Cette leçon contient 26 diapositives, avec diapositives de texte.
La durée de la leçon est: 10 min
Éléments de cette leçon
Koolstofchemie
Slide 1 - Diapositive
koolwaterstoffen
Bestaan uit voornamelijk C's en H's
Aardolie bestaat uit meer dan 1000 soorten koolwaterstoffen
Slide 2 - Diapositive
Gefractioneerde destillatie
Fractie: mengsel van verschillende koolwaterstoffen in aardolie met ongeveer gelijke formules en
ongeveer gelijk kookpunt.
Binas 41
Slide 3 - Diapositive
Producten uit aardolie
De meest bekende producten uit aardolie zijn brandstoffen, zoals gas, benzine, diesel, stookolie en kerosine (vliegtuigbrandstof). In diesel en stookolie zit ook zwavel, wat na verbranding (er ontstaat zwaveldioxide) kan zorgen voor zure regen.
Daarnaast worden uit de fractie nafta veel soorten plastic gemaakt. Ook voor de productie van veel soorten medicijnen is aardolie een grondstof.
Het residu van de destillatie (asfaltbitumen) wordt onder andere gebruikt om asfalt van te maken.
Slide 4 - Diapositive
Brandstoffen
Het aantal C -atomen is bepalend of een brandstof een gas - vloeistof of vaste stof is
1-4 C's zijn gas
5-25 C's zijn vloeibaar
> 25 C zijn vast
Slide 5 - Diapositive
Paragraaf 2:
Alkanen en alkenen
Slide 6 - Diapositive
Alkanen
In deze paragraaf gaan we wat verder in op de eerder genoemde koolwaterstoffen. Deze zijn onderverdeeld in meerdere soorten. Een van die soorten is de alkanen. De namen van de stoffen in deze groepen eindigen allemaal op -aan, bijvoorbeeld methaan en butaan.
Om de molecuulformule te begrijpen even een korte basis-uitleg:
Elk koolstof-atoom heeft 4 plekken (bindingen om een binding aan te gaan (zie het als 4 handjes die hij kan geven). Elk waterstof-atoom heeft 1 zo'n plek.
Slide 7 - Diapositive
Formule van alkanen (2)
Methaan:
Ethaan:
Propaan:
Butaan:
De algemene formule voor alkanen is
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
CnH2n+2
Slide 8 - Diapositive
Alkenen
In plaats van enkele bindingen tussen de koolstofatomen kunnen de koolstofatomen ook samen een dubbele binding aangaan. Dit noem je ook wel een onverzadigde binding. Je krijgt dan geen alkaan, maar een alkeen. Het voorvoegsel blijft gelijk. Hiernaast
zie je een verbinding met 2 koolstof-atomen.
De naam van de stof zal dus beginnen met eth-
Omdat hier een dubbele binding in zit, noemen we
deze stof etheen.
Slide 9 - Diapositive
Molecuulformules van alkenen (2)
Etheen:
Propeen:
De algemene formule voor alkenen is:
C2H4
C3H6
CnH2n
Slide 10 - Diapositive
Kraken
De meeste moleculen die in aardolie zitten bestaan uit hele lange koolstofketens. De stoffen die we graag uit olie halen bestaan uit kortere ketens. We kunnen de langere ketens in korte stukken opbreken, dat noemen we ook wel kraken.
Kraken kan door een katalysator toe te voegen. Een andere manier is het verwarmen van de stof tot de moleculen zichzelf gaan opsplitsen in kleinere delen (katalytisch kraken)
Hoe noemen we die laatste methode ook alweer?
Thermisch en katalytisch kraken
Slide 11 - Diapositive
Kraken
kraken = in stukken breken
Van lange moleculen worden kleinere moleculen gemaakt.
vb:
-->
alkaan alkaan alkeen
Twee manieren: verhitten of katalysator toevoegen
C10H22(s)
C8H18(l)+C2H4(g)
Thermisch en katalytisch kraken
Slide 12 - Diapositive
naamgeving
Slide 13 - Diapositive
Kookpunt
Hoe meer C's, hoe hoger het kookpunt!
