Oplossing of mengsel - Wat is het verschil ?

In de scheikunde heb je het vaak over oplossingen en mengsels, maar wat is nu eigenlijk het verschil?

Met een mengsel bedoelen we vaak datgene wat je krijgt als je twee (of meer) willekeurige stoffen bij elkaar brengt en goed roert.

Een oplossing is echter een speciaal soort mengsel.
Als een stof goed oplost, bijvoorbeeld in water, dan worden alle moleculen van de opgeloste stof door de watermoleculen uit elkaar gehaald, één voor één. Je krijgt dan losse moleculen van de opgeloste stof die zich overal gelijkmatig in het water verdelen.
Bijvoorbeeld suiker. Dat lost goed op in water en je krijgt dan suikerwater.
In suikerwater zijn de suikermoleculen helemaal los van elkaar en elk suikermolecuul zweeft 'in zijn eentje' tussen de watermoleculen. We zeggen dan dat de suikermoleculen in het water zijn opgelost.
Zuiver water is helder, dat wil zeggen dat je er doorheen kunt kijken. De opgeloste suikermoleculen zijn zo klein dat ze het licht niet tegenhouden. Daarom is ook een oplossing van suiker in water helder: je kunt er doorheen kijken.

Een oplossing is altijd helder! Met andere woorden: je kunt er doorheen kijken.

Een oplossing kan ook een kleur hebben, bijvoorbeeld blauw (oplossing van kopersulfaat in water) of paars (kaliumpermanganaat in water) of oranje (kaliumdichromaat in water) of geel (kaliumchromaat in water) of groen (nikkelchloride in water), maar steeds is de oplossing helder: je kunt er doorheen kijken.

Als je nu een mengsel maakt van water en gemalen schoolbordkrijt en je roert dit goed, dan krijg je een wit ondoorzichtig mengsel: je kunt er niet doorheen kijken.
Omdat schoolbordkrijt niet in water oplost, blijven de krijtkorreltjes als 'klontjes' bijeen; deze 'klontjes' zijn zo klein en licht dat ze in het water blijven zweven, maar het blijven klontjes van vele krijtmoleculen die bijeen blijven; zij verspreiden zich niet als losse moleculen, het zijn kleine stukjes vaste stof. De kleine krijtklontjes zijn veel groter dan 'losse' moleculen en zij houden het licht tegen (zij zitten als het ware in de weg). Daarom kun je niet door dit mengsel heen kijken en dat noemen wij troebel.

Een troebel mengsel kan dus nooit een oplossing zijn (zie ook onder 'weetjes').

Een troebel mengsel kan ook een kleur hebben. Als je water mengt mengt met een gele stof die niet oplost, dan krijg je een geel troebel mengsel. Als je dat doet met een groene stof die niet oplost, dan krijg je een groen troebel mengsel.
Het grappige is, dat als je water mengt (en goed schudt) met een kleurloze stof die niet oplost (bijvoorbeeld lampenolie of wasbenzine), dan krijg je een troebel wit mengsel. Melk is hier ook een voorbeeld van: kleine kleurloze vetbolletjes zweven in kleurloos water.
Een ander voorbeeld van een troebel mengsel is verf. Verf bestaat uit een vloeistof (water, olie) waarin de kleurstof (pigment) als kleine vaste deeltjes zweeft, dus niet oplost. Verf is daarom altijd troebel: je kunt er niet doorheen kijken. Een doorzichtige lak, bijts, of teak-olie is dus eigenlijk geen verf.

Weetjes

De kleur van water
Sommige mensen zeggen dat water wit is. Maar dat klopt niet. Water heeft geen kleur: het is helder en kleurloos. Als je een glas water voor een rode achtergrond houdt, dan lijkt het water rood. Als je een groene achtergrond gebruikt, dan lijkt het water groen. Dus het heeft geen kleur van zichzelf.
Melk is wel wit van kleur. ls je een glas melk voor een rode achtergrond houdt, dan blijft de melk wit. Als je een groene achtergrond gebruikt, dan blijft het wit. Dus melk heeft een kleur van zichzelf: wit.
Een witte stof is iets anders dan een kleurloze stof. Een kleurloze stof is altijd doorzichtig, het is OF een kleurloze zuivere stof OF een kleurloze oplossing, nooit een troebel mengsel.

Nogmaals een troebel mengsel
Als ik de drie stoffen water, suiker en krijtpoeder meng, dan zullen de suikermoleculen oplossen in het water en de krijtdeeltjes niet. Ik heb dus eigenlijk suikerwater gemengd met krijtpoeder. Suikerwater is helder (het is een echte oplossing), maar de krijtdeeltjes lossen niet op en zorgen er voor dat het mengsel troebel is.
Met andere woorden, als je een troebel mengsel ziet, kan daar best nog een oplossing in zitten, maar tenminste één stof is niet opgelost.

Opmerking
Bij het voorbeeld van suikerwater hebben we te maken met een stof die uit moleculen bestaat. Er bestaan ook stoffen die niet uit moleculen maar andere deeltjes (ionen) bestaan, deze stoffen noemt men zouten. Als een zout oplost, worden niet de moleculen (want die zijn er niet) maar de ionen één voor één uit elkaar gehaald en verdelen deze zich regelmatig in het water. Ook ionen zijn heel erg klein en daarom krijg je ook dan een helder mengsel.
Er bestaan ook zouten die niet oplossen (krijt is zo een zout). Als je dat fijn maalt en met water mengt, krijg je een troebel mengsel (zie boven).

