Practicum: Boraxparelproef – Metalen herkennen aan parelkleur – NASK II Klas 3 VMBO-T

In dit practicum voor klas 3 vmbo-t doe je de boraxparelproef. Je verwarmt een klein bolletje gesmolten borax samen met een metaalverbinding in een vlam. De kleur die de parel aanneemt, vertelt je welk metaal er aanwezig is. Zo kun je metalen van elkaar onderscheiden zonder ze te wegen of op te lossen.

Leerdoel

Na dit practicum kun je de boraxparelproef stap voor stap uitvoeren, de kleur van de parel koppelen aan het aanwezige metaal, het verschil aangeven tussen de buitenste en de binnenste vlamzone van een bunsenbrander, en uitleggen wat kwalitatieve analyse betekent.

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: VMBO-T klas 3 | Vak: NASK II | Onderwerp: Stoffen en eigenschappen / Kwalitatieve analyse | Trefwoorden: metalen, vlamreactie, borax, parelkleur, kwalitatieve analyse

Benodigdheden

• Nichroom- of platinumdraadje in een houder
• Borax (natriumtetraboraat, Na₂B₄O₇) — zie assortiment chemicaliën
• Metaalzouten (kleine hoeveelheid poeder): CuSO₄ (koper), CoCl₂ (kobalt), FeCl₃ (ijzer), MnSO₄ (mangaan)
• Bunsenbrander met gasslang en aansteker
• Veiligheidsbril en hittebestendige handschoenen
• Microspateltje of pincet voor het opnemen van het metaalzout
• Horlogeglas als ondergrond
• Schrift of labjournal voor waarnemingen

Achtergrondinformatie

Borax is een wit poeder dat bij verhitting smelt tot een doorzichtige, glasachtige druppel: de boraxparel. Als je een klein beetje van een metaalverbinding aan die gesmolten parel toevoegt, lost het metaal op in het glas en kleurt de parel. Elk metaal geeft een andere kleur. Op die manier kun je metalen van elkaar onderscheiden zonder ingewikkelde apparatuur.

De bunsenbrander heeft twee zones: de buitenste vlam (blauw, zuurstofrijk) en de binnenste vlam (gelig, minder zuurstof). In de buitenste vlam gedragen metalen zich anders dan in de binnenste vlam. Koper geeft in de buitenste vlam een blauwe parel, maar in de binnenste vlam een rood-opaak parel doordat het koperion wordt omgezet naar metallisch koper.

Werkwijze

Stap 1 – Boraxparel maken

1. Houd het draadje in de buitenste vlam van de bunsenbrander totdat het gloeit. Zo verwijder je vuil.
2. Doop het hete draadje in de borax. Er blijft wat borax aan kleven.
3. Verhit opnieuw totdat de borax smelt en een heldere, kleurloze bolletje vormt. Draai het draadje zodat de parel mooi rond blijft.
4. Laat de parel afkoelen. Hij moet helder en kleurloos zijn. Herhaal stap 2–3 als dat niet het geval is.

Stap 2 – Metaal toevoegen en waarnemen

1. Raak de hete parel aan een heel kleine hoeveelheid metaalzout (puntje van een spateltje).
2. Verhit de parel in de buitenste vlam totdat het metaalzout is opgelost. Noteer de kleur van de parel heet en na afkoeling.
3. Verhit de parel opnieuw en houd hem nu in de binnenste vlam. Noteer opnieuw de kleur heet en na afkoeling.
4. Reinig het draadje door het roodgloeiend te verhitten en herhaal voor het volgende metaalzout.
5. Noteer alle kleuren in de tabel hieronder.

Waarnemingstabel

Verwerkingsvragen

1. Koper geeft in de buitenste vlam een blauwe parel en in de binnenste vlam een rood-opaak parel. Hoe heet het proces waarbij een koperhoudende verbinding wordt omgezet naar metallisch koper?
2. Kobalt geeft zowel in de buitenste als de binnenste vlam een blauwe parel. Wat kun je hieruit concluderen?
3. Je hebt een onbekend metaalzout. De parel is in de buitenste vlam geel-bruin en in de binnenste vlam groen. Welk metaal is waarschijnlijk aanwezig?
4. Wat is het verschil tussen kwalitatieve analyse en kwantitatieve analyse? Geef van elk een voorbeeld.

Uitwerking

V1: Dit heet reductie: het koperion (Cu²⁺) neemt elektronen op en wordt omgezet naar metallisch koper (Cu). Het rode, ondoorzichtige uiterlijk van de parel is kenmerkend voor fijn verdeeld koper in het gesmolten glas.

V2: Kobalt wordt in de binnenste vlam niet gereduceerd. Het kobaltion blijft in dezelfde toestand en geeft daardoor dezelfde blauwe kleur in beide vlamzones.

V3: Geel-bruin in de buitenste vlam en groen in de binnenste vlam is kenmerkend voor ijzer. In de buitenste vlam is ijzer aanwezig als Fe³⁺ (geel-bruin); in de binnenste vlam wordt het gereduceerd naar Fe²⁺ (groen).

V4: Kwalitatieve analyse bepaalt welke stoffen aanwezig zijn (bijv. welk metaal zit er in de parel?). Kwantitatieve analyse bepaalt hoeveel van een stof aanwezig is (bijv. hoeveel gram koper zit er in een erts?). De boraxparelproef is een voorbeeld van kwalitatieve analyse.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert bunsenbranders, nichroom- en platinumdraadjes, veiligheidsbrillen en spatels die geschikt zijn voor dit practicum in het voortgezet onderwijs. Bekijk ons scheikunde-assortiment of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.