H7: verbrandingen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

H7 verbrandingen

3 brandvoorwaarden

1. brandstof (=meestal stof die bij verbranding veel energie levert)
2. zuurstof= 21 vol % van de lucht  (de rest vooral stikstof 78 vol %)
3. ontbrandingstemperatuur = stofeigenschap

Blussen =minstens 1 van de 3 brandvoorwaarden weg halen  

Onthoud: bij blussen met water verdampt het water (daarvoor is veel warmte nodig)-->  brandstof koelt af tot onder de ontbrandingstemperatuur!

 Fossiele brandstof = ontstaan uit resten van planten en dieren

• bestaan voornamelijk uit koolwaterstofverbindingen CxHy
• moleculen die in ieder geval koolstof- en waterstofatomen bevatten
• bij volledige verbranding ontstaat dus altijd CO2(g) en H2O(l) 
• fossiele brandstoffen zijn niet hernieuwbaar en zorgen o.a. voor versterkt broeikaseffect

reactieverschijnselen bij snelle verbranding 

 ontstaan van:

1. warmte
2. vlammen =brandend gas
3. soms rook(= gas +vaste deeltjes 
4. soms vonken(=vaste gloeiende deeltjes)
5. vaak as

langzame verbrandingen
(ontstaat géén vlam wel warmte)

• b.v. verteren van voedsel of het oxideren van metalen 
• Algemene notatie van verbrandingen:
  brandstof + zuurstof--> verbrandingsproduct(en)
• verbrandingsproducten zijn oxides (verbindingen met zuurstof)

Oliebrand wordt vaak geblust
met behulp van explosieven

• explosie = hele snelle verbranding
• er ontstaan in korte tijd veel gassen -->

1. er wordt tijdelijk zuurstof weggehaald
2. brandstof wordt verspreid 
3. brandstof koelt daardoor af tot onder ontbrandingstemperatuur
   
   dus alle 3 de brandvoorwaarden weggehaald 

  

soort brandstof
A: vaste stoffen (hout, meubels)

B: vloeistoffen (benzine+ diesel)
C: gassen (aardgas)

D: metalen (natrium/ magnesium)

F: vetten (frituurvet)

geschikt blusmiddel

water, poeder, schuim, evt zand

koolstofdioxide, poeder, schuim

koolstofdioxide, poeder,
soms koolstofdioxide of poeder,

schuim of blusdeken

Elke brandstof zijn eigen blusmiddel (vijf categorieën) 

Brand blussen

Hoe blus je een brand?

Blusmiddelen

Water: Ontbrandingstemperatuur, zuurstof

Koolstofdioxide: Zuurstof

Poederblusser: Zuurstof

Schuim: Zuurstof

Zand: Brandstof en zuurstof

Blusdeken: Zuurstof

Verschil volledig en onvolledige verbranding

Methaan verbranden:

Methaan volledig verbranden:

CH₄ + 2O₂ --> CO₂ + 2H₂O

Methaan onvolledig verbranden:

2CH₄ + 3O₂ --> 2CO + 4H₂O

Verbranden van verbindingen

Atoom in brandstof	Verbrandings-product	Naam
C	CO 2	koolstofdioxide
H	H 2 O	water
S	SO 2	zwaveldioxide

opdracht in groepjes van twee
geef de kloppende  reactievergelijking bij de volgende situaties 

1. bij de verbranding van waterstof wordt er waterdamp gevormd.
2. Bij het roesten van ijzer ontstaat ijzeroxide met de formule Fe₂O₃

verbranding van waterstof

1. waterstof + zuurstof --> waterdamp
2.     
   

H​2​​(g)+O​2​​(g)−−>H​2​​O(g)

2H​2​​(g)+O​2​​(g)−−>2H​2​​O(g)

bij het roesten van ijzer onstaat ijzeroxide Fe2O3

1. ijzer + zuurstof --> ijzeroxide    
2.  
   

Fe(s)+O​2​​(g)−−>Fe​2​​O​3​​(s)

4Fe(s)+3O​2​​(g)−−>2Fe​2​​O​3​​(s)

volledige verbranding koolwaterstoffen

1. kleurloze of blauwe vlam
2. CxHy + O2(g) -->  H2O(l) +   CO2(g)
3. beide gassen zijn broeikasgassen en zorgen voor versterkt broeikaseffect als ze ontstaan bij verbranding van fossiele brandstoffen

onvolledige verbranding koolwaterstoffen

1. oranje of gele vlam
2.  CxHy+ O2(g)--> H2O(l)+ C(s) + CO(g)
3. koolstofmonoxide/kolendamp)=  dodelijk
4. koolstofmonoxide is zwaar, kleur- en geurloos en voorkomt opname van zuurstof -> je stikt

Moet je bewijzen dat je een koolwaterstof verbrandt?

Daarvoor maak je gebruik van een Reagens = stof die een andere stof zichtbaar maakt

• Water toon je aan met wit kopersulfaat, dat wordt blauw 
  
• Koolstofdioxide toon je aan met  helder kalkwater, dat wordt  troebel en wit

dan moet je aantonen (=  bewijzen) dat  de onzichtbare verbrandingsproducten waterdamp en koolstofdioxide zijn ontstaan. 

Belangrijke aantoningsreacties

aan te tonen stof	indicator/aan-toningsproef	waarneming
water	wit kopersulfaat	wit kopersulfaat wordt blauw in contact met water
koolstof-dioxide	kleurloos/helder kalkwater	wordt troebel en wit als er CO 2 doorheen gaat
waterstof	gas opvangen en aansteken	je hoort een blaffend geluid
zuurstof	gloeiend voorwerp erbij	voorwerp gaat feller branden

 opdracht in groepjes van twee: 
geef de kloppende  reactievergelijking bij de volgende situatie

1. Bij de onvolledige verbranding van ethaan C₂H₆ (g) ontstaat naast water nog een andere stof
   

Tip

Er ontstaat naast H2O en CO

b.v aantonen dat hout een koolwaterstof is met een proef

1. verbrandt de brandstof
2. vang de verbrandingsgassen op en laat
   ze door deze opstelling gaan
3. als waterdamp bij het witte kopersulfaat
    komt kleurt dit blauw
4. als koolstofdioxide door kalkwater gaat
   wordt dit troebel en wit
5. nu heb je beide stoffen aangetoond =bewezen
6. conclusie: hout is een koolwaterstof

onvolledige verbranding van ethaan (= C2H6(g)) waarbij waterdamp en 1 andere stof ontstaan

1. ethaan + zuurstof --> waterdamp + koolstofmonoxide
2. hier is het handig om eerst de molecuulformules te noteren zodat je makkelijker kunt bedenken wat de andere stof is    
   

C​2​​H​6​​(g)+O​2​​(g)−−>H​2​​O(g)+CO(g)

2C​2​​H​6​​(g)+5O​2​​(g)−−>6H​2​​O(g)+4CO(g)

1.  kloppende reactievergelijking 
2.  bereken massaverhouding waarin stoffen met elkaar reageren 
3. vul gegevens in verhoudingstabel in en bereken je onbekende of  met kruislingsvermenigvuldigen z.o.z.

Rekenen aan reacties "Wet van behoud van massa"

(Massa gaat nooit verloren)

Hoeveel magnesium is er dan nodig om 10 g magnesiumoxide te maken?