zijn veel verschillende methoden om mengsels te scheiden, afhankelijk van de eigenschappen van de stoffen in het mengsel en of het een heterogeen mengsel is of een homogeen mengsel zoals een oplossing. Een oplossing is een type mengsel dat een vaste stof / vloeistof (opgeloste stof) bevat opgelost in een vloeistof (oplosmiddel). Als een stof niet oplost in een andere, staat deze bekend als onoplosbaar. In tegenstelling tot verbindingen zijn mengsels niet noodzakelijk gemaakt van vaste verhoudingen van de samenstellende delen.

Methoden voor het scheiden van mengsels

Filteren is een proces dat vloeistoffen en onoplosbare vaste stoffen, zoals water en zand, kan scheiden. In dit proces wordt het mengsel door een filter gegoten, zoals filterpapier of een zeef, en wordt het onoplosbare zand gescheiden van de vloeistof. Dit gebeurt vanwege een verschil in de deeltjesgrootte; de vloeibare deeltjes zijn klein genoeg om door het filterpapier te gaan terwijl de vaste deeltjes te groot zijn. De achtergebleven vaste stof staat bekend als het residu en de vloeistof die door het papier stroomt staat bekend als het filtraat. Het zeven werkt met hetzelfde mechanisme als filteren, alleen voor grotere deeltjes.

Verdamping is een andere methode voor het scheiden van oplosbare vaste stoffen van een vloeistof. Tafelzout gemengd met water is een voorbeeld van een zoutoplossing. In het verdampingsproces wordt de oplossing verwarmd zodat het water verdampt, waardoor zoutkristallen op de bodem van de container achterblijven. Water heeft een lager kookpunt dan zout, dus het water verdampt eerst.

Destillatie kan mengsels van vloeistoffen met verschillende kookpunten scheiden. Het werkt op dezelfde manier als verdamping, maar de verdampte damp wordt verzameld en terug in een vloeistof gecondenseerd. Deze methode werkt vanwege het verschil tussen verschillende kookpunten. Deze methode kan worden gebruikt om water en inkt te scheiden. Distillatie wordt gebruikt bij het maken van sommige alcoholische dranken zoals whisky en wodka.

Magnetisme kan ook worden gebruikt om magnetisch materiaal uit niet-magnetisch materiaal te verwijderen. Een voorbeeld hiervan is het sorteren van ijzer uit andere metalen in een recyclingfabriek.

Chromatografie is een methode die wordt gebruikt om enkele opgeloste stoffen te scheiden. Het wordt vaak gebruikt voor het scheiden van kleurstoffen en inkten vanwege hun verschillen in oplosbaarheid. Met eenvoudige papierchromatografie wordt een vlek van de inkt of kleurstof nabij de bodem van een stuk absorberend papier geplaatst. Het papier wordt vervolgens in een container met oplosmiddel neergelaten, zodat de vloeistoflijn zich onder de inktvlek bevindt. Terwijl het oplosmiddel het papier omhoog beweegt, neemt het wat van de gekleurde chemische stof mee. De verschillende chemicaliën zijn verspreid in verschillende hoeveelheden.

De Next Generation Science Standards benadrukken het belang om studenten modellen te laten ontwikkelen en gebruiken om fenomenen te begrijpen. In de echte wereld zullen wetenschappers modellen maken om hun begrip van een systeem of een deel van een systeem te helpen. In de wetenschap worden modellen gebruikt om voorspellingen te doen en ideeën of gegevens aan andere mensen te communiceren. Er zijn verschillende activiteiten in deze docentenhandleiding die op die specifieke vaardigheid zijn gericht. Studenten kunnen eenvoudig hun eigen modellen van elementen, verbindingen en mengsels maken met behulp van het slimme item. Dit biedt u een geweldige gelegenheid om de beperkingen van het gebruik van modellen te bespreken, waardoor studenten de mogelijkheid hebben om ze te evalueren en te verfijnen.

Veelgestelde vragen over elementen, verbindingen en mengsels

What is the difference between elements, compounds, and mixtures in simple terms?

Elements are pure substances made of one type of atom. Compounds consist of two or more types of atoms chemically bonded together. Mixtures are combinations of elements and/or compounds that are not chemically bonded and can be separated by physical means.

How can students easily model elements, compounds, and mixtures in the classroom?

Students can use stick-and-ball models to represent atoms and how they combine to form elements, compounds, and mixtures. This hands-on activity helps visualize atomic structures and chemical bonds.

What are some quick methods for separating mixtures in a science lesson?

Common methods include filtering to separate solids from liquids, evaporation for soluble solids, distillation for liquids with different boiling points, magnetism for magnetic materials, and chromatography for separating dyes or inks.

Why can mixtures be separated more easily than compounds?

Mixtures can be separated by physical processes because their substances are not chemically bonded. Compounds require chemical reactions to break bonds and separate into their elements.

What are some real-life examples of mixtures students encounter daily?

Examples include air, sea water, soil, rocks, and even trail mix. These contain combinations of substances not chemically bonded together.