Hoofdstuk 6

• Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

Hoofdstuk 6  Metalen

Par. 1 Eigenschappen van metalen.

Een metaal is opgebouwd uit metaalatomen.

Waar vinden we de metaalatomen in het periodiek systeem? 

Gemeenschappelijke 

Eigenschappen 

van metalen

e

Edelheid van metalen

Metalen hebben dus een aantal gemeenschappelijke eigenschappen, maar toch verschillen ze van elkaar. 

Het belangrijkste verschil is:

   

De reactie met andere stoffen.

Dit heet de edelheid van een metaal.

Legeringen-> Binas tabel?? 

Een mengsel van verschillende metalen, zodat de legering bijvoorbeeld sterker wordt. Denk aan messing, brons en soldeer.

Zware metalen

• Grote dichtheid
• Giftig
• Soms heb je kleine hoeveelheden nodig om gezond te blijven

Voorbeelden van zware metalen: Lood, kwik, cadmium, arseen en tin 

RIVM: Rijksinstituut voor volksgezondheid en milieu:houdt toezicht

Corrosie:

een chemische reactie waarbij een metaal reageert 

met de omgeving. (bijvoorbeeld: zuurstof, 

waterstof of een zuur)    

Oxidatie:                                                                          corrosie van Cu 

Het aantasten van metalen door zuurstof.                                                    

           

Reactievergelijking van oxidatie:

metaal + Zuurstof-> metaaloxide

2 Ca + O2 -> 2 CaO 

2 Cu + O2 -> 2 CuO 

Maak deze zelfstandig kloppend: 

... Fe +... O2 -> ... Fe2O3

                                                     

                                                                                      Uit je hoofd leren!

Metaaloxide als bescherming

Wanneer er bij koper corrosie optreed, ontstaat de stof koperoxide. 

2 Cu + O2 -> 2 CuO 

Koperoxide is groen

Koperoxide = luchtdicht. 

Koperoxide beschermt koper tegen verdere corrosie

Dit gebeurt ook bij de metalen: Al, Sn, Cr en Zn. 

RVS: legering van ijzer, chroom en nikkel (binas) 

Ertsen

De meeste metalen zoals Fe, Al en Cu zitten in gesteenten die je ertsen noemt. 

IJzerts bevat Fe2O3

Bauxiet bevat Al2O3

Kopererts bevat CuO

Aluminium

• Kleine dichtheid (lichtgewicht)
• Sterk
• Corrosiebestendig

Aluminium wordt uit erts gewonnen: bauxiet

Toepassingen: vliegtuig, raamkozijn, verpakkingsmateriaal (blikjes, tubes, folie)

Winning van aluminium stap 1

Bauxiet = Mengsel van aluminiumoxide en roest

aluminiumoxide 

Al​2​​O​3​​

Winning van aluminium stap 2

Elektrolyse

Hiervoor is veel energie nodig. 

het aluminium produceren voor 1 auto, is net zoveel stroom als 1 huishouden per jaar. 

CO​2​​(g)

Al(l)

Al​2​​O​3​​(l)

Reactievergelijkingen die hierbij horen:

Processchema 

Winning van Aluminium uit bauxiet

Stappenplan: van ijzererts tot ijzer blz. 144

1. mengsel van ijzererts (Fe2O3) en cokes (koolstof) wordt in een hoogoven gestort. 
2. onderin de oven wordt hete lucht (o.a. zuurstof) geblazen
3. zuurstof reageert met de koolstof tot koolstofmonoxide 
4. ijzeroxide reageert met koolstofmonoxide tot ijzer en koolstofdioxide

Stappenplan: van ijzererts tot ijzer blz. 144

5. ijzer smelt en zakt naar het onderste deel van de hoogoven
6. het ijzer wordt afgetapt en wordt verder bewerkt 

7. de gassen verlaten de hoogoven aan de bovenkant (hoogovengas) 

8. vervuiling uit cokes en ijzererts worden afgetapt, dit heet slak. (grondstof voor cement)

Van ijzererts tot ijzer; reactievergelijkingen

2 C(s) + O2(g) --> 2 CO(g)

Fe2O3(s) + 3 CO(g) --> 2 Fe(s) + 3 CO2(g)

Ruwijzer, gietijzer en staal

Ruwijzer bevat 4% koolstof (hard en breekbaarder) 

Gietijzer bevat 3% koolstof (hard/breekbaarder) putdeksel

Staal bevat 0,3% koolstof (minder hard/buigbaar) constructie 

Recycling

Het opnieuw gebruiken van materialen in een andere vorm noem je recycling. Dit is belangrijk omdat de hoeveelheid grondstoffen eindig is. 

Behalve eindig, is het ook belangrijk om materialen opnieuw te gebruiken, zodat het niet uit derde wereld landen hoeft gehaald te worden. 

Urban Mining

Regular mining: 

grondstoffen uit de grond halen. 

Urban Mining: 

grondstoffen uit afval halen.