Labo chemie (2008-2009)

Onderwerp

Technische competenties

Cognitieve competenties

2

Bunsenbander, glasbewerking, wegen, maken van oplossingen en verdunningen

- De glazen werkstukjes correct afwerken.

- Een bunsenbrander op een correcte manier ontsteken.

- Op de juiste en precieze manier pipetteren.

- Op een correcte manier verdunningen aanmaken (pipetteren, kwantitatief overbrengen, aanlengen tot maatstreep).

- Weten wat het gevolg is voor de aard van de vlam en de aard van de verbrandingsgassen als het venster meer geopend of meer gesloten wordt. Daaruit de bruikbaarheid van een vlamtype evalueren.

- De omrekening tussen verschillende gehalten maken.

- Weten wanneer volumetrisch glaswerk TD gebruikt moet worden.

3

Dichtheid van oplossingen

- De verschillende oplossingen correct aanmaken: correct afwegen, oplossen, kwantitatief overbrengen, homogeniseren en aanlengen.

- De grafiek (op mm papier) tekenen (ordelijk, correct, keuze assen, titels). Een extra grafiek gemaakt met de computer mag.

- De assen en de schaalverdeling ervan in de grafiek zijn goed gekozen.

- De berekeningen correct uitvoeren (interpolatie, concentraties).

- Weten wanneer volumetrisch glaswerk TC gebruikt moet worden.

4

Oplosbaarheid

- De technische vaardigheid bezitten om een weinig vaste stof in een proefbuis met een weinig oplosmiddel goed te homogeniseren zonder gebruik te maken van parafilm of stop.

- De experimentele resultaten grafisch in Excel uitzetten en hierbij rekening houden met de opdracht tot extrapolatie van de curve

- Het verband leggen tussen de structuur van chemische stoffen en de oplosbaarheid van die stoffen in een bepaald oplosmiddel en de invloed van de temperatuur beschrijven (hoe dit is na te gaan, zonder fundamentele verklaring).

- Uitleggen waarom de opstelling open moet zijn en dat tegelijkertijd de opening niet te groot mag zijn en waarom tijdens het afkoelen moet gekrast worden.

- De relatie tussen de temperatuursafhankelijkheid van de oplosbaarheid van KClO₃ in water met de gebruikte methode bij het experimenteel bepalen van de oplosbaarheidskromme kennen.

5

Titratie, terugtitratie en gravimetrie

- Een buret op een correcte wijze zuiveren, vullen, gebruiken en aflezen.

- Nauwkeurig het massaverlies in functie van de verwarmingstijd noteren (laboschrift) en besluiten pas te stoppen met verwarmen nadat een constante massa bekomen is. Het verwarmen gebeurt op een gepaste manier: niet fel om ontbinding te vermijden en niet te traag om efficiënt te werken.

- De concentratie van een onbekende oplossing correct berekenen uit de gegevens van een rechtstreekse titratie.

- De concentratie van een onbekende oplossing correct berekenen uit de gegevens van een terugtitratie.

- Uit een gegeven massaverlies de formule van een hydraat afleiden.

6

Basiswetten en chemische reactie

- Een correcte filtreeropstelling maken; het filtreren zelf op een gepaste wijze uitvoeren.

- Wegen tot constante massa: de cyclus van verwarmen, afkoelen en wegen respecteren.

- De wetten van de chemische reactie in verband brengen met de atoommodelvoorstelling.

- De massafractie van twee stoffen in een mengsel berekenen op basis van een testreactie (zoeken naar het limiterend reagens) en een massabepaling van het gedroogde neerslag.

7

Redoxreacties

- Kleine visuele veranderingen door reactie zeer nauwkeurig waarnemen en noteren. Beseffen dat geen verandering (geen reactie) ook een waarneming is.

- Inzicht in de begrippen oxidatie / reductie, oxidator / reductor, oxiderend - / reducerend vermogen, redoxkoppel hebben, en de redoxreactie schrijven op basis van de waarnemingen.

- Door vergelijking en interpretatie van de verschillende waarnemingen een rangschikking naar dalend (stijgend) oxiderend of reducerend vermogen weergeven. Een werkwijze bedenken om voor een aantal redoxkoppels de sterkte te vergelijken.

8

Destillatie van een keukenzoutoplossing

- De destillatie-opstelling stabiel, veilig en correct uitbouwen (aansluitingen en dichtingen, positie thermometer).

- De grafieken correct maken in Excel.

- De verschillende delen in de opgetekende curven onderscheiden en interpreteren, het verband leggen met de waargenomen veranderingen in de oplossing.

- De kookpuntsverhoging van de oorspronkelijke oplossing berekenen en vergelijken met de waargenomen experimentele waarde.

9

Reactiekinetiek

- De reagensoplossingen en de verdunningen op een correcte manier bereiden. De zwavelzuuroplossing volledig op kamertemperatuur laten komen voor gebruik.

