H3_H4 Herhalingsles

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 4: Brandstoffen

• Bij brandstoffen denken we vaak aan benzine of diesel maar ook kolen, gas en biobrandstoffen vallen hieronder

§5.1 Fossiele brandstoffen

• Fossiele brandstoffen zijn brandstoffen bestaande uit koolstofverbindingen ontstaan uit plantaardige en dierlijke resten.
• Voorbeelden hiervan zijn: aardolie, aardgas en steenkool
• Aardolie is op te splitsen in een grote variatie aan brandstoffen, hiervoor destilleren we de brandstof in verschillende fracties. 

Aardolie

Aardolie kan worden gedestilleerd in verschillende fracties

Sommige fracties worden na destillatie nog gekraakt tot kleinere moleculen

Leg uit wat het kraken van aardolie inhoud

§5.2 Koolstofverbindingen

• Koolstofverbindingen zijn erg belangrijk voor onze samenleving, aangezien 3/4e van alle moleculen die we kennen koolstofverbindingen zijn
• In deze paragraaf worden drie soorten koolstofverbindingen besproken, namelijk, alkanen, alkenen en alkanolen

1. Alkaan
2. Alkeen
3. Alkanol
4. Anders

Alkanen

• Alkanen zijn koolstofverbindingen opgebouwd uit alleen maar koolstof en waterstof
• Alkanen hebben als algemene formule CₙH₂ₙ₊₂

1. Alkaan
2. Alkeen
3. Alkanol
4. Anders

Alkanolen

• Alkanolen zijn qua structuur hetzelfde als alkanen, behalve dat er minstens één H is vervangen door een OH
• Alkanolen hebben als algemene formule: CₙH₂ₙ₊₁OH
• Ethanol, oftewel alcohol is waarschijnlijk het bekendste voorbeeld van een alkanol

1. Alkaan
2. Alkeen
3. Alkanol
4. Anders

1. Alkaan
2. Alkeen
3. Alkanol
4. Anders

Alkenen

• Alkenen zijn qua structuur hetzelfde als alkanen, behalve dat er minstens één dubbele bindingen in het molecuul zit
• Alkenen hebben als algemene formule: CₙH₂ₙ

Isomeren

Het is belangrijk om moleculen uit te kunnen tekenen omdat moleculen met dezelfde molecuulformule andere structuren kunnen hebben

§4.3 Energie uit Brandstoffen

• In alle stoffen zit chemische energie, in brandstoffen zit heel veel van deze energie, veel van deze energie komt vrij bij de verbranding van deze brandstoffen
• Het symbool van energie = E, met als eenheid Joule (J)
• Bij brandstoffen wordt voor energie vaak de eenheid Megajoule (MJ) gebruikt. 1 MJ = 1 000 000 J

Waarbij komt de meeste energie vrij bij verbranding?

1. 12 kg Benzine
2. 14 kg Kerosine
3. 15 kg Diesel
4. 34 kg Methanol

Energie meten

Energie kan worden gemeten met een Warmte meten.

Hierbij wordt de volgende formule gebruikt:

Q = c*m*ΔT

Q = Hoeveelheid warmte in J

c = soortelijke warmte in J/(kg*°C)

m = Massa in kg

ΔT = verschil in temperatuur in °C

Rendement

Energie omzetting verloopt nooit 100% naar de gewenste vorm van energie. Bij de spaar lamp van net zagen dat 75% van de energie in warmte werd omgezet, terwijl we van de lamp licht willen. De hoeveelheid nuttig gebruikte energie ten opzichte van de hoeveelheid gebruikte energie noemen we het rendement:

Rendement (η) = Nuttig gebruikte energie/gebruikte energie *100%

In een Benzine motor van een auto wordt 43 MJ energie verbruikt. Hiervan wordt 12 MJ bewegingsenergie en 31 MJ warmte. Wat is het rendement?

1. 72%
2. 100%
3. 28%
4. 39%

§4.4 Brandstoffen en Milieu

• Het verbranden van fossiele brandstoffen zorgt voor een grote toename van luchtverontreiniging in de vorm van broeikasgassen en smog. 
• Broeikasgassen versterken het broeikaseffect en zorgen hierdoor voor de opwarming van de aarde
• Smog bestaat uit stikstofoxides in combinatie met onverbrande koolstoffen en fijnstof. Dit kan zorgen voor gezondheidsklachten zoals versterkte astma symptomen, hart en long ziekte of zelfs kanker