H2.4 Verbrandingsreacties

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

H2.4 Verbrandingsreacties

Wat is de juiste naam ?

P₂O₃

1. difosfortrioxide
2. fosfortrioxide
3. fosforoxide
4. fosfortrioxide

Aan het einde van deze les kan je...

• uitleggen wat een verbrandingsreactie is;
• het verschil uitleggen tussen volledige en onvolledige verbranding en ken de gevaren van onvolledige verbranding;
• uitleggen hoe je de aanwezigheid van H₂ (g), O₂ (g), CO₂ (g) en H₂0 (l) kunt aantonen;
• de 3 voorwaarden voor een verbranding en brengt deze in verband met blusmethoden.

Stoffen

Voorwaarden verbrandingsreacties

Een verbrandingsreactie ontstaat alleen wanneer alle drie de voorwaarden aanwezig

zijn. 

Ontbrandingstemperatuur:

minimale temperatuur die nodig is om de chemische reactie tot stand te laten komen.

1. ontledingsreactie
2. verbrandingsreactie

Stoffen

Brand blussen

Om een brand te blussen of het vuur te doven moet je minimaal 1 van de drie voorwaarden verwijderen:

Een kampvuur gaat vanzelf uit als al het hout is opgebrand (brandbare stof).

Een kampvuur kan je blussen door zand op het vuur te gooien (zuurstof).

Een kampvuur kan je blussen door water erop te gooien (ontbrandingstemperatuur).

Stel: je bent aan het koken en ineens slaat de vlam in je pan met groente. Wat doe je om het vuur te doven?

1. De temperatuur verlagen (water erop)
2. De brandstof weghalen (de pan leeggooien)
3. De zuurstoftoevoer stoppen (deksel erop)
4. Niets (de brand dooft vanzelf)

Verbrandingsproducten

Een verbranding is een reactie met zuurstof.

Bij een verbrandingsreactie ontstaan verbrandingsproducten (reactieproducten). Deze verbrandingsproducten worden oxides genoemd.

Een oxide is een ontleedbare stof (verbinding). H2O (l) en CO2 (g)

Verbranding van verbindingen

Als een verbinding verbrandt ontstaan de oxiden van de atoomsoorten waaruit de verbinding bestond:

In Methaan zitten C en H. Er ontstaan dus de oxiden van koolstof en waterstof.

CH​4​​+2O​2​​−>CO​2​​+2H​2​​O

Verbranding van verbindingen

Als een verbinding verbrandt ontstaan de oxiden van de atoomsoorten waaruit de verbinding bestond:

Welke oxiden ontstaan er bij de verbranding van dimethylsulfoxide?

C​2​​H​6​​SO

1. De oxiden van C en H
2. De oxiden van C, H en S
3. De oxiden van C, H, S en O
4. De oxiden van C, H en O

Volledige verbranding

Volledige verbranding: een verbranding met voldoende zuurstof

Kenmerken: geen rook, blauwe of kleurloze vlam, alle brandstof verbrandt, er ontstaat water en koolstofdioxide.

Een verbranding is een chemische reactie met zuurstof, er verdwijnen stoffen en er ontstaan andere stoffen.

Volledige verbranding

Onvolledige verbranding

Onvolledige verbranding: een verbranding met te weinig zuurstof.

Kenmerken: wel rook zichtbaar, gele vlam = brandende roetdeeltjes, niet alle brandstof verbrandt, er ontstaat water, roet (C) en koolstofmonoxide (CO).

Onvolledige verbranding

Volledige verbranding

• voldoende zuurstof
  

Onvolledige verbranding

• Onvoldoende zuurstof
• Andere reactieproducten

Zeer giftig gas!

Ontstane oxiden

Reagentia

Reagens = Stof die zichtbaar verandert in aanwezigheid van de stof die je wilt aantonen.

Reagens	Aan te tonen stof	Waarneming
Wit kopersulfaat	Water/waterdamp	wit kopersulfaat wordt blauw
Helder kalkwater	Koolstofdioxide	Helder kalkwater wordt troebel
Joodwater	Zwaveldioxide	gele joodwater wordt kleurloos

Aantonen verbrandingsproducten

Producten zijn niet altijd te zien (denk aan waterdamp en koolstofdioxide).
Je kunt ze wel aantonen met een reagens. 

Wit kopersulfaat

Helder kalkwater

Broomwater

Opstelling

Geef de reactievergelijking voor de onvolledige verbranding van propaan (C3H8). Bij deze onvolledige verbranding ontstaat naast water ook koolstofmono-oxide.

