14.1 Van etheen tot chlooretheen

12.1 Van etheen tot chlooretheen









begin met een pittige rekenvraag
1 / 25
next
Slide 1: Slide
ScheikundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 5

This lesson contains 25 slides, with interactive quizzes and text slides.

time-iconLesson duration is: 60 min

Items in this lesson

12.1 Van etheen tot chlooretheen









begin met een pittige rekenvraag

Slide 1 - Slide

In Brazilië rijden veel auto's op bio-ethanol. Deze ethanol wordt m.b.v. destillatie gewonnen uit vergist sap van suikerriet. 
Een auto rijdt 15 km op 1,0 liter ethanol.
De dichtheid van ethanol is 0,80 ∙ 103 kg /m3.
a. Bereken hoeveel gram ethanol de auto verbruikt per kilometer. 

De onderstaande reactievergelijking geeft de volledige verbranding van ethanol weer
C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
b. Bereken hoeveel mol zuurstof er per kilometer nodig is

timer
10:00

Slide 2 - Slide

1,0 L / 15 km = 0,0666667 L / km
m = p x v = 0,80 ∙ 103 x 0,0666666667 = 53,333 gram

 C2H5OH   +    3 O →   2 CO2    +    3 H2O
 53,333 g           111,140 = 1,1 x 10gram



1,158 mol             3,473 mol
 0,80 ∙ 103 kg /m3 =  0,80 ∙ 103 g /dm3
x 3 
C2H5OH = 46,068 g/mol
O2 = 32,00 g/mol
: 46,068 
x 32,00
Per kilometer heb je dus 1,1 x 102 gram zuurstof nodig. 

Slide 3 - Slide

Doelen bij 14.1
  • Ik kan een werken met een blokschema.  
  • Ik kan uit een verhaal zelf een blokschema opstellen (met symbolen uit BINAS TB 38B1).   
  • Ik kan uitleggen wat een batch en continu proces is.  
  • Ik kan de verschillen uitleggen tussen een batch en een continu proces.  
  • Ik kan uitleggen wat bulkchemie en fijnchemie voorstellen. 
  • Ik kan uitleggen wat er gebeurt bij scheidingsmethoden (filtreren, centrifugeren, bezinken, destilleren, extraheren, indampen en adsorberen).  
  • Ik kan toepassingen noemen van scheidingsmethoden die gebruikt op industriële schaal (Tb 14.1 op pag. 148).  

Slide 4 - Slide

Blokschema

Slide 5 - Mind map

Waarom een blokschema? 
Een blokschema geeft overzicht over hoe een  proces in zijn werking gaat. 


Blokschema:
blokken: processen 
pijlen : stoffen.  

Slide 6 - Slide

Vragen bij blokschema's
  • Vaak lange stukken tekst met veel informatie.
  • Typen vragen:
- reactievergelijking opstellen a.d.h.v. gegeven blokschema;
- scheidingsmethoden noemen a.d.h.v. gegeven blokschema;
- pijlen/blokken/processen/stofnamen toevoegen aan incompleet blokschema;
  • Elk eindexamen bevat een blokschema opgave.

Slide 7 - Slide

Lees
Pagina 146 en 147. 
Kijk hierbij ook al in je BINAS TB 38 B1. 

Slide 8 - Slide

Zuivering van zink
Zink kan uit zinksulfide gehaald worden in vier stappen.

1: Zinksulfide (ZnS) wordt verbrand. Hierbij ontstaat SO4 en ZnO.
2: ZnO wordt verzuurd met zwavelzuur (H2SO4) waarbij ZnSO4 en water ontstaan.
3: ZnSO4 en water worden extreem verhit, waardoor Zn, H2SO4 en O2 ontstaan.
4: De drie ontstane stoffen worden uit elkaar gehaald door bezinking. Het zuurstof bubbelt omhoog, het zink zakt naar de bodem en H2SO4 blijft in de oplossing achter.

