HH H6 Grondstoffen uit de aarde

• Scheikunde
• Middelbare school

Herhaling H6

Grondstoffen uit de aarde

IJzererts

De grondstof voor IJzer is IJzeroxide met formule (Fe2O3).

Dit noem je IJzererts. 

Hoogoven

ijzererts + cokes boven in

Slakken (afval) en ruwijzer onderuit

Reactievergelijking IJzer

IJzer wordt met cokes (C) en zuurstof verhit. Hierbij ontstaat Ruw IJzer en Koolstofdioxide.

2Fe₂O₃ + 6C + 3O₂ -> 4Fe + 6CO₂

Bauxiet

Bauxiet is de grondstof voor Aluminium. Het bestaat uit aluminiumoxide. 

Door middel van de ontledingsmethode elektrolyse wordt dit metaal uit de bauxiet gehaald. 

Reactievergelijking Aluminium

Aluminiumoxide wordt eerst verhit zodat het vloeibaar wordt, daarna vindt er elektrolyse plaats. 

Hierdoor ontleed het aluminiumoxide tot aluminium en zuurstof. 

2Al2O3(l)=4Al(l)+3O2(g)

Nog meer ertsen

Looderts (PbS)                    Zinkerts (ZnS)             Kopererts (CuFeS2)

Legeringen

Messing                                   Brons                             Zilveralmalgaan

(Koper+Zink)                           (Koper+Tin)                 (Zilver+Kwik)

Edele en onedele metalen

Edele metalen 

Edele metalen reageren niet of nauwelijks met andere stoffen. Edele metalen worden dan ook vaak gevonden als zuivere stof, in een ader.

Zuivere edele metalen zijn vaak niet goed te gebruiken. Ze zijn te zacht. Goud wordt bijvoorbeeld vaak gemengt met  zilver, koper, palladium of platina. 

Onedele metalen

 

Onedele metalen reageren wel met andere stoffen. Onedele metalen worden bijna altijd als erts gevonden: Het is gebonden aan een andere stof.

zeer onedele metalen

• ze reageren zo heftig met b.v. zuurstof en water dat ze onder een laagje olie bewaard worden
  
• de aardalkalimetalen = groep 2 reageren ook heftig maar iets minder heftig 

Recycling

(urban mining)

Metalen kun je gemakkelijk omsmelten tot nieuwe onderdelen.

Fossiele brandstof:

aardolie

aardgas

steenkool

olieraffinaderij

• destillatie van aardolie 
• de afgetapte vloeistoffen noem je fracties (ook weer mengsels)
• fracties met het laagste kookpunt vind je bovenin (zie binas)
• voor sommige eindproducten (b.v. kunststof) moet je eerst "kraken"(= ontleding, thermolyse)

Nafta

Kunststof maak je van nafta. 

Nafta moet eerst wel gekraakt worden. Dat betekent dat er van de lange koolwaterstofketens kleinere ketens worden gemaakt. 

Kennen tot en met Hexaan

Alkanen

Alkanen hebben een algemene formule: Alkanen = CnH2n+2

Dat betekent dat elk alkaan is opgebouwd uit:

Een aantal Koolstofatomen = n

Een aantal waterstofatomen = 2xn en dan 2 erbij. 

Voorbeeld: 6 C atomen, dan heeft hij altijd 2x6+2 H atomen. Dus 6x2+2=14. 

Dus: C6H14. 

Kraken

Bij het kraken worden grote moleculen in kleinere omgezet. Hierbij ontstaat een mengsel van alkanen en alkenen. 

kraken

= het in kleinere stukken "breken" van lange koolwaterstof moleculen.

thermisch kraken = onder hoge temp

katalytisch kraken = met een katalysator

Bij kraken wordt een alkaan gesplitst in  verschillende brokstukken

Polymeriseren

Uit kleine moleculen worden superlange moleculen gemaakt

Polymeriseren

Een reactie waarbij een groot aantal kleine moleculen aan elkaar koppelen tot één groot molecuul heet polymeriseren.

Voordelen kunststof

1. Licht (gewicht)
2. Roest niet
3. Laat slecht warmte door (isolatie)
4. Geleidt elektrisiteit slecht (isolator)
5. Kan sterk gemaakt worden ( breekt moeilijk)
6. Goedkoop
7. Gaat erg lang mee

Nadelen kunststoffen

- Gaan zo lang mee dat ze niet vergaan als je ze weggooit. 

- Moeilijk te recyclen als je kunststoffen hebt gemengt. 

Legering of composiet?

Een legering is een mengsel van metalen, een composiet een mengsel van kunststoffen. 

Bij beide verbeter je de eigenschappen zodat het eindproduct beter past bij je doel. 

Composieten

Eigenlijk net als een legering, maar dan met kunststoffen en natuurlijke materialen. 

- Kogelwerend glas

- Carbon 

- Kevlar

- Glasvezel

- Glare

Carbon 

De Renault auto bestaat voor 80% uit carbon fiber (koolstof vezels), maar deze 80% is maar 25% van zijn totaal gewicht. 

Carbon is dus een composiet die sterk is, en licht van gewicht. 

GLARE

GLARE is GLAss REinforced aluminum. Glare is materiaal gemaakt van laagjes aluminium met een dikte van 0,3 en/of 0,4 millimeter. Deze laagjes worden voorbereid en dan afwisselend gestapeld met glasvezelweefsels die geïmpregneerd zijn met kunststofhars. 

Het uiteindelijke materiaal heeft een iets lagere dichtheid dan aluminium en is ongeveer anderhalf maal zo sterk als staal.