- De reagentia op een reproduceerbare wijze mengen en zo nauwkeurig mogelijk de reactietijd meten (controle is mogelijk via één van de reactiemengsels uit iedere reeks, die dezelfde samenstelling hebben)

- Uit de verschillende gegevens en de gemeten reactietijden de gemiddelde reactiesnelheid voor ieder reactiemengsel berekenen.

- Uit de afhankelijkheid van de gemiddelde reactiesnelheid met de beginconcentratie van de reagentia, die grafisch bepaald wordt, de snelheidsvergelijking opstellen.

10

Bepalen van de molaire massa van zuurstofgas en van het molair volume van waterstofgas

- De opstelling voor de bepaling van de molaire massa van zuurstof gaslekvrij maken.

- Alle gegevens nodig voor het berekenen op een juiste manier aflezen of opzoeken.

- De berekening van de molaire massa en van het molair volume uitvoeren in de gepaste eenheden en de resultaten weergeven met het juiste aantal beduidende cijfers.

- Voorspellen en uitleggen wat de gevolgen zijn voor wat betreft het eindresultaat als een wijziging in de opstelling gebeurt of als uitwendige factoren (druk, temperatuur) veranderen.

11

Kwalitatieve analyse van kationen

- Uit testreacties kationen identificeren op basis van enkele analytische kenmerken van het kation.

- Een beperkt aantal kationen opsporen of uitsluiten door een gericht reactieproces te volgen en door de reactievoorwaarden te respecteren (hoeveelheden reagentia, reactietijden en -temperatuur, katalysator).

- Aan de hand van een gegeven schema de functie van alle stappen kennen: afzonderen, onderkennen van interferentie, identificeren, aanpassen van het milieu.

- Alle reacties terugvinden en correct noteren die van toepassing zijn op de geanalyseerde onbekende.

12

Chemisch evenwicht

- Heel accuraat werken bij de kwantitatieve analyses: pipetteren van de juiste volumes, affiltreren van het neerslag, wassen en drogen van het neerslag, wegen zodat zinvolle besluiten kunnen getrokken worden aangaande het verschuiven van de ligging van het evenwicht.

- Voor de kwalitatieve proeven is het belangrijk dat nauwkeurige kleurwaarnemingen worden gedaan.

- Aan de hand van de waarnemingen de invloed van uitwendige factoren op een evenwichtstoestand voorspellen (o.a. reactie schrijven) en de verschuiving uitleggen aan de hand van het principe van Le Chatelier.

- Een gedemonstreerde proef beschrijven, schetsen en de waarnemingen interpreteren.

13

Kwalitatieve analyse van anionen

- De waarneming gedaan tijdens een identificatiereactie bondig maar volledig weergeven. - Deze waarneming herkennen tijdens de analyse van een onbekend mengsel.

- Op basis van de beschreven analysestappen van anionen een scheidingsschema opstellen.

- Uit het aanbod van de opeenvolgende beschreven scheidings- en identificatiestappen deze selecteren die relevant zijn bij de analyse van de onbekende.

- Alle reacties terugvinden en correct noteren die van toepassing zijn op de geanalyseerde onbekende.

14

Halogenen, halogeniden

Volledig autonoom:

- Een werkschema opstellen om de herkenningsreacties op een zo efficiënt mogelijke wijze uit te voeren (vb. de volgorde aanpassen aan de zelf bereide reagentia) en de proefbuisreacties met gebruik van een gasafvoerbuisje en verwarming op een veilige manier uitvoeren.

- Een kwalitatieve analyse van een onbekende efficiënt uitvoeren d.w.z.de gekozen testen op een nauwkeurige en veilige manier uitvoeren (vb. gepaste hoeveelheden, meest geschikte reagentia…);interferentie vermijden (vb. werken met goed gereinigd materiaal);waarnemingen nauwgezet doen en noteren.

Volledig autonoom:

- De belangrijkste chemische eigenschappen van de drie bestudeerde halogenen en halogeniden geven, de sterkte van de eigenschappen vergelijken, het verband leggen met de atoombouw en weten hoe de halogenen eruit zien in zuivere vorm en in oplossing (in hexaan).

- Het nut van de studie van de eigenschappen van de halogenen, halogeniden in functie van de analyse van een onbekende inzien en op basis van de eerst uitgevoerde herkenningsreacties een werkwijze opstellen voor het uitvoeren van de kwalitatieve analyse

15

Basisinformatie labo organische chemie

16

Cyclohexanon

- Een correct samengestelde, stabiele en veilige opstelling opbouwen met geslepen glaswerk.

- Een zo zuiver mogelijk product bereiden door de technieken van extractie, drogen, destilleren correct uit te voeren.

- Een organische vloeistof op een geschikte manier drogen.

- Correct het kookpunt vastleggen en de brekingsindex bepalen van het eindproduct.

- Beseffen dat bij de destillatie van organische mengsels met een droge opstelling gestart moet worden.

- Elke opstelling kunnen schetsen en alle onderdelen benoemen.

- Schematisch de verschillende stappen van de bereiding en zuivering weergeven, motiveren waarom elke stap moet uitgevoerd worden en waarom de aangegeven techniek geschikt is.

