H5.2 les 2 CO2 emissie en Reactie energie berekenen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

4VWO

H5 Reacties in beweging

H5.2 CO₂ emissie en reactiewarmte berekenen

Nodig:

boek (blz 70)

Binas 

laptop

Deze les

• afronden H5.1
• wat weet je nog van de vorige les?
• Uitleg H5.2
  
• eigen werk: H5.1 opgave 6  en H5.2 opgave 2, 3 en 5

Leerdoelen

• je kunt de CO2 emissie van brandstoffen vergelijken
• je kunt de reactiewarmte van een reactie berekenen met behulp van de vormingswarmte 

H5.1 specifieke CO2-emissie

= hoeveelheid CO2 die vrijkomt per MJ geleverde energie:

hoe meer energie de brandstof geeft en hoe minder CO2 daarbij vrijkomt, hoe duurzamer de brandstof

voorbeeld

	methaan	propaan
.
.
.

reacievergelijking:

hoeveel mol CO2 komt vrij bij verbranding van 1 mol?

reactiewarmte:

hoeveel energie komt vrij bij verbranding van 1 mol? (T56)

specifieke CO2-emissie:

massa CO2: reken aantal mol om in gram

Vergelijk op basis van de specifieke CO2-emissie (g MJ-1) welke brandstof het meest duurzaam is:

voorbeeld

	methaan	propaan
.
.
.

reacievergelijking:

hoeveel mol CO2 komt vrij bij verbranding van 1 mol?

reactiewarmte:

hoeveel energie komt vrij bij verbranding van 1 mol? (T56)

specifieke CO2-emissie:

massa CO2: reken aantal mol om in gram

Vergelijk op basis van de specifieke CO2-emissie (g MJ-1) welke brandstof het meest duurzaam is:

CH₄ + 2 O₂ -> CO₂ + 2 H₂O

1 mol                 1 mol

1 mol CO₂ = 44,010 g

8,90 * 10⁵ J = 0,890 MJ

44,010 g / 0,890 MJ = 49 g CO₂ per MJ

wat weet je nog van de vorige les?

pak je laptop en meld je aan

Bij oplossen van natriumhydroxide in water stijgt de temperatuur van de oplossing.

1. exotherm
2. endotherm

natriumhydroxide en zoutzuur van 18 °C worden samengevoegd. Na de reactie is de temperatuur 23 °C

1. deze reactie is exotherm, want de stoffen worden warmer
2. deze reactie is endotherm, want de stoffen worden warmer
3. deze reactie is exotherm, want de omgeving wordt warmer
4. deze reactie is endotherm, want de omgeving wordt warmer

herhaling

herhaling

sleep de woorden naar de juiste plek

niet alle woorden worden gebruikt

beginstoffen

reactieproducten

Eact

geactiveerde toestand

dE < 0

dE > 0

niet-ontleedbare stoffen

Energiediagrammen

herhaling

Hoe bereken je het verschil in energie tussen beginstoffen en reactieproducten (=dE)?

Eerlijk vergelijken

Om de hoeveelheid chemische energie van verschillende stoffen eerlijk met elkaar te kunnen vergelijken, moeten we een "aftelpunt" of "nulpunt" afspreken.

Bijvoorbeeld:

Om te kunnen vergelijken hoe hoog de Mount Everest is ten opzichte van de Alpen, moeten we afspreken wat het nulniveau is. Voor hoogtemetingen is dat: zeeniveau

noteer & leer

Om te kunnen vergelijken hoeveel energie verschillende stoffen hebben, moeten we afspreken wat het nulniveau is:

De chemische energie van Niet Ontleedbare Stoffen is 0 J per mol

0 

vormingsenergie

= de energie die vrijkomt bij (of nodig is voor) de vorming van een stof uit de niet-ontleedbare stoffen 

Deze waarden kun je vinden in Binas tabel 57

0 

noteer & leer >>

Binas 57A Vormingswarmten

Binas 57B Vormingswarmten

Wat is de vormingswarmte van waterdamp?

1. 0 J per mol
2. -2,42 x10^5 J per mol
3. -2,86 x 10^5 J per mol
4. -1,88 x 10^5 J per mol

Wat is de vormingswarmte van waterstof?

1. 0 J per mol
2. -2,42 x10^5 J per mol
3. -2,86 x 10^5 J per mol
4. -1,88 x 10^5 J per mol

uitleg:

Hoe bereken je de reactiewarmte (dE)  met behulp van de vormingswarmte?

wil je de uitleg later nog een keer horen? bekijk dan de filmpjes in de gedeelde les

delta E = Eeind  -  Ebegin 

voorbeeld: bereken de reactiewarmte voor de verbranding van 1 mol methaan. Water komt vrij als water (l).

1. Stel de reactievergelijking op.

2. Noteer voor alle stoffen in de r.v. m.b.v. Binas T57 de vorminswarmte (E_v)

3.  Tel Ev van de beginstoffen op en Tel Ev van de reactieproducten op

4. Bereken delta E = Eeind - Ebegin

5. Controleer: J per 1 mol?

Bereken de reactiewarmte voor de verbranding van 1 mol methaan. Het antwoord kunnen we in dit geval checken in Binas tabel 56

Bij de berekening van de reactiewarmte voor de verbranding van 1 mol methaan, hebben we gebruikt: 

Een andere manier om dit te zien:

ΔE=E​eind​​−E​begin​​

blz 75 figuur 1 & 2

ZET TUSSEN HAAKJES!!!

NIET leren, NIET gebruiken

(want je gaat het verwarren met de energiediagrammen die je moet tekenen op toetsen!!)

stappenplan

1. noteer de kloppende reactievergelijking

2. noteer onder elke stof de vormingswarmte uit Binas 57 en houd rekening met het aantal mol  (bijv 3 H2O = 3x vormings-warmte H2O)

4. Tel de energie van de beginstoffen op (Ebegin) en van de reactieproducten op (Eeind)

5. Bereken dE :  dE =  (Eeind)  - (Ebegin)     Gebruik haakjes!

6. Controleer of je dE nog moet omrekenen naar J per 1 mol

Bereken Ebegin en Eeind. Hoe groot is dE?

uitwerking

En....klopte jouw antwoord? TIP: Let op de tekens, gebruik haakjes!

keuze moment

begin alvast met het eigen werk 

(H5.1 opgave 6 en H5.2 opgave 2, 3 en 5)

OF

doe nog een keer mee met een voorbeeld

voorbeeld 2: Bereken de reactiewarmte van de vorming van distikstoftetra-oxide uit stikstofdioxide. Geef je antwoord in J per mol stikstofdioxide.

1. reactievergelijking:

  

2. Ev beginstoffen optellen

Ev reactieproducten optellen

3. dE = Eeind - Ebegin

gebruik haakjes!!

4. controleer: J per 1 mol?

eigen werk

CO₂-emissie leren berekenen

reactie-energie leren berekenen met vormingswarmte

oefen dit met H5.1 opgave 6 en H5.2 opgave 1, 3, 4abc