Auteur: Mark

Het VWO eindexamen scheikunde, editie 2011

Veel scholieren zullen opgelucht ademhalen dat hun eindexamen scheikunde er in elk geval op zit. Vorig jaar nam ik zelf ook de moeite om het eindexamen scheikunde helemaal te maken en netjes op te schrijven, maar daar heb ik dit jaar wat weinig tijd voor. Ook ligt mijn Binas helaas 106 meter bij mij vandaan, dus dat schiet niet op. Toch heb ik het examen wel doorgenomen, en zijn de volgende dingen mij opgevallen.

Vorig jaar vond ik het examen al aan de lange kant, maar dit keer is het nóg langer: elf pagina’s en 27 vragen. Het aantal vragen is misschien niet eens zo het probleem, maar het vele leeswerk werkt wel vertragend. Misschien kan het cito eens proberen om de vragen wat compacter te formuleren?

Net als vorig jaar, zat er ook dit jaar weer wat flauwe biochemie in het examen. Structuurformules uit Binas overtekenen kan iedereen wel, dus dat mag voortaan achterwegen blijven. Een stuk leuker vond ik de vragen over acrylamide. Wie onze post over superlijm had gelezen, wist in elk geval hoe deze polymerisatie werkte. Ook de link met kookchemie in de vorm van de Maillardreactie, de reactie die zorgt voor het bruinkleuren van voedsel tijdens het bakken, vond ik leuk. In diezelfde categorie valt ook de vraag over waarom spinazie en vis een slechte combinatie is.

Helaas voor de leerlingen zat er dit jaar wel weer wat zuur/base-rekenwerk in het examen, maar het was gelukkig niet zo veel. Een titratie-vraag bleef gelukkig uit. Redox was net als de vorige keer weer aanwezig, waarbij leerlingen dit keer zelf een halfreactie moesten opstellen. Toen ik nog scholier was, vonden we dit altijd lastig.

Al met al lijkt het ook dit jaar weer een behoorlijk lastig en lang examen te zijn geworden. Dat vond ik (en vele scholieren) vorig jaar ook, toen was de N-term 1,6. De normering van de eindexamens van dit jaar zal voor HAVO en VWO bekend worden gemaakt op 16 juni. Voor het VMBO is dit 8 juni voor de beroepsgerichte vakken en 15 juni voor de algemene vakken.

Aan de eindexamenkandidaten en docenten onder onze lezers de vraag: hoe ging het bij jullie? Laat het weten in de reacties. Zelf het examen maken? Hier de vragen, uitwerkbijlage en het correctievoorschrift.

Maak een groene vlam

Wanneer iets brandt, zie je meestal een blauwe of gele vlam, afhankelijk van of de verbranding volledig is, of niet. Dat kun je mooi zien met een Bunsenbrander: draai je de luchttoevoer open, dan verandert de kleur van de vlam van geel naar blauw. Maar heb je wel eens groen vuur gezien? Bekijk het onderstaande filmpje.

In het filmpje wordt boorzuur (H3BO3) gemengd met een soort anti-vries en daarna aangestoken. De anti-vries bestaat voor het overgrote deel uit methanol (CH3OH), wat brandt met een blauwe vlam. Boorzuur is niet brandbaar. Hoe wordt de groene kleur dan veroorzaakt?

Wanneer booratomen in een vlam terechtkomen, gaan ze licht uitzenden, net als andere metaalatomen. Dit wordt vlamkleuring genoemd. Hiervan wordt niet alleen in vuurwerk gebruik gemaakt, maar bijvoorbeeld ook in de chemische analyse (AAS en AES). Boorzuur op zichzelf is helaas niet vluchtig genoeg om in de methanol-vlam terecht te komen: het heeft een kookpunt van 300 °C. Boorzuur reageert echter wel met methanol tot trimethylboraat, zoals je kunt zien in bovenstaande reactievergelijking. Dit trimethylboraat heeft een kookpunt van ongeveer 68 °C en verdampt dus wél door de warmte van de vlam. Eenmaal in de vlam valt het molecuul uit elkaar, waarna de booratomen hun karakteristieke groene kleur licht uitzenden. Het boor reageert uiteindelijk tot booroxide.

Groen vuur door vlamkleuring van boor. © Mark Vis

De reactie tussen methanol en boorzuur is een soort veresteringsreactie, zoals die ook kan optreden tussen alcoholen en organische zuren. Wanneer je hetzelfde probeert met boorzuur en ethanol, treedt de reactie (vrijwel) niet op. De vlam is dan niet groen, maar gewoon blauw.

Je kunt dit experiment ook thuis of op school uitvoeren. Boorzuur, methanol en ethanol zijn verkrijgbaar bij de betere apotheek of drogist. In plaats van ethanol kun je ook spiritus gebruiken, wat voor het grootste deel uit ethanol bestaat. Let op: methanol en boorzuur zijn giftig. Werk in een goed geventileerde ruimte, bij voorkeur in de zuurkast, en houd brandbare materialen uit de buurt. Ontsteek het mengsel in een vuurvast schaaltje, bijvoorbeeld het metalen omhulsel van een waxinelichtje. We zien uit naar de foto’s van jullie groene vlammen.

Met dank aan de Scholieren Quiz Chemie “SQuiz” voor het idee voor dit experiment.

Het tijdschrift voor de gefaalde experimenten

In het ideale geval werkt wetenschap ongeveer als volgt: wetenschappers doen een experiment, schrijven een artikel over hun bevindingen, sturen dit naar een tijdschrift, wordt het artikel nog een paar keer goed kritisch bekeken en verbeterd, en uiteindelijk wordt het gepubliceerd. Hieraan kleeft in elk geval één nadeel: alleen de resultaten van succesvolle experimenten worden gedeeld.

