Hst 8.1 en 8.2 Chemie A5

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

8.1 en 8.2

Eerst wat herhaling...

Wat zijn fossiele brandstoffen?

1. Steenkool, Bruinkool, aardolie & biomassa
2. Biomassa, aardgas, oerwater & steenkool
3. Steenkool, Bruinkool, Aardolie & Aardgas
4. Aardgas, biomassa, aardolie & steenkool

Welke energiesoort zit er in alle brandstoffen?

1. elektrische energie
2. bewegingsenergie
3. chemische energie
4. warmte

Biobrandstoffen zijn altijd beter dan fossiele brandstoffen.

1. Waar
2. Niet waar

Kunnen biobrandstoffen het gebruik van fossiele brandstoffen vervangen?

1. Ja, want biobrandstoffen volgen de snelle koolstofkringloop
2. Nee, want biobrandstoffen kosten veel landbouwgrond waar geen voedsel op verbouwd kan worden.
3. Nee, want biobrandstoffen zoals waterstof zijn zeer brandbaar en explosief
4. Ja, want biobrandstoffen kan je opnieuw planten

Een exotherme reactie is:

1. de reactie als je je ex na lange tijd weer ontmoet
2. een exotische reactie
3. een reactie waar energie voor nodig is
4. een reactie waarbij energie vrij komt

Welke reactie is endotherm?

1. Het stollen van ijs
2. Verbranding van aardappelen in lichaam
3. Condenseren van waterdamp
4. Het smelten van ijs

Is dit een
exotherme of endotherm
reactie?

1. endotherm want product staat lager
2. exotherm want product staat lager
3. exotherm, het is een verbranding
4. endotherm, het is ontleding

Leerdoelen komende lessen

• Je maakt kennis met de 12 principes van de groene chemie;
• Je leert om energiediagrammen te tekenen van exotherme en endotherme reacties;
• Je leert het principe van homogene/heterogene katalyse kennen.

Binas 97F

Wet van behoud van energie (herhaling)

NOTEER

• Energie kan niet verloren gaan!
• Energie kan wel van vorm veranderen:

- warmte

- licht

- elektrische energie

- chemische energie

Reactie energie       NOTEER

• elke reactie heeft een energie effect
• exotherm: moleculen geven energie af aan de omgeving
• EFFECT: omgeving wordt warmer
• endotherm: moleculen nemen energie op uit de omgeving
• EFFECT: omgeving wordt kouder

Practicum

• We gaan practicum 1 uitvoeren op blz 37

Klaar? Opdrachten maken horend bij practicum 1 en voorkennis m 1t/m 5

Lees goed: paragraaf 8.1 + 8.2

Exotherm en endotherm

• Exotherm = chemische energie wordt omgezet in andere vorm van energie (Echem neemt af).

• Endotherm = andere vorm van energie wordt omgezet in chemische energie (Echem neemt toe).

Voorbeeld: verbranding

• Chemische energie wordt omgezet in licht en warmte.
• Dus een exotherme reactie.

Energiediagram 

• Exotherm: chemische energie neemt af.
• Activeringsenergie (Eact) nodig.
• Reactiewarmte (       E) is energieverschil. 

Zie boek figuur 8.8

geactiveerde toestand

Energiediagram 

• Endotherm: chemische energie neemt toe.
• Activeringsenergie (Eact) nodig.
• Reactiewarmte (     E) is energieverschil. 

geactiveerde toestand

Opdracht

Neem de tabel van de volgende slide over en vul in:

• Energie-effect: exotherm of endotherm
• Reactiewarmte: <0 of >0
• Energie-omzetting: energievorm 1 --> energievorm 2

Let op: bij faseovergangen en oplossen van stoffen

Exotherm/Endotherm

diagram is anders dan bij chemische processen!!

Aan de slag:

• Maken 6, 7ab,  8, 9, 10ab en 11 t/m 13 uit het boek

Warmtewisselaars

De warmte uit exotherme processen kan ergens anders in het proces hergebruikt worden d.m.v. een warmtewisselaar.

Binas 38B1 kan ook helpen

In Binas 38B1 staan symbolen

waarmee sommige reactoren

worden aangegeven.

Bijvoorbeeld een 

warmtewisselaar en gebruik 

van een katalysator bij

chemische reactie.

Reactie snelheid vergroten

• Meer effectieve botsingen per seconde nodig:
• Meer reactieve stof: elke botsing effectiever
• Concentratie verhogen: meer deeltjes om te botsen
• Temperatuur verhogen: snellere én hardere botsingen
• Verdelingsgraad (vaste stof) verhogen: meer oppervlak
• Katalysator toevoegen: maakt meer botsingen effectief

Activeringsenergie

• Reacties moeten meestal geactiveerd worden: het verloopt niet spontaan.
• Dit noem je de activeringsenergie.
• Een katalysator kan de activeringsenergie verlagen (let op: reactiewarmte blijft hetzelfde!).
• Een katalysator versneld daarmee de reactie, maar wordt zelf niet verbruikt.
• Uitgangspunt 9 van de groene chemie.

Katalysator

• Botsingen vaker effectief
• Activeringsenergie omlaag
• Homogene katalyse: alles in dezelfde fase (bijv vloeistof)
• Heterogene katalyse: verschillende fasen (bijv suspensie)

Aan de slag

• Je leest  8.2
  
• Maken  8, 11t/m 13, 16t/m 18

Homogene en heterogene katalyse

• Homogeen: katalysator en reactiemengsel in dezelfde fase.
• Heterogeen: katalysator en reactiemengsel in verschillende fase.

Demo 3

Aan de slag

• Lees nogmaals goed paragraaf 8.2 en kijk vooral goed naar figuur 8.9 en de tekst die eronder staat.
• Maken  19, 20ab,21,23 en 25ab