Kookpunt in graden Celcius en Kelvin
Kelvin = graden Celcius + 273
REkenen van Kelvin naar Celsius en omgekeerd
Slide 14 - Diapositive
Paragraaf 3:
Maken van kunststoffen
Slide 15 - Diapositive
Polymeren
Alkenen bevatten een dubbele binding en kunnen daardoor iets bijzonders. Je kunt namelijk de dubbele binding "openklappen" en koppelen aan een ander molecuul. Je krijgt dan een soort lange ketting van duizenden moleculen, dat noemen we ook wel een polymeer.
De kleinste delen waar het polymeer uit bestaat (dus eigenlijk de beginstof) noemen we een monomeer. De naam van het polymeer wat dan ontstaat bestaat uit poly- met daar achter de naam van het monomeer.
Slide 16 - Diapositive
Monomeren en Polymeren
Een bekende polymerisatie-reactie is de reactie van etheen. De stof die dan ontstaat noem je polyetheen. Zie ook de afbeelding hieronder:
Slide 17 - Diapositive
Monomeren en Polymeren
Omdat zo'n polymeer uit duizenden moleculen bestaat, wordt de reactievergelijking best groot als je de aantallen precies moet weten.
Daarom schrijven we deze reactie als volgt op in molecuulformules:
Polyetheen wordt onder andere gebruikt in boterhamzakjes.
nC2H4−>(C2H4)n
Reactievergelijking moet je kunnen opstellen van een monomeer naar een polymeer
Slide 18 - Diapositive
Monomeren en Polymeren
Uit een n aantal monomeren etheen maak je het polymeer polyetheen.
In structuurformules ziet dat er zo uit:
Slide 19 - Diapositive
Bekende polymeren
Polymeren kom je op veel plekken tegen. Twee bekende polymeren zijn:
Op blz 108/109 van boek staan de molecuulformules die hier bij horen.
Slide 20 - Diapositive
Paragraaf 4: Toepassing van kunststoffen
Slide 21 - Diapositive
plastic
In ons dagelijks taalgebruik hebben we het vaak over "plastic". Hiermee bedoelen we kunststoffen die vervormbaar (plastisch) zijn. Dit zijn dus thermoplasten.
Er zijn ook kunststoffen die niet vervormbaar zijn (thermoharders). Niet alle kunststoffen zijn dus "plastic".
.
Slide 22 - Diapositive
Kunststoffen: eigenschappen
waterdicht
slechte geleider elektriciteit
slechte geleider warmte
worden nauwelijks aangetast door omgeving
kunststoffolie = doorzichtig
nadelen: veel soorten worden zacht bij verwarming, niet biologisch afbreekbaar
Slide 23 - Diapositive
Thermoplasten
Thermoplasten zijn polymeren die bij verwarmen zacht en buigzaam worden. Ze hebben lineaire en vertakte ketens.
Worden gebruikt bij:
schuim
folie
buizen
kabel
vezels
kunstglas
Slide 24 - Diapositive
Thermoharders
Thermoharders blijven hard als ze verwarmd worden.
Bij een thermoharder zijn de ketens verbonden door dwarsverbindingen (crosslinks);
Toepassingen:
speelgoed
huishoudelijke artikelen
bakeliet
omdat ze een driedimensionaal fijnmazig netwerk van polymeerketens met dwarsverbindingen hebben.
Slide 25 - Diapositive
Recyclen
Omdat kunststoffen uit aardolie komen, kan het handig zijn om ze te recyclen. De aardolie raakt namelijk een keer op.
Je kunt bijvoorbeeld:
Kunststoffen fijnmalen en er opnieuw producten van maken
Kunststoffen kraken (zie paragraaf 3) en van de monomeren nieuwe kunststoffen maken
Kunststoffen verbranden en de warmte nuttig gebruiken
Het probleem hierbij is wel dat de soorten plastic vaak samen in het afval terecht komen. Je zult dus goed moeten scheiden op het soort plastic.
Wij gebruiken cookies om jouw gebruikerservaring te verbeteren en persoonlijke content aan te bieden. Door gebruik te maken van LessonUp ga je akkoord met ons cookiebeleid.