H11 samenvatting 2023-2024

H11 samenvatting 2023-2024

H11    Koolstofchemie

11.1 Fossiele brandstoffen 

leerdoel

Aantekening 1

Koolwaterstoffen: 

Verbindingen tussen koolstof (C) en waterstof (H)

Fossiele brandstoffen (in de aardkorst, over een lange tijd gevormd uit organische resten) : 

Aardgas bestaat voornamelijk uit methaan (CH₄)

Aardolie bestaat uit een mengsel van koolwaterstoffen

Steenkool 

 Destillatie van aardolie

olieraffinaderij

• destillatie van de koolwaterstofverbindingen
• de afgetapte vloeistoffen noem je fracties
• fracties met het laagste kookpunt vind je bovenin 
• voor sommige eindproducten moet je eerst "kraken"(= ontleding, dit kan thermisch of katalytisch)

Koolstof

Altijd 4 bindingen

Wat valt je op?

Alkaan

In butaan (C₄H₁₀) zie je ook bindingen met vier andere atomen per C-atoom. Deze koolwaterstoffen noem je alkanen. 

De formule voor alkanen is: 

Alkanen zijn verzadigde verbindingen, er kan geen atoom meer bij. 

Alkeen

In buteen (C₄H₈) zie je een dubbele binding tussen 2 C-atomen. Deze koolwaterstoffen noem je alkenen.

De formule voor alkenen is:

Alkenen zijn onverzadigde verbindingen, er kan nog een atoom bij. 

Naamgeving alkaan/alkeen

MEP BP

Structuurformule

Platte tekening vanuit de formule/naam:

1. Teken het aantal koolstofatomen achter elkaar

2. Teken de bindingen tussen de C-atomen (bij alkenen is er 1 dubbele binding = )

3.  Tel of elk C-atoom 4 bindingen heeft, teken bindingen bij

4. Teken de waterstofatomen aan de vrije bindingen 

5. Check je tekening met de formule

Kraken (in stukjes knippen)

Lange alkanen worden gekraakt in kleinere koolwaterstoffen. Deze kleinere koolwaterstoffen zijn waardevolle/leveren meer op.  

Thermisch kraken: Op hoge temperatuur (zonder zuurstof)

Katalytisch kraken: Met een katalysator, dit kan op lagere temperaturen -> minder energie verbruik -> goedkoper

Temperatuurschaal

Check je binas, 

waar kun je dit vinden?

leerdoel gehaald?

leerdoelen

Je kunt het proces van polymerisatie uitleggen

Je kunt de reactievergelijking van een polymerisatie opstellen

Herhaling

1. Hoe kun je aan de structuurformule zien of ik te maken heb met een alkeen of een alkaan? 
2. Wat is katalytisch kraken?
3. Wat is de algemene formule voor een alkaan?
4. Teken de structuurformule van buteen. 

Kunststoffen maken

Polymeren en monomeren

Een bekende polymerisatie-reactie is de reactie van etheen. De stof die dan ontstaat noem je polyetheen. Zie ook de afbeelding hieronder:

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:

nC​2​​H​4​​−>(C​2​​H​4​​)​n​​

Bekende polymeren

Polymeren kom je op veel plekken tegen. Twee bekende polymeren zijn:

PVC (poly-vinyl-chloride)                            Teflon (poly-tetra-fluor-etheen)

Op blz 208 van je tekstboek staan de molecuulformules die hier bij horen.

Dus leg uit in je eigen woorden: 

Wat is polymerisatie en hoe vindt dat plaats?

Maak de reactievergelijking van de polymerisatie van van 400 etheen monomeren. 

Leerdoel

Waar kun je dit vinden in je binas?

Structuur en eigenschappen

De structuur van een polymeer is bepalend voor de eigenschappen en daarmee ook voor de toepassing. De polymeren die we kunnen onderscheiden aan de hand van eigenschappen zijn:

 Thermoplasten                                                      Thermoharders

Voorbeelden Thermoplasten

Polyetheen:                              Polyethyleentereftalaat (PET):

Polypropeen:                            Polyvinylchloride (PVC):

Voorbeelden Thermoharders

Bakeliet:                                                Epoxyhars:

Polyurethaan (PUR):

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 2) en van de monomeren nieuwe kunststoffen maken
• Kunststoffen verbranden en de warmte nuttig gebruiken

Recyclen

Het probleem bij recyclen is wel dat de soorten plastic vaak samen in het afval terechtkomen. 

Je zult dus goed moeten scheiden op het soort plastic!

Recyclingcode:

Recyclen

Kunststoffen worden verdeeld 

in 7 categorieën voor recycling:

Plastic Soup

Dit moeten we 

voorkomen.... :(

De organisatie

'The Ocean Clean Up' 

bouwt drijvende installaties 

om het plastic bijeen te 

drijven en op te ruimen