Alle stoffen in de natuur hebben een aggregatietoestand, deze toestand kan dankzij de temperatuur aan de veranderingen onderhevig zijn. Mengsels bestaan er in alle vormen en maten, maar de twee belangrijkste zijn heterogene en homogene mengsels. Leer de verschillen en je bent weer stapje dichter bij het bekomen van een chemicus.
Aggregatietoestandsveranderingen
Laat ons meteen met de deur in huis vallen, en geef mij eens een voorbeeld van een aggregatietoestand. Dat zegt je niets? Daar komt nu verandering in, alhoewel je ze eigenlijk al kent. Er zijn drie aggregatietoestanden en deze zijn: vast, vloeibaar en gas. Zie je wel dat je ze kende. Water kennen we allemaal in zijn drie verschillende aggregatietoestanden. De vaste vorm van water is bekend als ijs, de vloeibare is gewoon water en de gasvorm noemen we stoom. Maar waarom vertel ik nu zoiets simpels dat jullie waarschijnlijk toch al wisten? Om iets moeilijker aan te leren natuurlijk; aggregatietoestandsveranderingen. Dat zijn er zes – het dubbele dus. Maar vrees niet, want ik durf wedden dat jullie al minstens de helft kennen. Is dit geen tof artikel? Je leest het om iets bij te leren, maar je kent de helft al. Maar laten we bij de les blijven. De zes aggregatietoestandsveranderingen zijn: stollen, smelten, condenseren, verdampen, sublimeren, desublimeren. Stollen is van vloeibaar naar vast, bijvoorbeeld water dat ijs wordt. Smelten is juist het tegenovergestelde, namelijk van vast naar vloeibaar, dus van ijs naar water. Verdampen is gewoon van vloeibaar naar gas en condenseren is van gas naar vloeibaar, denk maar aan het condens aan de spiegels in de badkamer na een warme douche. En als laatste heb je nog het sublimeren, van vast naar gas, en het desublimeren, van gas naar vast. Ken je hier geen voorbeeld van? Misschien zijn er wel onder jullie die al ooit van “droog ijs” hebben gehoord – CO2 in vaste vorm – dit is een heel erg koude vaste stof en als je die aan de lucht blootstelt, dan vormt er onmiddellijk een wit gas.
Heterogene mengsels
In de natuur komen er amper zuivere stoffen voor. Bijna alle ruwe materie is een mengsel van verschillende componenten, denk maar aan lucht; de lucht die we inademen. Lucht bestaat niet enkel uit zuurstof, maar ook uit stikstof, waterstof, koolstofdioxide en andere stoffen. Zuurstof is voor circa 21% aanwezig in onze lucht en stikstof voor circa 78%, koolstofdioxide zit samen met de andere stoffen bij de overige 1%, maar koolstofdioxide wordt nu op een 0.035% geschat, maar dit stijgt nog – denk aan “het broeikaseffect”, of de opwarming van de aarde. Je hebt verschillende soorten mengsels en eerst zullen we kennis maken met de heterogene mengsels. Heterogene mengsels zijn mengsels die opgebouwd zijn uit twee of meerdere componenten of bestanddelen, maar die niet gelijk zijn qua uitzicht. Laten we de voorbeelden als wijze van experiment zelf onderzoeken. Neem wat water en zand en doe het zand in het water. Wat zie je? Doe nu hetzelfde maar met olie in plaats van zand. Zo ziet een heterogeen mengsel er dus uit. Je ziet verschillende lagen, of meerdere componenten met het blote oog. Deze mengsels hebben ook nog eens verschillende namen. Neem nu water met zand, dus vloeistof met vaste stof, dit is een suspensie. Vloeistof met een andere vloeistof, zoals olie en water bijvoorbeeld, noemt een emulsie. Een gas en een vloeistof wordt nevel genoemd, maar een gas en een vaste stof noemt men rook – bijvoorbeeld sigarettenrook.
Homogene mengsels
Naast heterogene mengsels heb je uiteraard ook homogene mengsels zoals de eerder aangehaalde lucht. Dit is een mengsel waarvan je de verschillende componenten – ook twee of meerdere – niet met het blote oog kan waarnemen. Voorbeelden daarvan zijn: een mengsel van koper en tin (beter bekend als de legering brons), water en suiker, wijn, enzovoort. Wijn is een mengsel van water en alcohol en eventueel een paar andere stoffen, toch zie je dit niet aan de wijn. Enkel een homogeen mengsel van twee vaste stoffen heeft een andere naam dan de andere homogene mengsels, namelijk een legering. Al de rest noemt men een oplossing en bestaat dus uit de opgeloste stof met het oplosmiddel of solvent. In het mengsel van suiker en water, beter bekend als suikerwater, is water het solvent en suiker de opgeloste stof.
Nano 1, uitgeverij Wolters Plantyn
