6V Groene chemie (H19)

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5,6

H19 Energie en industrie

Maak eerst formatieve test van H15 en H17

Welke bewering is juist over rendement...

1. kan > 100 % zijn
2. heeft een waarde van 0-100 %
3. Kan negatief zijn

De E-factor voor de bereiding van X is 0,8 via proces 1 en 0,4 via proces 2. Welke stelling is juist?

1. proces 1 gebruikt meer energie dan proces 2
2. proces 2 gebruikt meer energie dan proces 1
3. proces 1 gebruikt meer grondstof dan proces 2
4. proces 2 gebruikt meer grondstof dan proces 1

Iemand vertelt je dat de E-factor van een bepaald productieproces 0,5 is. Wat betekent dit?

1. per 0,5 kg product ontstaat 1 kg afval
2. per 0,5 kg product ontstaat 0,5 kg afval
3. per kg product ontstaat 0,5 kg afval
4. per kg product ontstaat 1 kg afval

De atoomeconomie van alcohol in de volgende reactie is....

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%

Wat is de atoomeconomie van:

N​2​​+3H​2​​→2NH3

1. 50%
2. 75%
3. 100%
4. Geen idee

Bereken het energie-effect per mol ethyn van de volledige verbranding van ethyn tot o.m. vloeibaar water. (Geef berekening & antwoord)

Cel met ijzer(III)chloride en waterstofsulfide

Met behulp van ijzer(III)chloride en waterstofsulfide kan als volgt een elektrochemische cel worden gebouwd.

• In bekerglas A, gevuld met een ijzer(III)chloride-oplossing, wordt een koolstofelektrode geplaatst.

• In bekerglas B, gevuld met gedestilleerd water, wordt ook een koolstofelektrode geplaatst.

• Bekerglazen A en B worden verbonden door een zoutbrug.

• Nadat beide elektroden via een gevoelige voltmeter met elkaar zijn verbonden, wordt een regelmatige stroom waterstofsulfidegas door het water in bekerglas B geleid.

De volgende vragen (1 tm 4) gaan over deze elektrochemische (brandstof)cel...

1) Waarvoor dient de zoutbrug?
2 antwoorden

1. Om elektronen door te laten stromen
2. Om een gesloten stroomkring te krijgen
3. Aanvoer van reagerende stoffen
4. Om ionen door te laten stromen

2) Schrijf in je schrift de halfreacties en de somreactie die verlopen in deze elektrochemische cel. Upload een foto van je uitwerking.

3) In welk bekerglas bevindt zich de positieve elektrode

1. Bekerglas A
2. Bekerglas B

Teken de opstelling in je schrift

Noteer in deze opstelling de volgende nummers op de juiste plek. Voeg een foto toe op de volgende slide.

1. plus-pool
2. min-pool
3. zoutbrug
4. voltmeter
5. invoer waterstofsulfidegas

6. koolstofelektrode (2x)

7. ijzer(III)chloride-oplossing

8. gedestilleerd water

4) Upload een foto van je getekende opstelling met de cijfers 1 tm 8 erin.

Direct-EthanolBrandstofcel (DEFC)

De direct-ethanolbrandstofcel (DEFC) maakt gebruik van ethanol in de brandstofcel in plaats van de meer giftige methanol.

De volgende vragen (5 tm 7) gaan over deze elektrochemische (brandstof)cel...

5) Geef de vergelijking van de halfreactie voor de omzetting van ethanol tot koolstofdioxide. Behalve de formules voor genoemde stoffen komen in de vergelijking nog e^-, H⁺ en H₂O voor.

6) Leid in je schrift met behulp van vraag 5) en halfreactie van zuurstof in zuur milieu de totaalvergelijking af. Upload je antwoord.

7) De DEFC levert 100 uur een stroom van 2,5.10^-4 A. Van de omgezette ethanol wordt 80% gebruikt voor de stroomlevering. Bereken hoeveel gram ethanol wordt omgezet. Maak bij je berekening gebruik van de constante van Faraday (BinasTabel 7A). 1 A = 1 C/s.
- Na deze vraag ga je verder met de theorie van H19, maak aantekeningen -

hernieuwbaar =

onuitputtelijk, weer opnieuw te maken, gemaakt uit biomassa

recyclebaar =

herbruikbaar, geen afval maar grondstof, terugvoeren naar begin van productieproces

Zie de afbeelding links. 

In warmtewisselaar WW1 wordt de hulpstroom water omgezet in stoom. De reactie die plaatsvindt in reactor R1 is ...

1. endotherm
2. exotherm

Mbv gegevens over een proces mogelijke gevolgen voor mens en milieu kunnen aangeven.

• warmte/krachtkoppeling (WKK) warmte/energie die vrijkomt bij een proces elders nuttig gebruiken. (vb stadsverwarming)
• transport van grondstoffen, producten & afval
  
• uitstoot/emissies vergelijken met grenswaarden (T97A)
• gebruik van (koel-)water
• risico bij calamiteiten (opg 11)

Aantekening

NOx

CO2

Fijnstof (vliegas)

SO2

kijk eens in Binastabel 64B

Draagt bij aan het versterkt broeikaseffect

1. CO​2​​
2. SO​2​​
3. NOx
4. vliegas

Veroorzaakt zure regen.

1. CO​2​​
2. SO​2​​
3. NOx
4. vliegas

Veroorzaakt smog (en dus longwegproblemen).

1. CO​2​​
2. SO​2​​
3. NOx
4. vliegas

emissie	CO 2	SO 2	NOx	vliegas
gevolg	draagt bij aan het versterkt broeikas-effect	zure regen & smog ..+H 2 O→H 2 SO 4	zure regen & smog ..+H 2 O→HNO 3	smog
remedie	-	door kalkwater leiden → gips*	in de deNOx laten reageren tot N 2 en water	afvangen en verwerken in beton en cement*

*  bouwmateriaal

Fossiele brandstof:

uit resten van planen en dieren van miljoenen jaren geleden.

• aardgas
• aardolie
• steenkool

raken op
lange C-cyclus

CO2-uitstoot van de verbranding draagt bij aan het versterkt broeikaseffect

Biobrandstof

gemaakt uit biomassa uit onze generatie

• biogas vergisten slib
• bioethanol vergisten suiker
• biodiesel omesteren olie

hernieuwbaar (duurzaam!)

korte C-cyclus: CO2-neutraal

De CO2 die vrijkomt bij de verbranding is kort geleden door een plant opgenomen tijdens fotosynthese.

Wat geldt niet voor fotosynthese?

1. reactie legt CO2 vast
2. reactie is endotherm
3. reactie is exotherm
4. reactie geeft O2

Zijn er nog
vragen?

Geen vragen?
Maak opg. 10abc en 11. Vergelijk bij opg. 10:

- kolenvergasser      - aardgascentrale

- kolencentrale         - H₂-brandstofcel