les 3 H11.3 Atoomeconomie en rendement

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

les 3 Atoomeconomie en rendement

Hoe bereken je welk proces "groener" is?

5HAVO NOVA

H11.1 - rendement

H11.3 - atoomeconomie

Leerdoelen

1. je kunt van een proces het rendement berekenen
2. je kunt van een proces de atoomeconomie berekenen

deze les

• uitleg van de berekeningen
• H11.1 (blz 71) + H11.3 (blz 87 t/m 88) doorlezen in scheikundeboek NOVA
• zelf oefenen met opgave 15 ab, 18ab, 19ab en 21

Rendement

Bij een reactie wordt niet altijd 100% van de beginstof omgezet in reactieproduct. Dit kan verschillende oorzaken hebben, bijvoorbeeld:

- er stelt zich een evenwicht in

- er zijn ongewenste nevenreacties

- de beginstof is niet zuiver

Rendement berekenen

Om te berekenen hoeveel % van de beginstof daadwerkelijk is omgezet in gewenst reactieproduct, gebruik je de volgende formule:

rendement =  werkelijke opbrengst          x 100%

     theoretische opbrengst

dus: wat je echt hebt gekregen gedeeld door wat je maximaal had kunnen krijgen als wel alles was omgezet

Rendement berekenen

rendement =  werkelijke opbrengst          x 100%

     theoretische opbrengst

Deze formule om het rendement te berekenen vind je in

Binas Tabel 37H en op blz 71 in je boek

Stappenplan - rendement berekenen

1. Geef de reactievergelijking
2. Bereken met de gegeven hoeveelheid beginstof hoeveel reactieproduct hiermee maximaal (= theoretisch)
   kan ontstaan (dit is rekenen met r.v.         )
3. Kijk in de opgave hoeveel reactieproduct er
    werkelijk is ontstaan (dit is gegeven) 
4. Bereken het rendement 

Nu zelf:

Bij de additie van water aan 1,0 kg propeen ontstaat
0,80 kg propaan-1-ol.

Bereken het rendement.

Uitleg

1.  C₃H₆ + H₂O --> C₃H₇OH

2. 1,0 kg = 1000 gram

     1000 g / M = 23,8 mol propeen (M_propeen = 42,08 g/mol)

     molverhouding 1:1, dus ook 23,8 mol propaan-1-ol

     23,8 x M = 1430 g propaan-1-ol (M_propaan-1-ol = 60,09 g/mol)

3. gegeven: er ontstaat 0,80 kg propaan-1-ol

4. rendement = 0,80 kg / 1,430 kg x 100% = 56 % 

Atoomeconomie

Bij een chemische reactie hergroeperen de atomen tot moleculen van nieuwe stoffen. Voor een duurzaam proces is het de bedoeling dat zoveel mogelijk atomen van de beginstoffen gebruikt worden voor het gewenste reactieproduct. Je wilt zo min mogelijk atomen "verliezen" aan restproducten (afval).

Voorbeeld

glucose    -->    melkzuur

C6H12O6  --> 2 C3H6O3

Bij deze reactie worden alle atomen van de beginstof gebruikt voor het reactieproduct. De atoomeconomie is 100%. 

Atoomeconomie berekenen

Deze formule om de atoomeconomie te berekenen vind je in 

Binas 37H en op blz 88 in je boek

Atoomeconomie berekenen

Nu zelf:

Bereken de atoomeconomie voor de vorming van deze ester:

Uitleg

1.  gewenst product is de ester C₄H₈O₂ 
     dus massa gewenst product = M_C4H8O2 = 88,104 

2. beginstoffen zijn: C₂H₄O₂ en C₂H₆O

     dus massa beginstoffen = 60,052 + 46,068 = 106,12 

3. atoomeconomie = 88,104  x 100% = 83,023%

                                             106,12

Wat is juist over de atoomeconomie van ijzerchloride in de volgende reactie

2Fe+3Cl​2​​→2FeCl​3​​

1. groter dan 100%
2. gelijk aan 100%
3. kleiner dan 100%

Wat is juist over de atoomeconomie van alcohol in de volgende reactie

C​6​​H​12​​O​6​​→2C​2​​H​6​​O+2CO​2​​

C​2​​H​6​​O

Alcohol = 

1. groter dan 100%
2. gelijk aan 100%
3. kleiner dan 100%

Bereken atoomeconomie voor chloor in de volgende reactie:

2AgCl→Cl​2​​+2Ag

1. 50%
2. te weinig tijd
3. 24,7%
4. Ik weet niet hoe

Voorbereiden PO Groene Chemie

Leren H11.1 - blz 71 rendement + bestuderen voorbeeldopdracht 1

Maken + nakijken: opgave 6e

Leren H11.2 - blz 87 + 88 + bestuderen voorbeeldopdracht 2

Maken + nakijken: opgaven 15ab, 18ab, 19ab, 21

Wil je de uitleg nog een keer  horen? 

Bekijk dan de volgende filmpjes.