6V Redox (H18) en groene chemie (H15)

H15 Groene chemie en H18 Redox
Nodig: Binas, schrift en rekenmachine


Maak de opgaven in je schrift. 
Je kan zelfstandig na afloop je antwoorden nakijken.
1 / 27
suivant
Slide 1: Diapositive
ScheikundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5,6

Cette leçon contient 27 diapositives, avec quiz interactifs et diapositives de texte.

time-iconLa durée de la leçon est: 30 min

Éléments de cette leçon

H15 Groene chemie en H18 Redox
Nodig: Binas, schrift en rekenmachine


Maak de opgaven in je schrift. 
Je kan zelfstandig na afloop je antwoorden nakijken.

Slide 1 - Diapositive

Welke bewering is juist over rendement...
A
kan > 100 % zijn
B
heeft een waarde van 0-100 %
C
Kan negatief zijn

Slide 2 - Quiz

De E-factor voor de bereiding van X is 0,8 via proces 1 en 0,4 via proces 2. Welke stelling is juist?
A
proces 1 verbruikt per kg product meer energie dan proces 2
B
proces 2 verbruikt per kg product meer energie dan proces 1
C
proces 1 verbruikt per kg product meer grondstof dan proces 2
D
proces 2 verbruikt per kg product meer grondstof dan proces 1

Slide 3 - Quiz

Iemand vertelt je dat de E-factor van een bepaald productieproces 0,5 is. Wat betekent dit?
A
per 0,5 kg product ontstaat 1 kg afval
B
per 0,5 kg product ontstaat 0,5 kg afval
C
per kg product ontstaat 0,5 kg afval
D
per kg product ontstaat 1 kg afval

Slide 4 - Quiz

De atoomeconomie van alcohol in de volgende reactie is....
C6H12O62C2H6O+2CO2
C2H6O
Alcohol = 
A
groter dan 100%
B
gelijk aan 100%
C
kleiner dan 100%
D
geen idee

Slide 5 - Quiz

Wat is de atoomeconomie van:

N2+3H22NH3
A
50%
B
75%
C
100%
D
Geen idee

Slide 6 - Quiz

Bereken het energie-effect per mol ethyn van de volledige verbranding van ethyn tot o.m. vloeibaar water.
Noteer je antwoord in MJ per mol.

Slide 7 - Question ouverte

2 C2H2 + 5 O2 → 4 CO2 + 2 H2O (l)
C2H2 + 2,5 O2 → 2 CO2 + 2 H2O (l)
ΔE = -(2,27) + 2 (-3,935) + (-2,86)
ΔE = -13,00 x 10^5 J/mol = - 1,300 MJ/mol
• juiste vormingswarmtes
• juiste toepassing coëfficiënten
• delen door 2

Slide 8 - Diapositive

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 grafiet-elektrode geplaatst.
  • In bekerglas B, gevuld met gedestilleerd water, wordt ook een grafiet-elektrode geplaatst.
  • Bekerglazen A en B worden verbonden door een zoutbrug gevuld met KCl.
  • Nadat beide elektroden via een lampje met elkaar zijn verbonden, wordt een regelmatige stroom waterstofsulfidegas (H2S) door het water in bekerglas B geleid.
De volgende vragen (1 tm 4) gaan over deze elektrochemische cel.


Slide 9 - Diapositive

1) Waarvoor dient de zoutbrug?
2 antwoorden mogelijk
A
Om elektronen door te laten stromen
B
Om een gesloten stroomkring te krijgen
C
Aanvoer van reagerende stoffen
D
Om ionen door te laten stromen

Slide 10 - Quiz

2) Maak een schematische tekening
Maak in je schrift een schematische tekening. Noteer de volgende items op de juiste plek. 
  1. plus-pool
  2. min-pool
  3. zoutbrug
  4. lampje
  5. invoer waterstofsulfidegas
6. grafiet-elektrode (2x)
7. ijzer(III)chloride-oplossing
8. richting van de elektronen
9. richting van de ionen uit de zoutbrug (gevuld met KCl)

Slide 11 - Diapositive

Vragen 3) en 4)
3) Schrijf in je schrift de halfreacties en de somreactie die verlopen in deze elektrochemische cel. Maak gebruik van Binastabel 48.
4) Leg uit in welk bekerglas zich de positieve elektrode bevindt 

Slide 12 - Diapositive

Uitwerking open vragen
Red:           H2S → S + 2H+ + 2e- 
Ox:  Fe3+ + e- → Fe2+                      2x
H2S + 2 Fe3+ → S + 2H+ + 2 Fe2+
positieve elektrode is waar de OX reageert. Fe3+ reageert als OX, dus de positieve elektrode zit in bekerglas A.

