- de atoomeconomie berekenen van een reactievergelijking
- Het rendement van een reactie berekenen
- De E-factor van een reactievergelijking berekenen
+ je begrijpt wat deze termen betekenen in relatie tot groene chemie
Slide 4 - Diapositive
Even herhalen
1. Groene chemie --> BiNaS tabel 97F, 12 belangrijke principes waar we er zoveel mogelijk van willen gebruiken in de industrie
2. Blokschema's kun je aflezen en eventueel aanvullen
3. Je weet wat het energie effect is: endotherm en exotherm
4. Je kunt een energiediagram van een reactie opstellen
Slide 5 - Diapositive
Slide 6 - Diapositive
Even herhalen
5. Je kunt de reactiewarmte van een reactie berekenen in J/mol
Je had hiervoor de vormingswarmtes nodig uit de binas en dan (reactieproducten - beginstoffen)
6. Je weet wat een katalysator is en wat voor invloed het heeft op het energieeffect
Slide 7 - Diapositive
Slide 8 - Diapositive
Even herhalen
7. Je weet wat de koolstof en element kringloop inhoud
8. Je weet wat fossiele brandstoffen zijn en wat de nadelen daarvan zijn; fossiele brandstoffen raken op en er ontstaat veel CO2
9. je weet wat het versterkte broeikas effect is
10. Je weet waarom biobrandstoffen gewenst zijn (snelle C-kringloop) en wat biomassa is (planten hout mest etc)
Slide 9 - Diapositive
Slide 10 - Diapositive
Even herhalen
11. Je weet het verschil tussen het batch en continu proces
12. Je weet wat cradle to cradle is en waarom dat voor de groene chemie belangrijk is (afval gebruikt voor nieuwe producten, houdt de kringloop gesloten)
Slide 11 - Diapositive
Duurzame syntheses
We willen alles zo duurzaam mogelijk
=
zo min mogelijk afval.
zo veel mogelijk beginstoffen in je uiteindelijk product (laat zo zien hoe we dat in een reactie vergelijking zien)
Zo'n hoog mogelijk rendement (praktische opbrengst is in de praktijk eigenlijk nooit 100%)
Slide 12 - Diapositive
3 manieren om te bereken hoe duurzaam een synthese (een reactie) is
1. Atoomeconomie
2. E-factor
3. Rendement
Slide 13 - Diapositive
Atoomeconomie
Zoveel mogelijk atomen van de beginstoffen wil je in je product hebben
Bijvoorbeeld bij deze reactie heb je FeCl3 als product en alle atomen van je beginstoffen zitten daarin
Slide 14 - Diapositive
Atoomeconomie
.
Stel je wil glucose maken dan is zuurstof een bijproduct (afval) dus zitten niet alle atomen van de beginstoffen in je gewenste eindproduct
Het gewenste eindproduct is dus context afhankelijk
Slide 15 - Diapositive
Atoomeconomie
.
Het gaat hier om de MOLAIRE MASSA
in g/mol of u
niet de massa als in grammen/kilogrammen
Je wil dat de uitkomst zo hoog mogelijk is
Slide 16 - Diapositive
Slide 17 - Diapositive
Rendement
Het percentage van de opbrengst die je in de praktijk hebt gekregen ten opzichte van wat theoretisch mogelijk was
In de ideale wereld wil je dat het rendement zo hoog mogelijk is
Slide 18 - Diapositive
Rendement
Kan ook gebruikt worden bij het zuiveren van een stof (komt wel minder vaak voor)
Slide 19 - Diapositive
Voorbeeld: Bereken het rendement van de glucose opbrengst. Je laat hierbij 22 gram CO2 reageren en je praktische glucose opbrengst is 8,4 gram.
6 CO2 + 6 H2O --> C6H12O6 + 6 O2
Slide 20 - Diapositive
Voorbeeld: Bereken het rendement van de glucose opbrengst. Je laat hierbij 22 gram CO2 reageren en je praktische glucose opbrengst is 8,4 gram.
6 CO2 + 6 H2O --> C6H12O6 + 6 O2
De massa van CO2 = 44,01 g/mol
22/44,01 = 0,50 mol
/6 = 0,083 mol glucose
de massa van glucose is 180,156 g/nol
Slide 21 - Diapositive
Voorbeeld: Bereken het rendement van de glucose opbrengst. Je laat hierbij 22 gram CO2 reageren en je praktische glucose opbrengst is 8,4 gram.
Betekent de environmental factor = het aantal kg afval dat ontstaat per kg product
Zo staat hij niet in je boek, maar het is goed om te weten wat het deel boven de deelstreep betekent
Slide 23 - Diapositive
E-factor
.
Je wil in de ideale wereld dat de uitkomst van de E-factor heel erg laag is = weinig afval
Bij het berekenen van de E-factor moet je ook rekening houden met het rendement (meestal gegeven) = staat het woord opbrengst voor
Slide 24 - Diapositive
E-factor
.
De massa hier is wél in gram (anders kan je geen rendement gebruiken).
Máár het werkt even iets anders.
Ze gebruiken de molaire massa in g/mol of u, en zeggen dan we stellen het aantal mol is gelijk aan de molverhouding in de reactieverg.
dus g/mol * x mol = x g
(zie voorbeeld)
Slide 25 - Diapositive
Slide 26 - Diapositive
Het is dus belangrijk dat je bij 1 reactie dus deze 3 waardes kunt berekenen en dan een conclusie kunt trekken over hoe goed deze reactie voor de groene chemie is.
Atoomeconomie en rendement hoog, E-factor laag
Slide 27 - Diapositive
Naast deze waardes houd je ook nog rekening met de 12 principes uit de groene chemie. bijvoorbeeld hoeveel energie is er nodig, zijn er katalysatoren, kan het bijproduct worden gebruikt als iets anders etc.
Slide 28 - Diapositive
reactie is: C6H10 + 4 H2O2 --> C6H10O4 + 4 H2O. Ik gebruik 36 gram waterstofperoxide en ik heb 30 gram aan adipinezuur verkregen. Bereken voor adipinezuur de atoomeconomie, het rendement en de E-factor en doe een uitspraak over hoe groen deze synthese is