Onderzoek 4 Geheime koperboodschap

Onderzoek 4 Geheime koperboodschap
1. Onderzoeksvraag
We hebben in de jaszak van het slachtoffer een geheime brief gevonden. Kun jij
achterhalen met welke stof deze boodschap geschreven is? Dit kan ons helpen om
te weten waar het slachtoffer gestorven is. Enkele verdachten zijn in het bezit van
chemische stoffen.
2. Voorbereiding
a. Begrippen als achtergrond voor experiment
Metaalcomplex: Coördinatieverbindingen of (metaal)complexen zijn chemische
verbindingen die bestaan uit één (transitie of overgangs-)metaal en één of meer liganden.
b. Materiaal + stoffen
Materiaal:
- Penseel (klein waar je mee tekeningen schildert bijvoorbeeld)
- Bekerglas 50ml
- Bekerglas 100ml
- Papier (gewoon printpapier, liefst wit)
Stoffen:
- 50ml ammoniak (6%)
- Verdunde kopersulfaatoplossing (1%)
c. Bereiding oplossingen
Ammoniak:
We maken 100ml ammoniakoplossing 6%.
We vertrekken hiervoor van een ammoniakoplossing met een concentratie van
25 m/m% en dichtheid 0,9.
De oplossing bevat 25 g zuiver ammoniak per 100g ammoniakoplossing.
De oplossing bevat 25 g zuiver ammoniak in 90 ml ammoniakoplossing
De oplossing bevat 6 g zuiver ammoniak in 21,6 ml ammoniakoplossing
Conclusie:
Leng 21,6 ml ammoniakoplossing aan tot 100 ml met gedestilleerd water.
CSI- en forensisch onderzoek
Website: www.chemieleerkracht.be Mail: [email protected]
Kopersulfaatoplossing 1%:
We maken 100ml kopersulfaatoplossing.
Massaconcentratie in % =
=> massa=
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑖𝑛 𝑔 .100
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑖𝑛 𝑚𝑙
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑡𝑖𝑒. 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
100
=> massa= 1g
We nemen 1g kopersulfaatoplossing en vullen aan met water tot 100ml.
d. Opstelling (foto)
e. Veiligheid
i. Etiketten
Ammoniak:
Ammoniak (watervrij)
NH3
5%
Gevaar
H 221-331-314-400
P 210-261-273-280-305+351+338-310
WGK 2
CAS 7664-41-7
Mijn instelling
Kopersulfaatoplossing:
Koper(II)sulfaat (0 aq)
CuSO4
1%
CAS 7758-98-7
H 412
P 273
WGK 2
Mijn instelling
CSI- en forensisch onderzoek
Website: www.chemieleerkracht.be Mail: [email protected]
ii. H/P zinnen
Ammoniak:
H315: Veroorzaakt huidirritatie.
H318: Veroorzaakt ernstige oogletsels.
P280.1+3+7: Beschermende handschoenen en oogbescherming dragen en in
afzuigkast
werken.
P305+351+338: BIJ CONTACT MET DE OGEN: voorzichtig afspoelen met water
gedurende een aantal minuten.
P309: Indien mogelijk, contactlenzen verwijderen. Blijven spoelen.
P310: Na blootstelling of bij onwel voelen: Onmiddellijk een ANTIGIFCENTRUM of
een arts raadplegen.
Kopersulfaatoplossing:
H411: Giftig voor in het water levende organismen, met langdurige gevolgen.
P273: Voorkom lozing in het milieu.
iii. WGK code
Ammoniak:
2: vervuilend
Kopersulfaatoplossing:
2: vervuilend
iv. COS brochure
Ammoniak(verdund):
Demonstratieproeven vanaf de eerste graad.
Leerlingenproeven vanaf de tweede graad.
Kopersulfaatoplossing:
Demonstratieproeven vanaf de eerste graad.
Leerlingenproeven vanaf de eerste graad.
3. Uitvoeren
a. Werkwijze
CSI- en forensisch onderzoek
Website: www.chemieleerkracht.be Mail: [email protected]
-
Doop het penseel in de kopersulfaatoplossing.
Schrijf een boodschap op het papier.
Laat het papier drogen.
Doe een beetje ammoniakoplossing in het bekerglas van 100ml.