Tenslotte: Oplossen en reageren
Het werkwoord "oplossen" wordt door niet-scheikundigen vaak verkeerd gebruikt. Als je een ijzeren spijker in zoutzuur brengt, dan zal de spijker langzaam verdwijnen, waarbij tevens gasbelletjes ontstaan. Als de spijker geheel is verdwenen, zegt men dan dat deze is opgelost. Dat is scheikundig niet juist, want er zijn namelijk geen losse ijzeratomen ontstaan. De ijzeratomen hebben eerst gereageerd met het zoutzuur en hebben daarbij ionen gevormd, die vervolgens zijn opgelost. Het ijzer is dus niet opgelost, maar de ijzer-ionen zijn opgelost. Het is maar dat je het weet...

Heb je een opmerking over dit artikel, of wil je reageren, ga dan naar het forum.

Wel of niet kiezen voor scheikunde?

Je zit in de derde klas HAVO of VWO en je moet je profiel kiezen. Best lastig als je op jonge leeftijd zo'n keuze moet maken. Of misschien zit je in het eindexamenjaar, met scheikunde in je pakket, en denk je er over om een vervolgstudie scheikunde te gaan doen.
"Kan ik het wel? Is het wel iets voor mij? Is het niet te moeilijk?" dat zijn zo de vragen die misschien door je hoofd spelen.

Of scheikunde moeilijk is, daarover zeg ik hier al het een en ander.

Om te kijken of scheikunde iets voor je is, zou je eens kunnen nagaan in hoeverre de volgende beweringen op jou van toepassing zijn:

• Je bent nieuwsgierig van aard en wilt weten hoe dingen werken, vooral hoe 'moeder natuur' in elkaar zit.
• Je verdiept je graag in de details en je geeft niet gauw op.
• Je bent redelijk goed in wiskunde en natuurkunde. Laten we zeggen een ruime voldoende op je overgangsrapport (liefst minimaal een 7).
• Je vindt het vak scheikunde tot nu toe best wel leuk.
• Je vindt het leuk om nieuwe dingen te leren en te ontdekken en bent bereid om je er ook echt voor in te zetten.
• Je vindt het niet vervelend of moeilijk om je bezig te houden met voorwerpen die je in het 'echt' niet kunt zien, zoals atomen en moleculen.
• Je raakt niet meteen overstuur als iets anders in elkaar blijkt te steken dan dat je altijd gedacht had (oftewel: je bent bestand tegen complete verrassingen).

Als met name de eerste vijf bolletjes bij jou passen, dan heb je een goede kans dat scheikunde iets voor jou is.

Je kunt na de middelbare school op vele manieren verder scheikunde studeren: aan een (technische) universiteit, aan een hogeschool, of bijvoorbeeld op een laboratoriumschool.
Wat zijn - behalve de toelatingseisen - de verschillen?

Aan een (technische) universiteit (wetenschappelijk onderwijs, WO) word je in principe opgeleid tot wetenschapper die wetenschappelijk onderzoek gaat doen, bij een wetenschappelijk onderzoeksinstituut (bijv. een universiteit) of bij het bedrijfsleven (R&D).
Een technische universiteit is meer gericht op de praktijk bij het bedrijfleven, een 'gewone' universiteit meer op fundamenteel wetenschappelijk onderzoek (dat is onderzoek waarvoor meestal nog geen toepassing is).
Tijdens je studie verdiep je je in de verschillende deelgebieden van de scheikunde, die heel verschillend kunnen zijn. Ook krijg je te maken met een flinke portie natuurkunde en hogere wiskunde. Hard werken dus!
Andere niet-technische vakken komen ook aan bod, dat is goed voor je algemene ontwikkeling. Je doorloopt een groot aantal practica, eenvoudig gezegd: proefjes doen!

Aan een hogeschool (hoger beroepsonderwijs, HBO) volg je een soortgelijk programma als op de universiteit, alleen minder fundamenteel en minder theoretisch maar meer op de praktijk gericht. Ook hier is het hard werken, onderschat het niet!
Veel HBO-ers komen in het bedrijfsleven terecht vanwege de praktijkgerichte opleiding; zij komen uiteindelijk vaak in leidinggevende functies terecht, of blijven werkzaam in hun eigen vakgebied.

Een laboratoriumschool (hoger beroepsonderwijs, HBO) leidt op voor onderzoeksfuncties in laboratoria. Zo iemand wordt ook wel een laborant genoemd. Deze opleiding is weliswaar erg praktisch, maar je hebt natuurlijk ook een stevige theoretische basis nodig. Je specialiseert je in de uitvoering van allerlei scheikundige technieken en analyses.
Als je in het bedrijfsleven terecht komt, maak je vaak deel uit van een onderzoeksteam dat aan een bepaald onderwerp of een bepaalde opdracht werkt, veelal onder leiding van een R&D manager of afdelingshoofd. Maar ook in ziekenhuizen kom je natuurlijk scheikundig laboranten tegen.
Als je graag proefjes doet en met high-tech analyse-apparatuur werkt, maar niet urenlang in boeken wilt turen om een moeilijke theorie te doorgronden, dan is deze opleiding misschien wel erg geschikt voor je!

Mijn advies:
Het bovenstaande is slecht een summiere samenvatting van wat er mogelijk is. Het vak scheikunde is enorm uitgebreid en veelzijdig. Als je echt geïnteresseerd bent om verder te studeren in dit mooie vak, praat dan vooral met je scheikundedocent. Behalve dat hij (of zij) van het vak houdt en er veel over kan vertellen, kent je docent jou en zal hij/zij je meer gericht kunnen informeren en adviseren.
Als je al in het eindexamenjaar zit, kijk dan alvast goed rond, bezoek open dagen en praat met andere mensen die misschien al in het vak zitten, of vrienden/kennissen die al scheikunde studeren. Zij willen je vast heel graag meer vertellen.

Heb je een opmerking over dit artikel, of wil je reageren, ga dan naar het forum.