§5.5 Elektrolyse en fotolyse in de chemische industrie + Herhaling H5

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

§5.5 Elektrolyse en fotolyse in de chemische industrie + Herhaling H5

Doel

Je kunt uitleggen hoe aluminium wordt gemaakt uit bauxiet;

Je kunt de mogelijke problemen van een toekomsige waterstof economie aangeven;

Je kunt duidelijk maken dat veel kleurstoffen onder invloed van licht verbleken;

Wat we de afgelopen lessen hebben geleerd toepassen.

Welke reactievergelijking geeft het ‘uit elkaar trekken’ van lachgas (N₂O) juist weer?

1. N₂O --> N₂ + O
2. N₂O --> 2N + O
3. 2N₂O --> 2N₂ + O₂
4. 2N₂O --> 4N + O₂

Noem vijf toepassingen van aluminium:

Had je misschien één van deze toepassingen? 

Er zijn er nog veel meer ...

Nergens op de wereld zit het metaal aluminium in de bodem.

Hoe komen we dan aan zoveel aluminium?

8,5 % van de aardkorst bestaat uit aluminiumerts (bauxiet). Hiernaast zie je een bauxietmijn in Suriname.

Bauxiet wordt vooral gewonnen in Australie, China en Brazilië.

Je gaat nu de productie van aluminium uit bauxiet in een blokschema weergeven.

Eerst even twee herhalingsvragen over een blokschema ...

productie van aluminium

Na een aantal bewerkingen krijg je aluminiumoxide Al₂O₃

Dit wordt door middel van elextrolyse ontleed tot 

2Al₂O_3(l) --> 4Al_(l) + 3O_2(g)

_{Daarna wordt het soms gemengt met één of meerdere andere elementen.}

_{De stof die na stolling van een dergelijk mengsel ontstaat: legering.}

Nadeel van waterstof als brandstof

• Opslag en transport van waterstof is niet ongevaarlijk en daarom kostbaar.
• Uitlaat wordt erg heet net als bij  benzine auto's. Uitlaat reageert met lucht (stikstof en zuurstof) en er ontstaat stikstofoxiden. En dat is slecht voor het milieu, want er ontstat zure regen. 

Toestel van Hoffmann

Wat doet dit apparaat?

• 2H₂O --> 2H₂ + O₂
  
• Kost veel energie daarom is met bezig om door middel van fotolyse water te scheiden.

Geef voor elk van onderstaande processen aan of het een chemische reactie is.

Licht je antwoord steeds toe.

a Het oplossen van suiker.

• Nee, suiker en water blijven allebei nog aanwezig.                              C₁₂H₂₂O_11(s)-->C₁₂H₂₂O_11(aq)

b Het verbranden van suiker.

• Ja, suiker verandert. 

c Het smelten van suiker.

• Nee, dat is een faseverandering.

d Het ontleden van suiker.

• Ja, suiker verandert.

Welke vergelijkingen stellen een ontledingsreactie voor? Leg je antwoord uit.

12NaCl _(l) --> 12Na _(l) + 6Cl₂ (g)

• een ontledingsreactie, want je hebt 1 begin stof en meerdere reactieproducten

2H₂O_2 (aq) --> 2H₂O _l) + O_{2 (g)}

• ontledingsreactie, want je hebt 1 beginstof en meerdere reactieproducten

 2Mg_(s) + O_2(g) --> 2MgO_(s)

• geen ontledingsreactie want je hebt meerdere beginstoffen.

 

Volgens velen is de waterstofeconomie in opkomst. Waterstof lijkt een geweldige brandstof voor bussen.

a Geef de reactie die plaats vindt bij het verbranden van waterstof in de motor?

• 2 H₂ (g) + O₂(g) -->2H₂O_(l)
  

Toch kleven er bezwaren aan het gebruik van waterstof.

b Noem drie problemen bij het gebruik van waterstof.

•  Waterstof produceren is (nog) niet schoon. 
  
•  Opslag en transport is gevaarlijk, dus kostbaar. 
  
•  Er ontstaan nog steeds stikstofoxiden, doordat de hete uitlaat reageert met lucht. 
  

Welke drie stappen kun je onderscheiden bij de productie van aluminium?

• 1 winning en zuivering van bauxiet 
  
• 2 productie van aluminium door elektrolyse 
  
• 3 de verdere verwerking van aluminium 
  

Hoe noem je het aantasten van metalen door stoffen uit de lucht?

1. corroderen
2. ontkalken
3. neutraliseren
4. oplossen

Wat verstaan we onder een thermoplast?

• Een thermoplast is een kunststof die zacht wordt bij verwarming. Thermoplasten worden verwerkt tot producten d.m.v onder andere spuitgieten.
  

Hoe heet het proces dat wordt gebruikt om kunststof schaaltjes te maken van een thermoplast?

• spuitgieten

Het plastic in afval bestaat zowel uit thermoharders als uit thermoplasten. Welke van deze soorten plastic kan door smelten worden hergebruikt?

1. thermoharders
2. thermoplasten
3. zowel thermoharders als thermoplasten

Welke reactievergelijking geeft het ‘uit elkaar trekken’ van lachgas (N₂O) juist weer?

1. N₂O --> N₂ + O
2. N₂O --> 2N + O
3. 2N₂O--> 2N₂ + O₂
4. 2N₂O --> 4N + O₂

De eerste bewerking die ruwe aardolie ondergaat, is destillatie. Daarbij ontstaan verschillende fracties. Eén van deze fracties is autobenzine.

Geef de namen van twee andere fracties die ontstaan bij de destillatie van aardolie.

• dieselolie
  
•  gasolie
  
•   kerosine
  
•  lpg
  
•  nafta
  
•  petroleum
  
•  stookolie
  

Een fractie die bij de destillatie van aardolie ontstaat, is:

1. een mengsel met een kookpunt.
2. een mengsel met een kooktraject.
3. een zuivere stof met een kookpunt.
4. een zuivere stof met een kooktraject.

Je hebt 33 gram O₂

Hoeveel gram koolstofdioxide ontstaat er dan?

De molverhouding

…….……..………… : ….……..……

….……..…… : ….……..……

1 mol ....... = ….……..……g

Dus ….……..…… : ….……..……= ….……..……mol ......

Dus er is ….……..…… ∙ ….……..…… = ….……..…… mol ........

 1 mol ......... = ….……..……g

 Dus er is ….……..…… ∙ ….……..…… = ….……..……     .......... gevormd

Je hebt 75 gram CS₂

Hoeveel gram SO₂ ontstaat er dan?

De molverhouding

…….……..………… : ….……..……

….……..…… : ….……..……

1 mol ....... = ….……..……g

Dus ….……..…… : ….……..……= ….……..……mol ......

Dus er is ….……..…… ∙ ….……..…… = ….……..…… mol ........

 1 mol ......... = ….……..……g

 Dus er is ….……..…… ∙ ….……..…… = ….……..…… .......... gevormd

Je hebt 30 gram NH₃

Hoeveel gram stikstof ontstaat er dan?

Huiswerk voor

Opdrachten 36 t/m 48 behalve 42C, 44, 47

lezen blz 192 Thermoplasten en thermoharders