- De betekenis van het rendement kunnen omschrijven en het rendement kunnen berekenen.

17

Paracetamol

- Acetaminophen kunnen bereiden aan de hand van een gedetailleerde werkwijze.

- Door omkristallisatie een zo zuiver mogelijk product vormen.

- Met het smeltpuntsbepalingsapparaat het smeltpunt van het gezuiverde product correct bepalen.

- Het nut van een refluxopstelling weergeven.

- Het bereidingsschema opstellen uitgaande van de gegeven werkwijze en het rendement berekenen.

- Weten aan welke voorwaarden een goed oplosmiddel voor de omkristallisatie moet beantwoorden.

18

Isolatie van cafeïne uit thee

- Met een rotavapor kunnen werken.

- Bij het affiltreren van het product over een büchnerfilter het filtreerpapier op een geschikte wijze bevochtigen.

- Zo volledig mogelijk de minieme hoeveelheid cafeïne uit de grote hoeveelheid thee afzonderen.

·       - Het principe van een rotavapor begrijpen.

19

Bereiding van een aromatisch ester

- Op een correcte manier kunnen refluxeren, scheiden d.m.v. een scheitrechter en destilleren.

- De kookpunts- en de brekingsindexbepaling correct uitvoeren.

- Zelfstandig een werkschema opstellen en elke stap van de werkwijze verantwoorden.

- De positie van de lagen en de componenten die ze bevatten in iedere stap van de scheiding kennen.

- De af te wegen massa's (voor hun specifieke reagentia) berekenen uitgaande van een algemene werkwijze. Het rendement berekenen.

20

Bereiding en standaardisatie van een HCl-oplossing, bepaling van ammoniakgehalte 

- Weten welk materiaal (recipiënten, pipetten, balansen) moet gebruikt worden bij de aanmaak van standaardoplossingen en verdunningen van onbekenden. Weten welke oplossingen nauwkeurig en welke minder nauwkeurig moeten aangemaakt worden.

- De praktische titratietechniek beheersen, de titraties met een goede reproduceerbaarheid / herhaalbaarheid en accuraatheid uitvoeren.

- Weten wanneer een standaardoplossing een primaire standaardoplossing en wanneer het een secundaire standaardoplossing is. Daaruit besluiten of de oplossing gemaakt na weging van een hoeveelheid reagens of na het nemen van een zekere hoeveelheid vloeistof al dan niet moet gestandaardiseerd worden. Uitleggen waarom bepaalde oplossingen heel nauwkeurig en andere minder nauwkeurig moeten aangemaakt worden.

- De pH bij het equivalentiepunt schatten en daaruit een geschikte indicator kiezen; de concentratie van een onbekende berekenen uit de resultaten van de titratie en de gemaakte verdunningen.

21

Bereiding en standaardisatie van een NaOH-oplossing, bepaling van azijnzuurgehalte

- Veilig kunnen werken met een geconcentreerde NaOH oplossing.

- Alle oplossingen met de gewenste nauwkeurigheid bereiden, de titratietechniek beheersen; reproduceerbaar / herhaalbaar en accuraat titreren.

- De invloed van CO₂ op de concentratie van een NaOH oplossing weergeven en uitleggen waarom een carbonaatvrije NaOH oplossing moet worden gebruikt.

- De indicatorkeuze verantwoorden.

22

Bepaling van het gehalte natriumcarbonaat in soda

Volledig autonoom:

- Een standaardisatie en een gehaltebepaling door titratie correct uitvoeren.

Volledig autonoom:

- Het bestaan van 2 eindpunten in deze titratie motiveren, een geschikte indicator voor elk van de twee eindpunten afleiden uit de geschatte pH.

- Aangeven welk eindpunt het meest geschikt is en dit uitleggen aan de hand van de waarnemingen (V reagens nodig om volledige kleuromslag te bekomen bij het eerste en het tweede equivalentiepunt). De concentratie van de oplossing en het gehalte natriumcarbonaat in soda berekenen uit de opgetekende resultaten.

23

Optekenen van titratiecurven

- Een geschikte opstelling maken voor het meten van de pH van een oplossing, de pH-meter bedienen en nauwkeurig aflezen d.w.z. op het gepaste moment, na goed homogeniseren als de uitlezing stabiel is.

- De meetresultaten grafisch uitzetten met de computer en het omslaggebied van de geschikte indicatoren aanduiden.

- Het aantal equivalentiepunten afleiden uit de titratiecurve en indien mogelijk in verband brengen met het aantal uitwisselbare protonen in het zuur, eventueel een verband met K_a- waarden zoeken.

- Uit de opgetekende titratiecurve afleiden welk eindpunt het meest geschikt is en welke de te gebruiken indicator is om de titratie met indicator-eindpuntsbepaling uit te voeren.

- De samenstelling van de oplossing kunnen geven op ieder punt in de titratie en voor de belangrijkste punten de pH kunnen schatten.

- Uit de vorm van een titratiecurve kunnen afleiden welk type oplossing getitreerd werd en of deze titratie met een zuur- of een base-oplossing gebeurde.