H15.1 Atoomeconomie

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

12 Principes van de groene chemie

• De industrie moet zoveel mogelijk rekening houden met mens en milieu.
• Hierbij wordt gebruik gemaakt van 12 principes van de groene chemie.
• Binastabel 97F

1,2-dichloorethaan wordt geproduceerd uit etheen, waterstofchloride en zuurstof. Bij deze reactie ontstaat nog een gasvormige stof. Geef de reactievergelijking. Maak gebruik van structuurformules.

Bij de productie van 1,2-dichloorethaan uit 1,0 ton etheen, waterstofchloride en zuurstof ontstaat
1,5 ton 1,2-dichloorethaan. Bereken het rendement.
Noteer je antwoord in het juiste aantal significante cijfers.

1,0 ton etheen = 1,0*10⁶ g etheen                3,5*106 g = 3,5 ton 

:  28,05 g/mol                                                          x  98,95 g/mol

3,565*10⁴ -------------------------------> 3,565*104 mol etheen

𝑅𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 𝜂=(𝑝𝑟𝑎𝑘𝑡𝑖𝑠𝑐ℎ𝑒 𝑜𝑝𝑏𝑟𝑒𝑛𝑔𝑠𝑡)/(𝑡ℎ𝑒𝑜𝑟𝑒𝑡𝑖𝑠𝑐ℎ𝑒 𝑜𝑝𝑏𝑟𝑒𝑛𝑔𝑠𝑡)∙100%

Rendement = 1,5 / 3,5 * 100 = 43 %

2C​2​​H​4​​+4HCl+O​2​​→2C​2​​H​4​​Cl​2​​+2H​2​​O

Leerdoelen 15.1

• Je leert om te argumenteren met de 12 principes van de groene chemie.
• Je leert om rendement, atoomeconomie en E-factor te berekenen.
• Je leert om te rekenen met grenswaarde.

Atoomeconomie

• Geeft aan hoeveel atomen uit de beginstoffen terecht komen in het gewenste product.
• Theoretische waarde: je rekent met de reactievergelijking en molmassa's
• Denk aan de wet van Lavoisier!
  
  

•                                                                                                                
• Binastabel 37H

atoomeconomie=​m​beginstoffen​​​​m​product​​​​⋅100%

Bij de productie van 1,2-dichloorethaan uit 1,0 ton etheen, waterstofchloride en zuurstof ontstaat
1,5 ton 1,2-dichloorethaan. Bereken de atoomecomie.
Noteer je antwoord in 2 significante cijfers.

                                                                                     98,95 u                 18,015 u

2C​2​​H​4​​+4HCl+O​2​​→2C​2​​H​4​​Cl​2​​+2H​2​​O

atoomeconomie=​m​beginstoffen​​​​m​product​​​​⋅100%

atoomeconomie=​2⋅98,95+2⋅18,015​​2⋅98,95​​⋅100%

atoomeconomie=​98,95+18,015​​98,95​​⋅100%=85%

E-factor

• Environmental factor of Ecofactor. Binastabel 37H
• Je berekent met behulp van de reactievergelijking en het rendement hoeveel kg afval wordt geproduceerd per kg gewenst product.
• Denk nog steeds aan de wet van Lavoisier!
• Geeft aan hoe milieuvriendelijk een proces is.
• Hoe lager de E-factor, hoe groener het proces.
  

E​factor​​=​m​gewenstproduct​​​​m​beginstoffen​​−m​gewenstproduct​​​​

1,2-dichloorethaan wordt geproduceerd uit etheen, waterstofchloride en zuurstof met een rendement van 43%. Bereken de Efactor.
Noteer je antwoord in 2 significante cijfers.

                                                                                     98,95 u                 18,015 u

2C​2​​H​4​​+4HCl+O​2​​→2C​2​​H​4​​Cl​2​​+2H​2​​O

E​factor​​=​2⋅0,43⋅98,95​​2⋅98,95+2⋅18,015−2⋅0,43⋅98,95​​

E​factor​​=​m​gewenstproduct​​​​m​beginstoffen​​−m​gewenstproduct​​​​

E​factor​​=​0,43⋅98,95​​0,57⋅98,95+18,015​​=1,7