Hoofdstuk 7 Verbranding 4 mavo

• Scheikunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

Verbranding

Verbranding

3 voorwaarde voor verbranding:

1. Voldoende brandstof

2. Voldoende zuurstof

3. Temperatuur moet voldoende zijn (ontbrandingstemperatuur)

Welke 3 voorwaardes heb je nodig om een brand te ontstaan.......

brandstof moet aanwezig zijn

de temperatuur van de brandstof moet hoger zijn dan de ontbrandingstemperatuur

voldoende zuurstof(lucht)

er moet koolstofmonoxide aanwezig zijn

er moet een onvolledige verbranding plaatsvinden

brandblusmiddelen

- water

- koolstofdioxide

- poederblusser

- schuim

- zand 

- blusdeken

Brand blussen met deksel op pan. Welke voorwaarde van verbranding haal je weg?

1. Brandstof
2. Ontbrandings-temperatuur
3. Zuurstof

Een olie brand kun je NIET blussen met...?

1. Zand
2. Schuim
3. Blusdeken
4. Water

Waarop berust de werking van blussen met schuim van een brand?

1. de brandstof reageert met het schuim
2. het schuim sluit de zuurstoftoevoer af
3. het schuim verlaagt de temperatuur
4. het schuim sluit de brandstoftoevoer af

Hoe kun je een brand NIET blussen?

1. Verwijderen van de brandstof
2. Verwijderen van de zuurstof
3. Verwijderen van de temperatuur
4. Meer zuurstof toevoegen

Je gebruikt een blusdeken om een brand te blussen. Welke verbrandingsvoorwaarde wordt er weggehaald?

1. Brandstof weghalen
2. Zuurstof weghalen
3. Afkoelen tot onder de ontbrandingstemperatuur

Bij een brand treedt vaak onvolledige verbranding op. Dat is te zien aan de gele kleur van de vlammen.

Welk verbrandingsproduct veroorzaakt deze kleur?

1. koolstof
2. koolstofdioxide
3. koolstofmonoxide
4. water

paragraaf 7.2

Volledige verbranding

Volledige verbranding: een verbranding met voldoende zuurstof, het is een schone verbranding

Kenmerken: geen rook, blauwe of kleurloze vlam, alle brandstof verbrandt, er ontstaan water en koolstofdioxide.

Een verbranding is een chemische reactie met zuurstof, er verdwijnen stoffen en er ontstaan nieuwe stoffen.

Volledige verbranding

Onvolledige verbranding

Onvolledige verbranding: een verbranding met te weinig zuurstof. Het is geen schone verbranding.

Kenmerken:wel rook zichtbaar, gele vlam = brandende roetdeeltjes, niet alle brandstof verbrandt, er ontstaan water, roet en koolstofmonoxide.

(On)volledige verbranding

Volledige verbranding

• voldoende zuurstof
  
• Er ontstaat CO2

Onvolledige verbranding

• Onvoldoende zuurstof
• Er ontstaan CO en C

Zeer giftig gas!

Ontstane oxiden

Bij de onvolledige verbranding van een koolwaterstof ontstaan, naast water en koolstofdioxide:

1. Roet
2. Koolstofmonoxide
3. Roet en/of koolstofmonoxide
4. Smog

Koolstofmono-oxide

Koolstofmono-oxide (CO) is een geurloos, kleurloos, brandbaar en giftige gas. 

Het plaatje hiernaast gaat over een gevaarlijke stof die ontstaat bij onvolledige verbranding. Welke is dit?

1. Koolstofdioxide
2. Koolstofmonoxide
3. Zwaveldioxide
4. Zwaveloxide

Welke van de volgende stoffen ontstaan in ieder geval bij de verbranding van zwavelhoudende aardolie?

Sleep de juiste stoffen naar het doel.

koolstofdioxide

waterdamp

zwaveloxiden

koolstofmonoxide

roet

Massa behoud

Wet van behoud van massa

Massa gaat nooit verloren.

Rekenen met massaverhouding

1. Geef de kloppende reactievergelijking
   
2. Schrijf de massaverhouding op
   
3. Gegeven/gevraagd
   
4. Maak een verhoudingstabel
   

Krijg je een volume van een vloeistof of gas? Reken dit eerst om naar massa!