Maar wanneer een bepaald experiment niet blijkt te (kunnen) werken, wordt dat meestal niet gepubliceerd. Voor de wetenschapper kost het schrijven van een artikel veel tijd, die misschien beter besteed kan worden aan het bedenken en uitvoeren van een nieuw experiment. Voor een tijdschrift is zoiets ook weinig interessant, want daar trek je weinig lezers mee. Ook levert het voor beide partijen weinig faam op. Soms komt dit soort informatie nog terecht in een Bachelor-, Master- of PhD-thesis, maar die zijn over het algemeen niet (zomaar) publiekelijk beschikbaar en worden meer via het informele circuit verspreid.

Desondanks zou het toch nuttig zijn als dat soort experimenten wél op een fatsoenlijke manier gepubliceerd worden. Daarmee kun je hopelijk voorkomen dat andere wetenschappers hetzelfde gaan proberen en dus óók hun tijd verdoen. Daarom is er nu een serie van tijdschriften voor experimenten met álle resultaten: The All Results Journals. Er zijn nu vier All Results Journals: voor natuurkunde, scheikunde, biologie, en nanotechnologie. Daarnaast bestond er al een tijdje het hiervan losstaande Journal of Negative Results in Biomedicine.

De artikelen van de All Results Journals worden nagekeken door andere wetenschappers (ge-peerreviewed) en zijn publiekelijk toegankelijk (open access). Helaas zijn de journals op dit moment nog wel érg leeg. De natuurkunde en nanotechnologie edities zijn nog helemaal leeg, terwijl de scheikunde en biologie edities beiden 2 artikelen bevatten. Dus bij dezen een oproep aan alle wetenschappers: schrijf je mislukte experimenten op en stuur ze naar de All Results Journals.

Via Chemistry Blog.

Proefjes voor het basisonderwijs

In 2004 is op initiatief van Het Grote Wetenschappelijke Opperhoofd Robbert Dijkgraaf, de website proefjes.nl opgericht. Op deze website zijn eenvoudige experimenten te vinden voor kinderen vanaf 8 jaar. De proefjes laten de leerlingen op een leuke manier kennis maken met natuurkunde, scheikunde en biologie. Voor de proefjes zijn over het algemeen geen bijzondere materialen nodig en de proefjes zijn kind-veilig.

De proefjes zijn ingedeeld rond thema’s, zoals lucht, vuur, water en elektriciteit. Ook zijn bijvoorbeeld alle scheikunde-gerelateerde proefjes terug te vinden via scheikunde.proefjes.nl. Leerkrachten uit het basisonderwijs kunnen voor hun leerlingen kant-en-klare werkboeken downloaden. Verder zijn er op de site ook filmpjes te vinden die in samenwerking met de VPRO zijn gemaakt. Helaas is voor het bekijken van die filmpjes RealPlayer nodig, wat toch een beetje uit de tijd is geraakt. Misschien kunnen de makers de filmpjes ook op YouTube zetten? Wel zo eenvoudig.

Op de site staan een boel leuke proefjes. Een aantal van mijn favorieten zijn:

Er staan nog veel meer leuke proefjes op de site, dus neem vooral een kijkje.

IYC 2011: ongetemde wetenschap

Over het Internationale Jaar van de Chemie (IYC 2011) hebben we al het één en ander geschreven. We hadden zelf een ideetje voor een feestje, maar dat lijkt ’m niet te worden. We kwamen tenenkrommende promo tegen. In het laatstgenoemde stukje schreven we dat Aldo en ik allebei naar het buitenland gaan voor een stage en zouden kijken hoe het daar gesteld was met het IYC 2011.

Inmiddels is het dus zo ver: Aldo zit sinds begin maart in Cambridge (Engeland) en ik sinds begin april in Göteborg (Zweden). Gister stuitte ik als kemi pojkar op de eerste Zweedse IYC-promo. Naast een waslijst aan regionale activiteiten, heeft ook elke maand een chemisch thema gekregen.

Elke maand wordt bij zo’n thema door het Zweedse Untamed Science een video gemaakt die iets uitlegt over de relevantie van scheikunde. De filmpjes worden gemaakt in samenwerking met de twee universiteiten van Göteborg (de Chalmers Technische Universiteit en de Universiteit van Göteborg), het Universeum (een soort Zweedse versie van NEMO) en een aantal bedrijven zoals AkzoNobel. De doelgroep van de filmpjes omvat basisschoolleerlingen en middelbare scholieren. Bekijk hieronder een promofilmpje.

Inmiddels zijn er vier filmpjes verschenen, over Kunst & Cultuur, Mode, Klimaat & Energie, en de Chemische Industrie. Alle filmpjes zijn zowel in het Engels als in het Zweeds beschikbaar. Hieronder zie je de Engelse versie van het februari-filmpje over mode. (Voor de liefhebbers: bekijk de Zweedse versie en zoek de verschillen.)

Deze filmpjes spreken toch veel meer aan dan het Nederlandse IYC-promofilmpje? Ze zien er érg gelikt uit, hebben inhoud en veronderstellen geen voorkennis, dus ze zijn voor iedereen toegankelijk. Daarbij zetten ze scheikunde ook nog eens in een goed daglicht door te laten zien waar het allemaal nuttig voor is. Kortom, dat soort filmpjes moeten wij ook hebben als promo.

Bekijk alle filmpjes op de speciale IYC-site van Untamed Science, op hun YouTube-kanaal of abonneer je heel retro op de Podcast.