H5.1_Fossiele brandstoffen_les 1

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

H5.1 Fossiele Brandstoffen

VWO3

NOVA H5 Brandstoffen en kunststoffen

Leerdoelen

In deze les leer je

• wat fossiele brandstoffen zijn en hoe ze zijn ontstaan
• wat gefractioneerde destillatie is
• je kunt beschrijven hoe eigenschappen van fracties samenhangen met het niveau in de destillatietoren
• wat kraken is en waarom het wordt toegepast
• kraken weergeven in een reactievergelijking

welke fossiele brandstoffen
ken je?

hoe zijn fossiele brandstoffen
ontstaan?

De voorraad fossiele brandstoffen is in miljoenen jaren gevormd uit organisch materiaal. Wij verbranden het binnen 200 jaar, waardoor de hoeveelheid CO₂ in de atmosfeer sterk toeneemt

Fossiele brandstoffen bestaan uit koolstofverbindingen. Dit zijn moleculaire stoffen

Welke bindingen komen voor in moleculaire stoffen?

1. atoombinding en metaalbinding
2. atoombinding en vanderWaalsbinding
3. ionbinding en metaalbinding
4. ionbinding en vanderWaalsbinding

Wat leer je in H5.1 t/m 5.3

Veel koolstofverbindingen voor onze brandstoffen en chemische industrie komen nog steeds uit aardolie.

• In H5.1 leer je hoe we al deze verschillende koolstofverbindingen uit aardolie halen.
• In H5.2 kijken we naar de bouw van deze koolstofverbindingen en leren we de moleculen een logische (=systematsiche) naam te geven. 
• In H5.3 kijken we naar de milieu-effecten van fossiele brandstoffen en mogelijke alternatieven.

SHELL

In het volgende filmpje maak je kennis met het grootste aardolieconcern in Nederland

Bewerkingen van aardolie

• Bij Shell wordt ruwe olie verwerkt tot bijvoorbeeld diesel en benzine. 
• Ruwe olie is een mengsel van veel verschillende stoffen.
• Je kunt dit mengsel scheiden door destillatie.

Destilleren berust op verschil in .....

weet je het nog?

1. aanhechtingsvermogen
2. oplosbaarheid
3. kookpunt
4. dichtheid

Welke bindingen zullen worden verbroken bij destillatie van moleculaire stoffen?

weet je het nog?

1. atoombinding
2. metaalbinding
3. vanderWaalsbinding
4. ionbinding

Een mengsel van stoffen heeft ...

weet je het nog?

1. een kookpunt
2. een kooktraject

Gefractioneerde destillatie

macroniveau

• een fractie = een mengsel van stoffen met ongeveer
                                hetzelfde kookpunt
• hoe hoger in de kolom
    --> hoe lager de temperatuur
    --> hoe lager het kooktraject van de fractie

NOTEER & LEER

Gefractioneerde destillatie

microniveau

• hoe kleiner de moleculen
• --> hoe zwakker de vdWaalsbinding
• --> hoe lager het kookpunt
   (en dus hoe hoger de stof uit de kolom komt)

NOTEER & LEER

Een fractie die op een bepaalde hoogte uit de kolom komt, is

1. een mengsel met een kookpunt
2. een mengsel met een kooktraject
3. een zuivere stof met een kookpunt
4. een zuivere stof met een kooktraject

grote moleculen

kleine moleculen

Kraken

• Na gefractioneerde destillatie blijft er onderin de destillatietoren een dikke, zware substantie over: long residu.

• Hoe maak je hier kleinere moleculen van?
    (en dus meer waardevolle grondstoffen)

Kraken

KRAKEN = grote moleculen in kleinere stukken breken

--> het breken van grote moleculen kost veel energie

Noteer & Leer

Reactievergelijking 

• Kraken is een ontledingsreactie, dus:
  
  

       1 beginstof  --> 2 of meer reactieproducten

        bijvoorbeeld:    C12H26  -->  C4H10  +  2 C4H8 

Noteer & Leer

Kraken van aardolie is

1. een chemische reactie
2. een scheidingsmethode

Welke type chemische reactie vindt plaats bij kraken?

1. een verbrandingsreactie
2. een vormingsreactie
3. een katalytische reactie
4. een ontledingsreactie

Welke binding wordt verbroken
bij kraken?

1. atoombinding
2. metaalbinding
3. vanderWaalsbinding
4. ionbinding

Wat is de belangrijkste reden om koolwaterstoffen te kraken?

1. Lange koolwaterstofketens geven meer uitstoot van koolstofdioxide.
2. De vraag naar kortere koolwaterstofketens is groter.
3. Kortere koolwaterstofketens zijn eenvoudiger te transporteren.
4. Lange koolwaterstofketens zijn moeilijk op te slaan.

Eigen werk

• Leer de aantekeningen van deze les
• Lees H5.1 door (figuren en tabellen NIET leren!)

• Maak (en kijk na) opgave 2 t/m 7 van H5.1