Hoe bereken je de molecuulmassa?

De massa van de atomen haal je uit je BINAS

tel alle massa's van de atomen bij elkaar en je hebt de molecuulmassa van het molecuul

molecuulmassa van ethaan

• ethaan = C₂H₆
• 1 C-atoom = 12 u
• 1 H-atoom = 1 u
• totaal dus 2x12 en 6x1 = 30 u
• molecuulmassa van ethaan = 30 u

Massaverhouding

• Maak een kloppende reactievergelijking.
• De verbranding van ethaan
• bijv: 2 C₂H₆ + 7 O₂ --> 4 CO₂ + 6 H₂O
• reken de molecuulmassa's uit
• C₂H₆=30 : O₂=32 : CO₂=44 :  H₂O=18
• 2x30 : 7x32  : 4x44 : 6x18
• massaverhouding is: 60 : 224 : 176 : 108 
• massaverhouding is: 15 : 46 : 44 : 27 (klein maken)

Overmaat: Cake bakken

4 eieren                halve liter melk             200 gram meel

Overmaat

Wanneer een van de beginstoffen op is stopt de reactie.

De andere beginstof is dan niet altijd op, je spreekt dan van een stof in overmaat.

Voorbeeld: verbranding methaan

Je laat 20 gram methaan verbranden met 75 gram zuurstof. Laat met een berekening zien welke stof in overmaat aanwezig is.

1. 
   
2.      16            +      64         ->        44         +      36
3.      20            +       ??        ->         
4. 
   

CH​4​​+2O​2​​−>CO​2​​+2H​2​​O

Voorbeeld: verbranding methaan

Tot hier

Je laat 20 gram methaan verbranden met 75 gram zuurstof. Laat met een berekening zien welke stof in overmaat aanwezig is.

1. 
   
2.      16            +      64         ->        44         +      36
3.      20            +       ??        ->         

  4.

Welke stof is er nu in overmaat aanwezig?

CH​4​​+2O​2​​−>CO​2​​+2H​2​​O

​16​​20⋅64​​=80

In de tank van de auto zit 50 gram waterstof en 360 gram zuurstof. Bij een reactie tussen waterstof en zuurstof ontstaat water : O2 + 2 H2 --> 2 H2O ---> 32,0 g + 4,0 g --> 36,0 g
360 g + 50 g ----> ? g water
Welke stof is in overmaat aanwezig?

1. Waterstof
2. Zuurstof

Hoe groot is de overmaat aan waterstof in de vorige vraag? (50 gram waterstof en 360 gram zuurstof)
O2 + 2 H2 --> 2 H2O ---> 32,0 g + 4,0 g --> 36,0 g
360 g + ??? g ----> ? g water

reactietijd

Reactietijd = tijd die nodig is om de reactie te laten verlopen, kun je meten.

Bij Explosie is de reactietijd kort, reactiesnelheid hoog

Bij rotten van fruit is de reactietijd lang, reactiesnelheid laag

Hoe groter de reactiesnelheid, hoe korter de reactietijd

Reactiesnelheid

Er zijn verschillende factoren die bepalen hoe snel de reactie verloopt:

1. De soort stof
2. De verdelingsgraad
3. De concentratie
4. De temperatuur
5. De aanwezigheid van een  katalysator

Factoren reactiesnelheid

1. Soort stof : zware stookolie (brand langzaam) v.s. benzine (brandt snel)

2. Verdelingsgraad : blok hout v.s. zaagsel (zaagsel kan ontploffen)

3. Concentratie : magnesium in zoutzuur vs magnesium in verdund zoutzuur

4. Temperatuur : Bij 100 ^oC aardappels (sneller) koken v.s. 80 oC koken        

                                 (langzaam)

5. Katalysator ( auto katalysator (platina) CO + NO_x wordt CO₂ en N₂                         Een katalysator wordt gebruikt maar niet verbruikt

Waar is de reactiesnelheid het hoogst?

Waar is de reactiesnelheid het laagst?

Einde hoofdstuk 7