This lesson contains 51 slides, with interactive quizzes and text slides.
Items in this lesson
Groene Chemie
15.1 Atoomeconomie
15.2 Energiebalans
15.3 Reactiesnelheid
15.4 Blokschema's
15.5 Welk proces is groener?
Slide 1 - Slide
Atoomeconomie
Formules in BINAS 37H:
1. Atoomeconomie
2. Rendement
3. E-factor (en Q-factor)
4. Grenswaarden (en TGG; tijdsgewogen gemiddelde)
Slide 2 - Slide
Atoomeconomie
Dit is een zuiver theoretische waarde!
* te berekenen met de reactievergelijking en de molaire massa's
* massa% van de atomen van de beginstoffen in het product
Slide 3 - Slide
Rendement
Dit is een praktische waarde!
Te berekenen uit de reële opbrengst van een uitgevoerde reactie
Slide 4 - Slide
E-factor
Hoeveel kg afvalontstaat er per kg gewenst product?
Te berekenen met de reactievergelijking, de molaire massa's en het rendement
Slide 5 - Slide
Grenswaarden
Tijd gewogen gemiddelden (BINAS 97A): toegestane concentratie over 8 uur blootstelling is hoger dan over 15 minuten
Wordt gegeven in verschillende eenheden:
- mg/kg
- of in %, ‰, ppm en ppb
Slide 6 - Slide
Welke bewering is juist over atoomeconomie...
A
kan > 100 % zijn
B
heeft een waarde van 0-100 %
C
Kan negatief zijn
D
is altijd 100% bij een vormingsreactie
Slide 7 - Quiz
Welke reactie heeft een atoomeconomie van 100 %
A
verbranden aluminium
B
verbranden methaan
C
methanol + ethaanzuur wordt ester + water
D
hydrolyse van de olie van glycerol en oliezuur
Slide 8 - Quiz
Bereken de atoomeconomie voor methylethanoaat.
A
20 %
B
25 %
C
80 %
D
75 %
Slide 9 - Quiz
Wat is de atoomeconomie van:
N2+3H2→2NH3
A
50%
B
75%
C
100%
D
Geen idee
Slide 10 - Quiz
atoomeconomie 80%; rendement 50% E factor?
A
1 g per g product
B
60 g
C
1,5 %
D
1,5 g per g product
Slide 11 - Quiz
Wat is de E-factor van een proces met een atoomeconomie van 50% en een rendement van 50%?
A
1
B
5
C
3
D
0,25
Slide 12 - Quiz
azijnzuur (CH3COOH) wordt gemaakt uit methanol en koolstofmono-oxide. Het rendement is 75%. Bereken de E-factor
CH3OH+CO→CH3COOH
A
0,33
B
25
C
33
D
75
Slide 13 - Quiz
Welke bewering is juist over rendement...
A
kan > 100 % zijn
B
heeft een waarde van 0-100 %
C
Kan negatief zijn
Slide 14 - Quiz
15.2 Energiebalans
Reactiewarmte
Vormingswarmte
(Activeringsenergie)
Slide 15 - Slide
Reactiewarmte
De "Wet van Hess":
Negatief: Exotherm
Positief: Endotherm
ΔE=Eproducten−Ebeginstoffen
Slide 16 - Slide
Vormingswarmte en reactiewarmte
Vormingswarmte: de energie (warmte) die vrijkomt bij het vormen van een verbinding vanuit de elementen (Binas 57)
De vormingswarmte van elementen is 0.
Reactiewarmtes kun je uitrekenen door vormingswarmtes te combineren
Slide 17 - Slide
Slide 18 - Slide
Slide 19 - Slide
Verbrandings- en verdampingswarmte
Verbrandingswarmte (Binas 56) geeft de reactiewarmte van een aantal verbrandingsreacties.
Verdampingswarmte (Binas 59B) geeft de reactiewarmte van een verdampingsproces. Soms ontstaat er bij een reactie bijv. waterdamp in plaats van water.
Slide 20 - Slide
Slide 21 - Slide
Let op!
Vergeet niet het juiste teken over te nemen (+ of -).
Let op de fase van de stoffen, bijv. waterdamp of vloeibaar water.
Vergeet niet de factor 105 in de berekening.
Kijk naar de coëfficiënten in de reactievergelijking of je de reactiewarmte voor 1 mol hebt berekend of meer.
Gebruik haakjes bij het uitrekenen met je rekenmachine.
Slide 22 - Slide
De energie die nodig is om een reactie op gang te brengen, wordt ... genoemd.
A
reactiewarmte
B
ontbrandingstemperatuur
C
Activeringsenergie
Slide 23 - Quiz
Bereken de reactiewarmte van:
A
– 448000 J / mol
B
337500 J / mol
C
448000 J / mol
D
– 337500 J / mol
Slide 24 - Quiz
Bij een exotherme reactie is het teken van de reactiewarmte...
A
positief
B
negatief
C
positief of negatief
D
dat kun je zo niet zeggen
Slide 25 - Quiz
Wat kun je zeggen over de verbrandingswarmte van glucose en de reactiewarmte van de fotosynthese?
A
Het getal is hetzelfde, het teken ook
B
Het getal is hetzelfde, het teken is anders.
