H4.2 Ontleding van stoffen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

H4.2 Ontleding van stoffen

Leerdoelen deze les (je kunt nu)

• Een ontledingsreactie herkennen.
• Een exotherme ontledingsreactie beschrijven.
• Vermelden dat de meeste ontledingsreacties endotherm zijn.
• Drie soorten ontledingsreacties benoemen en aangeven welke energievorm ervoor nodig is.
• Uitleggen dat de producten van een ontledingsreactie elementen, maar soms ook verbindingen kunnen zijn. 

Wat gaan we doen?

• Wat is een ontledingsreactie?
• Welke drie typen ontledingsreacties zijn er?
• Zijn alle ontledingsreacties endotherm?
• Wat zijn de reactieproducten van een ontledingsreactie?

Ontleding van stoffen

Bij een ontledingsreactie is er dus maar één beginstof die wordt ontleed in twee of meer reactieproducten.

Wat is een ontledingsreactie?

Drie soorten ontledingsreacties:

Thermolyse (ontleden door warmte)

Fotolyse (ontleden door licht)

Elektrolyse (ontleden door elektriciteit)

Waarom zijn ontledingreacties belangrijk?

Elektrolyse:

• Zwembadwater ontsmetten
• waterstofgas gemaakt
• Aluminium gewonnen uit bauxiet

Fotolyse:

• Zwart-wit fotografie
• Ontstaan van ozon (O3)

Thermolyse:

• Kraken van olie => maken van plastics
• Kalksteen omzetten naar ongebluste kalk (bouwmateriaal, maar ook om fosfaten te verwijderen en zuurgraad te verlagen)
• Vormen van ijzer uit ijzererts

een ontleding is...

1. 2 of meer beginstoffen en 1 reactieproduct
2. een reactie met zuurstof
3. een reactie met warmte
4. 1 beginstof en 2 of meer reactieproducten

een thermolyse is...

1. een ontleding onder invloed van warmte
2. een ontleding onder invloed van licht
3. een ontleding onder invloed van elektriciteit

een fotolyse is...

1. een ontleding onder invloed van warmte
2. een ontleding onder invloed van licht
3. een ontleding onder invloed van elektriciteit

een ontleding is altijd endotherm

1. waar
2. niet waar

endotherm kost energie

1. waar
2. niet waar

exotherm levert energie

1. waar
2. niet waar

een elektrolyse is...

1. een ontleding onder invloed van warmte
2. een ontleding onder invloed van licht
3. een ontleding onder invloed van elektriciteit

Noem een voorbeeld van ontleding

Elektrolyse v/e zout oplossing

Nadeel van waterstof als brandstof

• Kost veel energie daarom is men bezig om door middel van fotolyse water te scheiden.
• Opslag en transport van waterstof is niet ongevaarlijk en daarom ook erg kostbaar.
• Uitlaat wordt erg heet net als bij benzine auto's. De hete uitlaat reageert met lucht (stikstof en zuurstof) en er ontstaan stikstofoxiden. En dat is slecht voor het milieu => zure regen. 

Energie-effecten ontledingsreactie

• Endotherme reactie
• Exotherme reactie

Endotherm

• Er moet energie worden toegevoegd om de reactie te laten verlopen;
• De reactie stopt als er geen energie meer wordt toegevoegd. 

V.b.

Energie

Energie kan zijn in de vorm van warmte, licht of electriciteit!

Exotherm

• Er komt energie vrij bij de reactie;
• Let op: dit betekent niet per definitie dat er geen energie nodig is om de reactie op te starten (activeringsenerging=E_act)!

Filmpje ontleding ammoniumdichromaat zie volgende slide.

Aan de slag:

maken opdracht 18 t/m 23 van 4.2

Voorbeelden

Hierna volgen een aantal voorbeelden waarbij een ontledingsreactie een rol speelt...

olieraffinaderij

• destillatie van koolwaterstofverbindingen
• de afgetapte vloeistoffen noem je fracties
• fracties met het laagste kookpunt vind je bovenin 
• voor sommige eindproducten moet je eerst "kraken"(= ontleding, dit kan thermisch of katalytisch)

Door hoge temperaturen en druk worden lange kleiner gemaakt.

Er ontstaat een alkaan en een alkeen.

Zeer hoge temperatuur. 

DOor CO toe te voegen kun je de temperatuur verlagen...

Nergens op de wereld zit het metaal aluminium in de bodem.

Hoe komen we dan aan zoveel aluminium?

8,5 % van de aardkorst bestaat uit aluminiumerts (bauxiet). Hiernaast zie je een bauxietmijn in Suriname.

Bauxiet wordt vooral gewonnen in Australie, China en Brazilië.

productie van aluminium

Na een aantal bewerkingen krijg je aluminiumoxide Al₂O₃

Dit wordt door middel van elektrolyse ontleed tot 

2Al₂O_3(l) --> 4Al_(l) + 3O_2(g)

_{Daarna wordt het soms gemengd met één of meerdere andere elementen.}

_{De stof die na stolling van een dergelijk mengsel ontstaat: legering.}

Wat voor reactie is dit?

water(l) → waterstof(g) + zuurstof(g)

• Ontledingsreactie
• Hoe herken je dat?

Wat voor reactie is dit?

…C₃H₈(g) +    …O₂(g)      ->       …CO₂(g)  +     …H₂O(g)

• een verbrandingsreactie.
• Waaraan herken je dat?
• Er wordt zuurstof toegevoegd.
• Maak de reactie vergelijking kloppend.

Aan het werk

• maken opdracht 18 t/m 23
  
  

Is de faseovergang van gas naar vloeistof een exotherm of endotherm proces?

1. exotherm
2. endotherm

Wat voor soort reactie is er nodig voor een explosie?

1. endotherm
2. exotherm

Wat voor type reactie is kraken?

1. Een verbrandingsreactie
2. Een vormingsreactie
3. Een ontledingsreactie
4. Een fase-overgang

Ontleding van ammoniumdichromaat is

1. Thermolyse
2. Fotolyse
3. Elektrolyse

Is een ontleding een chemische reactie?

1. ja
2. nee

Waterstofperoxide wordt bewaard in een bruin flesje. Tegen welk type ontleding wordt waterstofperoxide beschermd?

1. Thermolyse
2. Fotolyse
3. Elektrolyse
4. Het is geen ontleding

De kloppende reactievergelijking van de ontleding van water in zuurstof en waterstofgas moet dus zijn:

1. H​2​​O​2​​(l)−>O​2​​(g)+H​2​​(g)
2. H​2​​O(l)−>O(g)+H​2​​(g)
3. 2H​2​​O(l)−>O​2​​(g)+2H​2​​(g)
4. H​2​​O(l)−>O(g)+2H(g)

Wat voor soort reactie is dit?

2C​6​​H​14​​+13O​2​​−−>12CO+14H​2​​O

1. Volledige verbranding
2. Ontleding
3. Vorming
4. Onvolledige verbranding

Is de beschreven reactie een ontledingsreactie, of een verbrandingsreactie?

1. ontleding
2. verbranding

Leerdoelen deze les (je kunt nu)

• Een ontledingsreactie herkennen.
• Een exotherme ontledingsreactie beschrijven.
• Vermelden dat de meeste ontledingsreacties endotherm zijn.
• Drie soorten ontledingsreacties benoemen en aangeven welke energievorm ervoor nodig is.
• Uitleggen dat de producten van een ontledingsreactie elementen, maar soms ook verbindingen kunnen zijn.