Rood-Gouden boodschap

1.Onderzoeksvraag

Op de plaats delict vind je een papier met Kurkuma. Dat de boodschap geschreven is met Kurkuma kun je merken aan de gele kleur. Je denkt dat dit een geheime boodschap is en besluit het te onderzoeken. In je koffer heb je verschillende stoffen zitten zoals: ammoniak, keukenzout, water, natriumhydroxide, zoutzuur, zwavelzuur gevonden bij elke verdachte.
Kun jij de boodschap ontcijferen met één van de stoffen in je koffer?

2.Voorbereiding

a. Begrippen

pH-schaal: is een schaal van 0 tot 14 die de zuurgraad van een waterige oplossing weergeeft.

Omslagpunt: is de centrale pH-waarde van het omslaggebied.

Omslaggebied: van een zuur-base-indicator is het pH-gebied waarin de kleurverandering  gebeurt.

Zuur-basereactie: of protolysereactie is een reactie tussen een zuur en een base waarbij één  of meer protonen worden uitgewisseld.

b. Materialen

• Filtreerpapier
• Penseel of wattenstaafje
• Bekerglas van 100ml
• Bekerglas van 50ml
• Spatel of lepeltje
• Kom
• Kaarsvet/ kaars
• Ammoniak (5%)
• Kurkumapoeder

c. Opstelling

d. Veiligheid

3. Uitvoeren

a. Werkwijze

1. Los een spatelpuntje Kurkumapoeder op in 100ml water.
2. Dompel een filtreerpapier onder in de Kurkuma-oplossing.
3. Laat het filtreerpapier drogen.
4. schrijf met een witte kaars een boodschap op het filtreerpapier.
5. Verwijder eventueel het teveel aan was.
6. Doe een beetje ammoniakoplossing in een bekerglas.
7. Dompel de penseel onder in de ammoniakoplossing en wrijf over het filtreerpapier.
8. Stel hierna het papier een tijdje aan de lucht.

b. Waarneming

• Kurkuma is een geel poeder. Als we de Kurkuma oplossen in water ontstaat er een gele vloeistof
• 
• Wanneer we het papier in de Kurkuma- oplossing onderdompelen wordt dit geel.
• 
• Als we het papier besprenkelen met ammoniak, kleurt het papier rood buiten op de plaatsen met kaarsvet.
• 
• Als we het papier gewoon laten liggen, krijgt het terug zijn oorspronkelijke kleur terug.
• 

4.Reflecteren

a. Besluit

NH₃ + H₂O –> NH₄⁺ + OH^–

HGr (geel) + OH^– –> Gr^– (rood) + H₂O

2NH₃ + CO₂ + H₂O –> (NH₄)₂CO₃

Tijdens de lessen biologie kan je de leerlingen laten onderzoeken voor wat ze allemaal kurkuma gebruiken.Kurkuma is een specerij die veel gebruikt wordt om een gele kleur aan etenswaren te geven. Toch is deze stof ook zeer interessant voor de chemie en in de geneeskunde.Het Kurkuma-papier wordt wel eens als reagens gebruikt om de aanwezigheid van een base aan te tonen.Het omslagpunt van de pH ligt bij 8 à 9.

Wanneer we Kurkuma in contact brengen met een base ontstaat er een bruinrode kleur.Wanneer we een ammoniakoplossing over het papier gaan brengen ontstaat er een bruinrode kleur doordat ammoniak een base is.

Wanneer we het papier aan de lucht blootstellen gaat de kleurverandering terug verdwijnen. Dit komt omdat het koolstofdioxidegas uit de lucht gaat reageren met ammoniak tot vorming van ammoniumcarbonaat. Je kan de leerlingen hier laten nadenken over welke verbinding uit de lucht verantwoordelijk is voor de kleurverandering. De leerlingen kunnen dan ontdekken dat dit koolstofdioxidegas is.

De pH gaat dan neutraal zijn en hierdoor gaat de bruinrode kleur verdwijnen. We krijgen dus terug ons gele papier.We kunnen dit papier gebruiken als pH-papier. Als er een verkleuring optreedt hebben we te maken met een base en als we geen verkleuring krijgen hebben we een zuur.

b. Bronnen

KLIK – KLIK – KLIK

5.Tips en Trics

Je kan ook roodgouden papier kopen. Dit is papier dat curcumine bevat. Op deze manier is het dan niet nodig om dit zelf te maken.

Je kan op volgende website kurkuma- test strips kopen die je dan kan gebruiken in de les om zuur-base reacties aan te tonen: http://nl.aliexpress.com/store/product/Qualitative-Turmeric-paper-Paper-strip-Curcuma-test-paper-strips/1160779_1817446184.html.

 Je kan de reactie ook uitvoeren met een andere base. Deze gaat er dan ook voor zorgen dat het papier een roodbruine kleur krijgt. Als we het papier dan aan de lucht blootstellen krijgen we wel niet het gele papier terug. Hiervoor moeten we dan een zuur aanbrengen zodat de pH naar 7 gaat.

Je kan een leerling een handschoen laten aandoen en dan deze met ammoniak inspuiten. Vervolgens laat je de leerling op een rood-gouden papier slaan. Het lijkt dan alsof deze leerling bloed.

Je kan de proef ook goed gebruiken in de lessen over pH. We kunnen onze Kurkuma-oplossing immers gebruiken als een pH-indicator voor basen aan te tonen. Je kan dan bijvoorbeeld 1ml Kurkuma-oplossing in een proefbuis doen en hieraan 1ml zuur of base toevoegen en dan de leerlingen laten kijken wat er gebeurt. De leerlingen zullen dan merken dat als je een zuur toevoegt er geen kleurverandering is en als je een base toevoegt er een kleurverandering optreedt van geel naar roodbruin. Op deze manier heb je eigenlijk een gemakkelijk en goedkope manier om de pH te bepalen. Dit is eigenlijk ook een proef die de leerlingen thuis kunnen uitvoeren als ze zich afvragen of een stof nu eigenlijk zuur is of base. De leerlingen kunnen namelijk zelf gemakkelijk een Kurkuma-oplossing bereiden.

6.Vaststellingen

1. In de omgeving van het lijk: Geheime boodschap op Kurkumapapier
2. Verzamelde bewijsstukken: Geheime boodschap op Kurkumapapier. Deze boodschap kan misschien verder aanwijzingen bevatten

7.Verdachten

Extra informatie die de leerlingen nodig hebben:

• Ammoniak –> Nederland
• Natriumhydroxide –> België
• Salpeterzuur –> Oostenrijk
• Zwavelzuur –> Spanje

De dader is: Joke

8.Werkblaadje

Met welke stof is de boodschap geschreven?

• Salpeterzuur
• Zwavelzuur
• Natriumhydroxide
• Ammoniak

Besluit

Duid je hoofdverdachte aan.

• Joke
• Celine
• Nick
• Dorien

Waarneming

Met welke stof kan je de boodschap zichtbaar maken?

• Salpeterzuur
• Zwavelzuur
• Natriumhydroxide
• Ammoniak