Key concepts
Chemistry
Acids
Bases
Chemical reactions
Introduction
Wist je dat er over de hele wereld duizenden verschillende soorten frisdrank zijn? Denk je dat je frisdrank met kaassmaak lekker zou vinden? Wat denk je van frisdrank met octopussmaak? Hoewel de smaken van land tot land kunnen verschillen, hebben alle frisdranken één ding gemeen: de bubbels! Frisdrank is geen frisdrank zonder die bubbels – maar heb je je ooit afgevraagd hoe ze die bubbels maken? In deze activiteit maak je je eigen drankje met bubbels terwijl je de reacties onderzoekt die die beroemde bubbels creëren.
Achtergrond
Zuren en basen zijn overal om ons heen; in ons afwasmiddel, onze medicijnen – zelfs in ons voedsel! Ze zijn uiterst nuttig, deels omdat ze zo sterk op elkaar reageren. We kunnen deze reacties gebruiken om ons te helpen schoonmaken, een zieke maag te verlichten of voedsel interessanter te laten smaken.
Een base is een verbinding die negatief geladen hydroxide-ionen kan afstaan. Wanneer je een base aan water toevoegt, zal de basische verbinding uiteenvallen, en de toevoeging van zijn hydroxide-ionen maakt de oplossing meer basisch. Basen zitten in veel huishoudelijke schoonmaakmiddelen en ook in medicijnen om maagzuur te neutraliseren voor mensen die last hebben van brandend maagzuur.
Een zuur daarentegen is een verbinding die een positief geladen waterstofion (of proton) kan afstaan. Wanneer u een zuur aan water toevoegt, zal het uit elkaar komen, waardoor de oplossing zuurder wordt door de toevoeging van zijn waterstofionen. Hoewel sommige zuren gevaarlijk kunnen zijn, hebben wij ze ook nodig om te overleven. Bijvoorbeeld, als we kauwen, helpt het zuur in speeksel bij het afbreken van voedsel voor de spijsvertering!
Als je een zuur en een base combineert, breng je een zuur-base reactie op gang. Wanneer er een gelijk aantal waterstof- en hydroxide-ionen aanwezig is, zullen het zuur en de base elkaar neutraliseren en een zout en water vormen. In deze activiteit ga je de reactie onderzoeken die plaatsvindt wanneer je een zuur combineert met een basisch carbonaat.
Materialen
- Koud water
- Twee citroenen
- Een theelepel suiker (meer of minder naar smaak)
- Een theelepel zuiveringszout
- Plastic of glazen beker
- Roerlepel
- Demon juicer/pers (aanbevolen)
- Mes (voor het snijden van citroenen)
- Hulpje
- Ijs (optioneel)
Voorbereiding
- Laat het hulpje beide citroenen doormidden snijden.
Werkwijze
- Gebruik de citruspers om al het sap van elke citroen in je glas te persen. Proef een paar druppels van het sap. Hoe zou u de smaak omschrijven?
- Voeg een gelijke hoeveelheid koud water toe aan het citroensap in uw glas. Proef het mengsel nogmaals. Smaakt het anders dan alleen het citroensap? In welk opzicht?
- Voeg voorzichtig een theelepel zuiveringszout toe. Gebruik je lepel om het mengsel te roeren. Wat gebeurt er als je zuiveringszout toevoegt aan het citroensap? Wat zie en hoor je gebeuren in het glas?
- Roer met je lepel een theelepel suiker door het mengsel. Voeg ijs toe als je het koud wilt hebben!
- Proef je brouwsel! Wat valt je op aan de smaak? Wat is het verschil met alleen citroensap?
- Extra: Laat je mengsel een uur staan en proef het dan opnieuw. Hoe is de smaak veranderd in de loop van het uur? Waarom denkt u dat deze verandering optrad?
Observaties en resultaten
In deze activiteit moet je een bruisen of borrelen hebben waargenomen toen je het zuiveringszout aan je citroensapmengsel toevoegde. Bovendien moet je bij het proeven van je eindproduct ook de bubbels in je mond hebben kunnen voelen, die het resultaat waren van een zuur-base reactie. Kun je raden welke van de ingrediënten in je mengsel het zuur was en welke de base?
Als je voorspelde dat het citroensap het zuur was, dan heb je gelijk! Je kunt zure voedingsmiddelen (zoals citroenen, die erg zuur zijn) herkennen aan de smaak; zuren smaken voor ons erg zuur. Andere zure voedingsmiddelen zijn azijn, grapefruit en limoenen. Basen daarentegen kunnen moeilijker te detecteren zijn. Basische voedingsmiddelen kunnen voor ons licht bitter smaken, of ze kunnen helemaal geen smaak hebben. In dit geval was de basis in dit mengsel het zuiveringszout, dat niet veel smaak heeft. Maar je had kunnen raden dat het de basis was in je reactie, want zodra je het had toegevoegd, had je mengsel moeten gaan bruisen!
Toen het zuur van het citroensap (citroenzuur) in contact kwam met de carbonaatbasis (zuiveringszout) vond er een chemische reactie plaats, waarbij kooldioxidegas (CO2) ontstond. Zoals je misschien weet, is CO2 hetzelfde gas dat aan frisdrank wordt toegevoegd om het zijn bruis te geven.
Deze reactie vereist een zuur en een base om te kunnen plaatsvinden. Daarom zou je bij het proeven van alleen citroensap of het citroensap-water mengsel geen bubbels moeten hebben opgemerkt. Water is over het algemeen neutraal (geen zuur of base) – daarom veroorzaakte de toevoeging ervan aan je citroensap niet de reactie die nodig is om CO2-belletjes te maken. Pas toen je het zuiveringszout toevoegde, vond de reactie plaats en ontstonden de bubbels.
Meer te ontdekken
Shimmy, Shimmy Soda Pop: Ontwikkel je eigen sodapoprecept, van Science Buddies
Bath Bomb Science, van Science Buddies
Spurting Science: Erupting Diet Coke with Mentos, van Scientific American
Wetenschapsactiviteiten voor alle leeftijden, van Science Buddies
Deze activiteit wordt u aangeboden in samenwerking met Science Buddies
