6.3 Productie van metalen 3 Mavo

• Scheikunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

6.3

Productie van metalen

Telefoon nog in de tas of omgekeerd op tafel

Leerdoelen

1. Je kunt vertellen uit welke ertsen ijzer en aluminium worden gemaakt.
2. Je kunt een productieproces schematisch weergeven in een blokschema.
3. Je kunt de reactievergelijking voor de elektrolyse van aluminiumoxide opstellen.
4. Je kunt de reactievergelijkingen voor de processen in een hoogoven opstellen.
5. Je kunt de samenstelling van staal beschrijven.

(aluminium)Erts Bauxiet

Erts

• Metalen zitten in de aardkorst als metaalerts
• In de grond vind je aluminiumoxide gemixt met roest, dit heet bauxiet.
• Roest scheiden van aluminiumoxide (Al2O3) 
• Daarna aluminiumoxide (Al₂O₃) ontleden in Al en O₂

Noteer in je schrift (kernwoorden)

Blokschema scheiden van bauxiet

• Lees je van links naar rechts
• Blok: proces
• Pijl: stofstroom
• Stoffen die worden afgevoerd staan met pijl naar onderkant 
• pagina 143 boek

Noteer in je schrift (kernwoorden dik gedrukt (schema niet)

Tweede deel proces bauxiet is : 

• Aluminiumoxide omzetten in 2 Al₂O₃ --> 4 Al + 3 O₂
• Elektrolyse
• Veel energie nodig
• Grafiet (koolstof) als elektrode ( C + O₂  --> CO₂)  

Noteer in je schrift (kernwoorden)

Elektrolyse aluminiumoxide

Noteer in je schrift dit schema

(ijzer)Erts

IJzererts en de Hoogoven

• IJzererts wordt omgezet in ijzer in een hoogoven
• IJzererts bestaat uit ijzeroxide (Fe2O3)
• Cokes (koolstof = C) toegevoegd
• Koolstof reageert met O2 tot CO :   2 C + O2 --> 2 CO
• IJzeroxide reageert met koolstofmonoxide tot ijzer en koolstofdioxide.
• Fe₂O₃ (s) + 3 CO (s) --> 2 Fe (l) + 3 CO₂ (g)

Noteer in je schrift (kernwoorden)

Hoogoven

ijzererts + cokes (koolstof) boven in

Slakken (afval) en ruwijzer onderuit, gebruikt voor bijv. cement

IJzererts en de Hoogoven

• IJzererts wordt omgezet in ijzer in een hoogoven
• IJzererts bestaat uit ijzeroxide (Fe2O3)
• Cokes (koolstof = C) toegevoegd
• Koolstof reageert met O2 tot CO :   2 C + O2 --> 2 CO
• IJzeroxide reageert met koolstofmonoxide tot ijzer en koolstofdioxide.

         Fe₂O₃ (s) + 3 CO (s) --> 2 Fe (l) + 3 CO₂ (g)

Wat maken we dan van ijzer (Tabel 1 van 6.3 blz. 145)

Verschillende soorten ijzer wordt er gemaakt

Overzicht van stoffen 

Bauxiet = aluminiumoxide met roest 

Grafiet = koolstof 

IJzererts = ijzeroxide 

Cokes = koolstof 

Slak = afval van hoogoven

Ruwijzer = ijzer met veel koolstof

Staal = ijzer met minder koolstof 

In stilte lezen 5 minuten theorie boek

Lees theorie 6.3 door blz 142 t/m 146

Wat is een erts?

1. Wordt door de mens gemaakt
2. Een fossiele brandstof
3. Metaal uit de grond
4. Legering van metalen

Waarom is een blokschema handig?

1. om de verschillen tussen 2 processen goed te kunnen zien
2. om te kijken welke scheidingsmethode je gebruikt
3. om te kijken wat duurzaam is en wat niet
4. om het oorspronkelijke proces te weergeven

In de blokken van een blokschema staan:

1. Stoffen
2. Bewerkingen
3. Zowel A & B
4. Geen van deze antwoorden

De stofstroom in een blokschema is.

1. Wat op de pijl staat
2. Wat in het blok staat

Welke van de volgende beweringen over aluminium zijn juist?
1. Aluminium is een licht metaal.
2. Aluminium wordt gewonnen uit bauxiet.
3. Bereiding van aluminium gaat via een elektrolyseproces
4. Aluminium is een edelmetaal

1. Alle vier de beweringen zijn juist
2. Alleen 1, 2 en 3 zijn juiste beweringen
3. Alleen 1 en 2 zijn juiste beweringen
4. Alleen 2 en 3 zijn juiste beweringen

In een hoogoven wordt zogeheten ruwijzer bereid. Hiervan worden verschillende soorten staal gemaakt.
Wat is het verschil is tussen ruwijzer en staal?

1. Staal bevat koolstof, ruwijzer niet.
2. Ruwijzer bevat meer koolstof dan staal.
3. Ruwijzer bevat koolstof, staal niet.
4. Ruwijzer bevat minder koolstof dan staal

Welke stof bevat veel ijzeroxide?

1. cokes
2. ijzererts
3. ruwijzer
4. staal

Welke van de onderstaande materialen zal het minst snel oxideren in de natuur?

1. constructiestaal
2. gietijzer
3. ruwijzer
4. rvs

Grafiet is koolstof

1. Waar
2. Niet waar

Wat zijn de twee meest voorkomende hoofdbestanddelen van staal?

Is elektrolyse een ontleding?

1. Ja
2. Nee

De brandstof in een hoogoven is cokes

1. waar
2. niet waar

Slakken, afval uit een hoogoven, worden verwerkt tot cement en beton.

1. waar
2. niet waar

Welke van de onderstaande stoffen is een erts?

1. Aluminiumoxide
2. Bauxiet
3. Cokes
4. Slak

Leerdoelen behandeld

1. Je kunt vertellen uit welke ertsen ijzer en aluminium worden gemaakt.
2. Je kunt een productieproces schematisch weergeven in een blokschema.
3. Je kunt de reactievergelijking voor de elektrolyse van aluminiumoxide opstellen.
4. Je kunt de reactievergelijkingen voor de processen in een hoogoven opstellen.
5. Je kunt de samenstelling van staal beschrijven.

Opgaven maken in duo's

Maak opgaven 1 t/m 5 blz. 145-147

Indien klaar ga verder met opgave 7 t/m 9

Gebruik antwoordboekje voor controle

Ik haal telefoon op

Van ruwijzer naar staal

• Het ruwijzer dat de hoogovens verlaat wordt omgezet naar staal door koolstof te verwijderen.
• Hoe meer koolstof in het staal zit, hoe harder het staal. 
• In tabel 1 staan verschillende soorten staal.
• Het koolstofgehalte is afhankelijk van de toepassing.

Wat ga je nu doen!

• Maak alle opgaven van 6.3
• Klaar? Aan mij laten zien