In een slecht geventileerde ruimte staat een butaan (C4H10) kachel. In eerste instantie vindt er volledige verbranding plaats. Na een tijdje gaat de volledige verbranding over in een onvolledige verbranding. De verhouding waarin koolstofdioxide en koolstofmono-oxide ontstaan blijkt 1 : 1 te zijn. Het andere reactieproduct is water.

Geef de reactievergelijking van deze verbranding.

Geef de reactievergelijking voor de volledige verbranding van

C₅H₁₀S

Explosies

Explosies

Bij een explosieve verbrandingsreactie moeten de fijn verdeelde brandstof en de zuurstof in de juiste verhouding gemengd zijn.

Er moet ook een sterke exotherme reactie optreden waarbij gasvormige producten ontstaan.

Fase: Gasvormig

Samenvatting

• Bij een verbrandingsreactie moet er een brandbare stof zijn, moet er voldoende zuurstof aanwezig zijn en de ontbrandingstemperatuur moet bereikt zijn.
• Je kunt een brand blussen door een of meerdere van de drie voorwaarden van een brand weg te nemen.
• Een oxide bestaat uit twee atoomsoorten waarvan de tweede zuurstof (de oxide) is.
• In de naamgeving gebruik je voorvoegsels wanneer het eerste atoom een niet-metaal is.
• Een reagens is een stof waarmee je heel specifiek één andere stof kunt aantonen.
• Een explosie is een exotherme reactie waarbij de brandstof en zuurstof in de juiste verhoudingen zijn gemengd. Bij de reactie ontstaan gassen die snel en sterk uitzetten.

benzine + zuurstof --> water + koolstofdioxide

1. ontledingsreactie
2. verbrandingsreactie

Welk getal komt op de plek van x te staan?

4Al(s)+3O​2​​(g)→xAl​2​​O​3​​(s)

1. 6
2. 4
3. 2
4. 1

Wat is waar over volledige verbranding?

1. Een gele vlam betekent volledige verbranding
2. Bij volledige verbranding kan koolstofmonoxide vrijkomen
3. Een vlam met volledige verbranding maakt geen roet
4. Volledige verbranding bestaat helemaal niet

Is proces 2 een volledige of een onvolledige verbranding?

1. Volledige verbranding
2. Onvolledige verbranding

1. Verbranding
2. Ontleding
3. Elektrolyse
4. Onvolledige verbranding

Wat is waar over onvolledige verbranding?

1. Een gele vlam betekent onvolledige verbranding
2. Bij onvolledige verbranding kan koolstofmonoxide vrijkomen
3. Een vlam met onvolledige verbranding maakt veel roet
4. Onvolledige verbranding bestaat helemaal niet

Met welk reagens kun je water aantonen

1. joodwater
2. kalkwater
3. wit kopersulfaat

Met welk reagens kun je aantonen of een gas koolstofdioxide is?

1. wit kopersulfaat
2. helder kalkwater
3. joodwater
4. zetmeel

Vul de uitspraak aan:
Een reagens moet ... en ... zijn.

1. Kleurloos en gevoelig
2. Goedkoop en kleurloos
3. Specifiek en goedkoop
4. Specifiek en gevoelig

Custard wordt gebruikt om vla van te maken. Custard is een wit poeder. Zodra custard met water in aanraking komt, wordt zij geel.
Er is nog een reagens op water. Hoe heet dat reagens?

1. helder kalkwater
2. blauw kopersulfaat
3. jodiumoplossing
4. wit kopersulfaat

Stel: Er is een brand gaande bij een gaskraan. Wat doe je om het vuur te doven?

1. De temperatuur verlagen (water erop)
2. De brandstof weghalen (de gaskraan dicht)
3. De zuurstoftoevoer stoppen (branddeken erover)
4. Niets (de brand dooft vanzelf)

Nu kan je:

• uitleggen wat een verbrandingsreactie is;
  
• het verschil uitleggen tussen volledige en onvolledige verbranding en ken de gevaren van onvolledige verbranding;
  
• uitleggen hoe je de aanwezigheid van H₂ (g), O₂ (g), CO₂ (g) en H₂0 (l) kunt aantonen;
  
• de 3 voorwaarden voor een verbranding en brengt deze in verband met blusmethoden.

Aan de slag:

Maak van 2.4 de opdrachten 1 t/m 14 (online)