Houd het papier boven de ammoniakoplossing.
b. Waarneming (+ foto’s)
- Wanneer we op het papier schrijven is de tekst nog zichtbaar.
-
Na het drogen is de tekst verdwenen.
Als we het papier boven de ammoniakoplossing houden verschijnt de tekst
terug in blauwe letters.
4. Reflecteren
a. Optredende reacties
CuSO4 + 4 NH3  Cu(NH3)42+ + SO42b. Besluit
We stellen vast dat de kopersulfaatoplossing lichtblauw gaat kleuren als we het in
contact brengen met de ammoniakdampen. Dit komt door het koperhydroxide dat
gevormd wordt. Koperhydroxide is dus verantwoordelijk voor de blauwe kleur die
ontstaat.
Uiteindelijk ontstaan er Cu(NH3)42+ moleculen die zorgen voor de donker blauwe
kleur.
c. Koppeling aan leerplan/nen
CSI- en forensisch onderzoek
Website: www.chemieleerkracht.be Mail: [email protected]
5.2 Tweede leerjaar van het tweede jaar
5.2.1 Samengestelde stoffen
5.2.1.2 Anorganische samengestelde stoffen
B48: Stoffen in stofklassen classificeren op basis van
waargenomen analoge stofeigenschappen.
d. Bronnen
i. Literatuur
http://chemistry.about.com/od/chemistryhowtoguide/a/invisibleinks.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Invisible_ink
http://chemieleerkracht.be/experimenten/7%20Anorganische%20stoffen/7.1.%20
Proeven/hydroxiden/ammoniak/Geheime%20koperboodschap.pdf
ii. Film
https://www.youtube.com/watch?v=VLP6ILYeJO4
https://www.youtube.com/watch?v=kW5PHOB6F9A
e. Koppeling aan andere onderwijsvakken
- Binnen chemie: complexvorming van ammoniak.
- Binnen geschiedenis: geheimschrift tijdens WOII en in de
concentratiekampen.
5. Tips and tricks
a. Opmerkingen bij uitvoeren van proef
Zorg ervoor dat je kopersulfaatoplossing niet te sterk is anders gaat de blauwe
kleur niet verdwijnen en blijft de tekst leesbaar.
6. Vaststellingen
a) Op het lijk
Brief in zijn zak.
b) Verzamelde bewijsstukken
CSI- en forensisch onderzoek
Website: www.chemieleerkracht.be Mail: [email protected]
Verdachten hebben elk een chemische stof in hun bezit om de boodschap
eventueel te ontcijferen.
7. Verdachten
De 3 verdachten met hun verblijfplaats kunnen jullie terugvinden op:
Bertil:
Foto:
Joke:
Foto:
Verblijfsplaats:
Frankrijk
Verblijfsplaats:
Nederland
Motief:
- Zijn vriendin is verliefd geworden
op Cor Naval I.
Nele C.:
Foto:
Motief:
- Heeft vroeger al vaker problemen
gehad met Cor Naval I.
Verblijfsplaats:
Duitsland
Motief:
- Zit in dezelfde carnaval-groep als
Cor Naval I.
Extra informatie die de leerlingen nodig hebben:
Kopersulfaatoplossing  Frankrijk
Ammoniak  Nederland
Ijzertrichloride-oplossing  Duitsland
De dader is: Bertil.
8. Werkblaadje
CSI- en forensisch onderzoek
Website: www.chemieleerkracht.be Mail: [email protected]
Waarneming
Voor
Tijdens
Na
Met welke stof is de boodschap geschreven?
o
o
o
Kopersulfaatoplossing
Ijzertrichloride-oplossing
Ammoniak
Besluit
Duid je hoofdverdachte aan.
o Bertil
o Joke
o Nele C.
Oplossing:
Waarneming
Voor
Tijdens
Wit papier, licht blauwe oplossing en een doorschijnende oplossing.
De tekst verdwijnt bij opdrogen.
Wanneer we de tekst boven de ammoniak houden, verschijnt de tekst in blauwe
letters.
Met welke stof is de boodschap geschreven?
Na
o
o
o
Kopersulfaatoplossing
Ijzertrichloride-oplossing
Ammoniak
Besluit
Duid je hoofdverdachte aan.
o
o
o
Bertil
Joke
Nele C.
CSI- en forensisch onderzoek
Website: www.chemieleerkracht.be Mail: [email protected]