Slide 13 - Diapositive

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.

Slide 14 - Diapositive

Direct-EthanolBrandstofcel (DEFC)
5) Schrijf in je schrift de vergelijking van de halfreactie voor de omzetting van ethanol tot koolstofdioxide. 
6) Leid in je schrift, met behulp van vraag 5) en de halfreactie van zuurstof in zuur milieu, de totaalvergelijking af. 
7) De DEFC levert 100 uur een stroom van 2,5 mA. Van de omgezette ethanol wordt 80% gebruikt voor de stroomlevering. Bereken hoeveel gram ethanol wordt omgezet.

Slide 15 - Diapositive

Uitwerking van vragen
5) C2H6O + 3 H2O → 2 CO2 + 12 H+ + 12 e-
6) O2 + 4 H+ + 4 e- → 2 H2O                                    x3
C2H6O + 3 H2O + 3 O2 + 12 H+ → 2 CO2 + 12 H+ + 6 H2O
C2H6O + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

Slide 16 - Diapositive

hernieuwbaar =
onuitputtelijk, weer opnieuw te maken, gemaakt uit biomassa
recyclebaar =
herbruikbaar, geen afval maar grondstof, terugvoeren naar begin van productieproces

Slide 17 - Diapositive


Zie de afbeelding links. 
In warmtewisselaar WW1 wordt de hulpstroom water omgezet in stoom. De reactie die plaatsvindt in reactor R1 is ...
A
endotherm
B
exotherm

Slide 18 - Quiz

Met procesgegevens 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 (Binastabel 97A)
Aantekening

Slide 19 - Diapositive

NOx
CO2
Fijnstof (vliegas)

SO2
kijk eens in Binastabel 64B
C/H-verhouding brandstof
verhouding C en H in brandstof obv indexen molecuulformule
Gewenst: lage C/H-verhouding : minder CO2 uitstoot per Joule energie

Slide 20 - Diapositive

Draagt bij aan het versterkt broeikaseffect
A
CO2
B
SO2
C
NOx
D
vliegas

Slide 21 - Quiz

Veroorzaakt zure regen.
A
CO2
B
SO2
C
NOx
D
vliegas

Slide 22 - Quiz

Veroorzaakt als enig deeltje geen smog (en dus longwegproblemen).
A
CO2
B
SO2
C
NOx
D
vliegas

Slide 23 - Quiz

emissie
CO2
SO2
NOx
vliegas
gevolg
draagt bij aan het versterkt broeikas-effect
zure regen & smog

..+H2O→H2SO4
zure regen & smog

..+H2O→HNO3
smog
remedie
-
door kalkwater leiden → gips*
in de deNOx laten reageren tot N2 en water
afvangen en verwerken in beton en cement*
*  bouwmateriaal
Aantekening
Zure regen
Uitlaatgassen met SO2 en NOx blijven in de lucht hangen. Als deze moleculen reageren met watermoleculen (in regenwolken) ontstaat zure regen.
Gevolg: aantasting van de natuur.

Smokey fog (smog):
Hoge concentraties luchtvervuilende stoffen in de lucht: O3, NOx, SO2, fijn stof (van uitlaatgassen en elektriciteitscentrales) en VOS (vluchtige organische stoffen)
Gevolg: irritatie van de luchtwegen en kanker

Slide 24 - Diapositive

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.
Aantekening

Slide 25 - Diapositive

Wat geldt niet voor fotosynthese?
A
reactie legt CO2 vast
B
reactie is endotherm
C
reactie is exotherm
D
reactie geeft O2

Slide 26 - Quiz

The end

Slide 27 - Diapositive