H8.1 Koolwaterstoffen 3vwo

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Goedemorgen!

Zet alvast je camera aan. 

Ga naar lessonup.app en voer de code links onderin in. 

Kijk even uit het raam, pak een kopje thee... 

H8.1 Koolwaterstoffen

Voorkennis

Moleculen kun je weergeven met een molecuulformule of een structuurformule. 

Bindingen binnen moleculen: metaalbindingen, atoombindingen

Bindingen tussen moleculen: Vanderwaalsbinding, waterstofbruggen

Covalentie is het aantal bindingen dat een atoomsoort kan maken. 

Wat is de covalentie van silicium?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Wat is de molecuulformule van deze stof?

1. C₈H₁₀O₂
2. C₆H₁₀O₂
3. C₆H₁₂O
4. C₈H₁₀N₂

Voor vandaag: 

H8.1 Koolwaterstoffen

Wat is een koolwaterstof? 

Structuur van koolwaterstoffen

Aardolie

Voor vandaag: 

H8.1 Koolwaterstoffen

Wat is een koolwaterstof? 

Structuur van koolwaterstoffen

Aardolie

Wat is een koolwaterstof?

Wat is een koolwaterstof?

Moleculen die uit koolstof (C) en waterstof (H) bestaan. 

Heel veel stoffen zijn koolwaterstoffen, bijvoorbeeld: 

Kunststoffen/plastics zoals PET

Stoffen in je lichaam zoals DNA

Stoffen in planten zoals cellulose

Stoffen in eten zoals glucose

Welke stof is een koolwaterstof?

1. Keukenzout
2. Koolstofdioxide
3. Ethanol
4. Water

Ethanol structuur:

Voor vandaag: 

H8.1 Koolwaterstoffen

Wat is een koolwaterstof? 

Structuur van koolwaterstoffen

Aardolie

Structuur van koolwaterstoffen

Koolwaterstoffen zijn ketens van C en H atomen. 

De eenvoudigste ketens noemen we alkanen. 

Maar je kan veel verschillende soorten ketens maken. 

Vertakt of onvertakt

Verzadigd of onverzadigd

Polymeren

Alkanen

Tekenen van alkanen

Bij grote alkanen is het veel werk om alle H's op te schrijven. 

Dan kan je een verkorte notatie gebruiken: 

Vertakt of onvertakt

Vertakt = een C-atoom zit vast aan meer dan 2 andere C-atomen.

Onvertakt = C-atomen zitten maximaal aan 2 andere C-atomen. 

Alkanen zijn onvertakte koolwaterstoffen. 

Verzadigd of onverzadigd

Verzadigd = alleen enkele bindingen tussen de C-atomen.

Onverzadigd = bevat dubbele bindingen tussen de C-atomen. 

Alkanen zijn verzadigde koolwaterstoffen. 

Polymeren

Polymeer = koolwaterstof met een stukje dat zich herhaalt. 

Monomeer = het stukje dat zich herhaalt, waaruit een polymeer bestaat.

Grote alkanen zijn polymeren (methaan en ethaan dus niet). 

Van monomeer naar polymeer

Is dit molecuul vertakt/onvertakt en verzadigd/onverzadigd?

1. Vertakt, verzadigd
2. Vertakt, onverzadigd
3. Onvertakt, verzadigd
4. Onvertakt, onverzadigd

Is dit molecuul vertakt/onvertakt en verzadigd/onverzadigd?

1. Vertakt, verzadigd
2. Vertakt, onverzadigd
3. Onvertakt, verzadigd
4. Onvertakt, onverzadigd

Is dit molecuul vertakt/onvertakt en verzadigd/onverzadigd?

1. Vertakt, verzadigd
2. Vertakt, onverzadigd
3. Onvertakt, verzadigd
4. Onvertakt, onverzadigd

Is dit molecuul een polymeer?

1. Ja
2. Nee

Kookpunt van koolwaterstoffen

Hoe langer de keten, hoe hoger het kookpunt. 

Want: sterkere aantrekkingskracht tussen moleculen. 

Welke soort binding is er tussen de moleculen van koolwaterstoffen?

1. Atoombinding
2. Vanderwaalsbinding
3. Waterstofbruggen
4. Metaalbinding

Welke stof heeft het hoogste kookpunt?

1. Methaan
2. Ethaan
3. Propaan
4. Butaan

Voor vandaag: 

H8.1 Koolwaterstoffen

Wat is een koolwaterstof? 

Structuur van koolwaterstoffen

Aardolie

Zelfstandig aan de slag

Je gaat vanaf hier de rest van de les zelfstandig maken. Kijk de video's, lees de tekst en maak de opdrachten van de les. 

De rest van het huiswerk vind je op de laatste slides. 

Daar staan ook nog optionele video's voor extra uitleg bij. 

Aardolie

Kijk deze video over wat aardolie is en waarvoor het gebruikt wordt. Kijk de video op de volgende slide of klik op deze link: https://www.youtube.com/watch?v=MmwGVfUfMhY

Aardolie 

Aardolie ontstaat diep onder de grond door organisch materiaal (koolwaterstoffen zoals cellulose uit planten) samen te persen. 

Aardolie is een mengsel van allerlei grote en kleine koolwaterstoffen. 

Om aardolie te gebruiken als energiebron moeten we de grote en kleine moleculen sorteren. We verdelen ze in "fracties". 

Welke scheidingsmethode kunnen we gebruiken om de grote en kleine koolwaterstoffen in aardolie te scheiden?

1. Extraheren
2. Indampen
3. Destilleren
4. Adsorberen

Destillatie van aardolie

Destillatie = scheiding op basis van kookpunt. 

In een destillatiekolom noemen we dit gefractioneerde destillatie. 

Grote moleculen hebben een hoger kookpunt dan kleine moleculen. 

Grote moleculen zullen bij het afkoelen dus eerder condenseren en vloeibaar worden dan kleine moleculen, die blijven nog in gasvorm. 

In een destillatiekolom wordt de aardolie van onderaf verwarmd. 

Hoe hoger in de kolom, hoe lager de temperatuur. 

Destillatiekolom

Aan de onderkant wordt de aardolie verwarmd. 

Moleculen die verdampen vliegen door de 

opening in het plafond naar de volgende 

verdieping. 

Moleculen die condenseren worden op die 

etage vloeibaar en stromen de kolom uit. 

Waar uit de kolom zal methaan (aardgas) komen?

1. Helemaal onderin
2. Helemaal bovenin
3. Ergens in het midden

En daarna? 

Je hebt nu de aardolie gescheiden in verschillende fracties. Maar je kan niet alle fracties zomaar meteen gebruiken. 

Om de stoffen te kunnen gebruiken, moeten we soms de stoffen nog in kleinere stukjes breken. Dat heet kraken. Dat gebeurt pas na het destilleren. 

Kraken

Om de stoffen te breken, moeten ze ontleden. Ontleden is het uit elkaar vallen van een stof in kleinere stukjes. 

Bij aardolie doe je dit door de koolwaterstoffen heel heet te maken en een katalysator toe te voegen. Dan breken de koolwaterstofketens in kleine stukjes. Ontleding bij hoge temperatuur noemen we thermolyse. 

Het broeikaseffect

Kijk deze video over het broeikaseffect. Kijk de video op de volgende slide, of klik op deze link: https://youtu.be/iPlehdCBK_A

Wat hebben aardolie en het broeikaseffect met elkaar te maken?

Hoe helpt minder energie gebruiken om het broeikaseffect te verminderen?

Fossiele brandstof

Aardolie komt diep uit de grond. Het duurt heel lang voor het in de natuur gevormd kan worden. Aardolie is een fossiele brandstof. Dat betekent dat het een brandstof is die niet opnieuw gemaakt kan worden. Deze brandstoffen worden langzaam opgebruikt. 

Als de stoffen die uit aardolie gemaakt worden verbrand worden voor energie, komt er koolstofdioxide vrij. Dat draagt bij aan het broeikaseffect. Het versterkte broeikaseffect zorgt voor een opwarming van de aarde. Dat is niet goed voor het milieu. 

Het ontstaan van aardolie

Voor vandaag: 

Samenvatting van de onderwerpen van H8.1 Koolwaterstoffen:

   

Een koolwaterstof is een stof die bestaat uit C en H atomen.

Koolwaterstoffen kunnen vertakt of onvertakt, verzadigd of onverzadigd en/of een polymeer zijn.

Koolwaterstoffen worden uit aardolie gewonnen door middel van gefractioneerde destillatie. 

Huiswerk

Maak de volgende opgaven uit H8.1: 

1, 3, 7, 8

Lees voor volgende les H8.2 en H8.3 door. 

Extra video's

Over koolwaterstoffen en aardolie: https://www.youtube.com/watch?v=5Wl88pdgGR0&list=WL&index=11

Over vertakt en onvertakt, verzadigd en onverzadigd: https://www.youtube.com/watch?v=7qhMoSfSm7Q&list=WL&index=10

Over koolwaterstoffen, alkanen en alkenen (volgende les): https://www.youtube.com/watch?v=vrDdqHmwEfY

Over kraken en polymeren: https://www.youtube.com/watch?v=yVS7EVYKByI

Over koolwaterstoffen en isomerie (volgende les): https://www.youtube.com/watch?v=Bl_7NZWMENU&list=WL&index=9