Slide 9 - Slide

Geef het blokschema.

Slide 10 - Open question

Zo werkt het
De energie die vrijkomt bij een exotherme reactie kan gebruikt worden om andere stoffen op te warmen. Hierdoor wordt alle energie zo efficiënt mogelijk gebruikt (en worden kosten bespaard)
Warmtewisselaar

Slide 11 - Slide

Reactie's 

Bij deze reacties zal ook de nodige energie nodig zijn of vrijkomen om alles in goede banen te leiden. 
Hiervoor zijn natuurlijk de warmtewisselaars

Je moet hierbij dus ook weer rekenen aan de warmtes. 

Slide 12 - Slide

Opdracht 2
Laat door middel van een berekening zien dat de reactie van etheen met chloor exotherm is. Neem aan dat je de gegevens in BInas tabel 57B mag gebruiken. 
De vormingswarmte van 1,2-dichloorethaan is -1,70 * 105 J mol-1 
Tip: begin met een reactievergelijking. 
timer
5:00

Slide 13 - Slide

Uitwerking
C2H4 + Cl2 --> C2H4Cl2



Vormingwarmtes
C2H4 = + 0,52  * 105 J/mol --> - 0,52 * 105 J/mol 
Cl2 = 0  J / mol 
C2H4Cl2 = -1,70 * 105
     E = - 0,52 * 105 + 0 - 1,70 * 105 = -2,22 * 105 J / mol etheen
De totale energie is dus negatief (-), dus is het proces exotherm.  

Slide 14 - Slide

Slide 15 - Slide

Continu
Het proces wordt niet onderbroken.
  • Proces is goed te automatiseren.
  • Geen tijdverlies
  • Minder personeel
  • De installatie is voor 1 productieproces
  • Meestal bulkchemie

Slide 16 - Slide

Batch

  • Er wordt in 1 keer een hoeveelheid gemaakt
  • Na afloop wordt de installatie schoongemaakt
  • Voor meerdere producten te gebruiken 
  • Meestal fijnchemie

Slide 17 - Slide

Fijnchemie

  • Kleine hoeveelheden, ingewikkelde processen (medicijnen)
  • Batchproces; Afzonderlijke vaten die niet gekoppeld zijn

Filmpje Janssen:
https://www.youtube.com/watch?v=ffmvwwvaCRQ

Bulkchemie

  • Grote hoeveelheden, 24/7 geproduceerd (kunstmest)
  • Continue proces; Alle vaten zijn aan elkaar gekoppeld, voortdurende aanvoer/afvoer is geautomatiseerd

filmpje DSM
https://www.youtube.com/watch?v=BwQHIPJxzUI



Slide 18 - Slide

Oefenopgave

Slide 19 - Slide

Welk woord hoort bij letter B?
A
afval
B
destillatie
C
extractie
D
filtratie

Slide 20 - Quiz

Scheidingsmethoden
De chemische industrie gebruikt dezelfde methoden voor scheiding die je al kent. 

Kijk ook eens goed naar de toepassingen. 

Leer ze uit je hoofd.!

Slide 21 - Slide

Om het vet uit pinda's te halen kun je het proces volgen zoals hiernaast in een blokschema staat. Welke scheidingsmethode is methode 2?
A
Filtratie
B
Extractie
C
Destilleren
D
Adsorptie

Slide 22 - Quiz

Om het vet uit pinda's te halen kun je het proces volgen zoals hiernaast in een blokschema staat. Welke scheidingsmethode is methode 3?
A
Filtratie
B
Extractie
C
Destilleren
D
Adsorptie

Slide 23 - Quiz

Aan de slag!
Maken nu gezamenlijk opdracht 4 maken. 






Huiswerk: 3, 5 en 6 (en 4 als die nog niet af is). 
timer
8:00

Slide 24 - Slide

Antwoord vraag 4

Slide 25 - Slide