Practicum: Dichtheid bepalen van vaste stoffen en vloeistoffen – Klas 1 HAVO/VWO

In dit practicum voor klas 1 havo/vwo bepaal je de dichtheid van verschillende vaste stoffen en vloeistoffen via massa- en volumemeting. Je leert de onderdompelingsmethode toepassen voor onregelmatige vormen en vergelijkt je resultaten met tabelwaarden uit BINAS.

Leerdoel

Na dit practicum kun je de dichtheid berekenen via ρ = m / V, het volume van onregelmatige voorwerpen bepalen via onderdompeling, materialen identificeren aan de hand van hun dichtheid, en verklaren waarom stoffen drijven of zinken op basis van dichtheidsvergelijking.

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: HAVO/VWO klas 1 | Vak: Natuurkunde | Onderwerp: Eigenschappen van stoffen – dichtheid, ρ = m/V

Benodigdheden

• Analytische balans (0,01 g nauwkeurig)
• Maatcilinder (100 mL)
• Blokjes van aluminium, staal en koper (regelmatige vorm)
• Onregelmatig metaalstuk of steen
• Vloeistoffen: water, ethanol, zoutoplossing
• Schuifmaat, BINAS

Achtergrondinformatie

De dichtheid ρ van een stof is de massa per volume-eenheid: ρ = m / V (kg/m³ of g/cm³). De dichtheid is een karakteristieke stofeigenschap en staat in BINAS tabel 10A. Voor onregelmatige vormen gebruik je de onderdompelingsmethode: je meet het volume door het verschil in waterstand voor en na onderdompeling (ΔV = volume voorwerp). Een stof drijft als ρ_stof < ρ_vloeistof, en zinkt als ρ_stof > ρ_vloeistof.

Werkwijze

Deel A – Regelmatige vorm (blokjes)

1. Meet de zijden van elk blokje met de schuifmaat. Bereken V = l × b × h (in cm³).
2. Weeg elk blokje (m in g). Bereken ρ = m / V. Vergelijk met BINAS.

Deel B – Onregelmatige vorm (onderdompeling)

1. Vul de maatcilinder met 50,0 mL water. Noteer V₁.
2. Dompel het onregelmatige voorwerp voorzichtig onder. Noteer V₂. Bereken V_voorwerp = V₂ − V₁.
3. Weeg het voorwerp. Bereken ρ.

Deel C – Dichtheid van een vloeistof

1. Weeg een leeg maatbekertje (m₀). Voeg 50,0 mL vloeistof toe. Weeg opnieuw (m₁).
2. ρ = (m₁ − m₀) / 50 (g/mL = g/cm³).

Meettabel – Vaste stoffen

Verwerkingsvragen

1. Een blokje heeft m = 135 g en afmetingen 5,0 × 3,0 × 2,0 cm. Bereken de dichtheid en bepaal via BINAS om welk metaal het gaat.
2. Verklaar met behulp van dichtheden waarom een ijzeren schip drijft.
3. In een maatcilinder stijgt het waterniveau van 40,0 mL naar 53,5 mL na onderdompeling van een steen met massa 37,8 g. Bereken de dichtheid van de steen.

Uitwerking

V1: V = 5,0 × 3,0 × 2,0 = 30,0 cm³. ρ = 135 / 30,0 = 4,50 g/cm³. BINAS: titanium ρ = 4,50 g/cm³ → het materiaal is titanium.

V2: Een massief ijzeren blok zinkt (ρ_Fe ≈ 7,9 g/cm³ > ρ_water = 1,0 g/cm³). Een schip is echter hol: het totale volume (staal + lucht) is groot, zodat de gemiddelde dichtheid (totale massa / totale buitenvolume) kleiner is dan 1,0 g/cm³. De opwaartse kracht is dan groter dan de gewichtskracht → het schip drijft.

V3: V_steen = 53,5 − 40,0 = 13,5 mL = 13,5 cm³. ρ = 37,8 / 13,5 = 2,80 g/cm³. Dit klopt met kwarts of bepaalde gesteentes.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert analytische balansen, maatcilinders, schuifmaten en materiaalblokkensets voor dichtheidsbepalings-praktika in het voortgezet onderwijs.

Bekijk het assortiment meetinstrumenten of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

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