C
Dat hangt van de temperatuur af.
D
Daar moet je eerst aan rekenen, voor je er iets over kunt zeggen.
Slide 26 - Quiz
Bereken de reactiewarmte van de vorming van ammoniumchloride uit ammoniak en waterstofchloride.
Slide 27 - Open question
Van redoxreacties kun je ook de reactiewarmte uitrekenen. Bijvoorbeeld van de vorming van zilverchloride. Hier komt een heel ander getal uit dan het potentiaalverschil van tabel 48. Met welke factor verschillen de reactiewarmte en het potentiaalverschil?
Slide 28 - Open question
15.3 Reactiesnelheid
reactiesnelheid & reactiesnelheidsconstante
Snelheidsbepalende stap
Evenwichtsreacties
Katalysators
Slide 29 - Slide
Reactiesnelheid
Afhankelijk van.....
1. Temperatuur 2. Soort stof
3. Concentratie
4. Verdelingsgraad
5. Katalysator
Slide 30 - Slide
Reactiesnelheid
Reactiesnelheid s
Molariteitsverandering per seconde
Reactiesnelheidsconstante k Fractionele verandering per seconde
(molL−1s−1)
(s−1)
Slide 31 - Slide
de reactiesnelheid is
A
de tijd die nodig is voor reactie
B
de energie die nodig is voor reactie
C
de molariteitsverandering per tijdseenheid
Slide 32 - Quiz
De reactiesnelheid is lager bij
A
een fijnere verdelingsgraad
B
een minder fijne verdelingsgraad
C
de verdelingsgraad is niet van invloed
Slide 33 - Quiz
De reactiesnelheid is hoger bij
A
Hoge temperatuur
B
Lage temperatuur
Slide 34 - Quiz
Welke van onderstaande factoren beïnvloedt NIET de reactiesnelheid?
A
Concentratie
B
Katalysator
C
Temperatuur
D
Volume
Slide 35 - Quiz
Evenwichten
De evenwichtsconstante van een reactie is direct gekoppeld aan de reactiesnelheidsconstantes:
VB:
K=k2k1
HF+H2O⇌H3O+(aq)+F−(aq)
k2
k1
Slide 36 - Slide
Evenwicht verstoren
Er is evenwicht als de snelheid van de heengaande reactie gelijk is aan de snelheid van de teruggaande reactie (s1 = s2)
Alles wat de reactiesnelheden verandert, verandert dus ook de ligging van een evenwicht.
Slide 37 - Slide
Weten jullie wat de "orde" van een reactie is?
A
Ja
B
Ik denk het wel...
C
Niet echt
D
Huh, wat?
Slide 38 - Quiz
Langzaamste stap bepaalt de snelheid van de reactie
De reactiesnelheid wordt bepaald door de langzaamste stap in het reactiemechanisme.
Slide 39 - Slide
Eerst een "dom" vraagje: Als er 5 auto's per minuut van A naar B gaan en er gaan 2 auto's van B naar C per minuut, hoeveel gaan er dan van A naar C per minuut?
timer
0:20
Slide 40 - Open question
Een katalysator
wordt niet verbruikt
verhoogt de reactiesnelheid
verlaagt de activeringsenergie
maakt soms een ander reactiemechanisme mogelijk
Slide 41 - Slide
Wat doet een katalysator met de reactiesnelheid?
A
vertraagt
B
versnelt
C
hangt af van de soort katalysator
D
geen invloed
Slide 42 - Quiz
Boltzmann
Slide 43 - Open question
15.4 Blokschema's
Fijn- en bulkchemie
Batch- en continuprocessen
Blokschema's lezen en tekenen
Slide 44 - Slide
Fijn- en bulkchemie
Slide 45 - Mind map
Soorten chemie
Fijnchemie
Bulkchemie
Volumes
Klein (Liters)
Groot (m3)
Bewerkingen
Veel en Complex
Weinig en Eenvoudig
Proces
Vaak "Batch"
Vaak "Continu"
Toegevoegde waarde
Hoog
Laag
Voorbeelden
Medicijnen, Verf, Elektronica
Chemicaliën, Brandstoffen, Metalen
Slide 46 - Slide
Soorten processen
Batch
Continu
Volumes
Klein (Liters)
Groot (m3)
Bewerkingen
Aanpasbaar
Niet aanpasbaar
Kosten
Arbeid
Kapitaal
Voorbeelden
Medicijnen, Verf, Elektronica
Chemicaliën, Brandstoffen, Metalen
Slide 47 - Slide
Slide 48 - Slide
Slide 49 - Slide
Opgave
Teken in je schrift het blokschema voor het maken van geraffineerde suiker uit suikerbieten.
Eerst worden de suikerbieten gewassen en fijngehakt.
Vervolgens wordt warm water toegevoegd. De suiker lost op, de rest van de pulp niet.
Dan wordt de bietenpulp van het suikerwater gescheiden met een zeef.
Het gewonnen suikerwater wordt vervolgens verhit en tevens wordt met sneldraaiende trommelzeven, net zoals in een wasmachine, de suiker gescheiden van het water.
timer
5:00
Slide 50 - Slide
Een begin van een juist antwoord kan er als volgt uit zien: