Toegepaste scheikunde les 2 - Bodemanalyse en reactievergelijkingen

Toegepaste scheikunde - Bodem bemesting
1 / 30
volgende
Slide 1: Tekstslide
ScheikundeMBOStudiejaar 1

In deze les zitten 30 slides, met interactieve quizzen, tekstslides en 1 video.

time-iconLesduur is: 55 min

Onderdelen in deze les

Toegepaste scheikunde - Bodem bemesting

Slide 1 - Tekstslide

Scheikunde in de veehouderij- waarom?
Scheikunde op het boerenbedrijf
2 maart 2023/
Onze gastspreker Klaas Meijaard trapt eind februari de studiegroepbijeenkomst in Aldegea af met de ingewanden van de koe. Kunnen de aanwezigen de potten op goede volgorde neerzetten? In welke maag komt het eten eerst en waar gaat het dan heen tot en met de darmen? Op de foto zie je de dikke darm, dunne darm en de vier magen van de koe.
Verder zijn er deze sessie veel scheikundige benamingen de revue gepasseerd. Als je scheikundig weet hoe de bodem en mest werkt, dan kun je er sneller op inspelen en processen verbeteren. Een voorbeeld hiervan is bijvoorbeeld ammoniak. Hoe minder ammoniakale stikstof er door de mest zit, hoe minder eiwit door de koe heen is gegaan en hoe beter de benutting van stikstof. Klaas gaf een voorbeeld van een boer die onder de 1,0 kg ammoniakel stikstof in de mest zat als streven.
Nog een voorbeeld is melkureum. Dit moet onder de 25 zitten. Nieuwe gemolken koeien mogen niet boven de 15 zitten. Hoe krijg je dit voor elkaar?
Al het eiwit dat een koe binnenkrijgt wordt in de pens afgebroken tot ammoniak. Bij teveel ammoniak scheidt de lever het af naar ureum. Als je ureum in je melk hebt, dan krijg je dit er niet meer uit.
De pens
De pens van een koe is ongeveer tussen de 180 – 200 liter. Zodra je PH onder de 6,2 komt, dan branden de flapjes van de pens pupillen eraf. Binnen 2 dagen kan deze pensverzuring ervoor zorgen dat de helft van al die flapjes eraf branden. Met het te snel opstarten van krachtvoer kun je dus heel veel flapjes eraf branden. Dit resulteert in hoge ammoniak cijfers en een mindere penswerking van de koe.
Verder moeten de kalfjes de eerste 100 dagen groeien. Groeit het kalf niet, dan geef je teveel krachtvoer. Hoe meer pensverzuring, hoe minder goed een koe vet op kan nemen.
Bodem
Wat is nu het belangrijkste component in de bodem? Het antwoord hierop is CO2. In de bodem zit lucht, waar CO2 in zit. Heb je veel CO2 in de bodemlucht, dan heb je een actief schimmel en bacteriën netwerk. Kom je onder de 7% zuurstof, dan sterven je wortels af in de bodem. Zorg dus dat dit boven die 7% zit. Zorg voor een bodem met een goede structuur met voldoende ruimte tussen de porïen, en voorkom bodemverdichting.
Binnen de studiegroep werd opgemerkt dat het een zoektocht blijft van de boer, hoe houd je de bodem gezond? Soms zit je met verschillende soorten grond binnen een perceel, dan is het beheer een lastige component.
De verhouding aan elementen in een bodem is erg belangrijk. Denk hierbij aan calcium en magnesium. Een bodem moet ademen, ruimte hebben. De verhouding van de mest is minstens zo belangrijk en moet samenwerken met de bodem. Bij het proces van een gezonde bodem en het proces van goede mest dient goed gekeken te worden naar de verhoudingen. Hier kun je op inspelen.
Als je snap hoe dit werkt dan kun je de bodem voor je laten werken.

Op moderne veehouderijbedrijven is het belangrijk zo veel mogelijk voer van goede kwaliteit van eigen grond te winnen. Daarmee spaar je de aankoop van duur (kracht)voer uit en stijgt het rendement van je bedrijf. Sommige veehouders halen 14 ton droge stof van een hectare grasland en 20 ton van een hectare mais. Dat lukt alleen als de bodem in topconditie is!

Thema's bij toegepaste scheikunde
  1. Stoffen en molecuulformules
  2. Bodemanalyse en reactievergelijkingen
  3. Grond- en oppervlaktewater
  4. Fotosynthese
  5. pH in de bodem en pH in het melksysteem
  6. Mest en urine
  7. Broeikasgas 
  1. Stoffen en molecuulformules
  2. Bodemanalyse en reactievergelijkingen
  3. Grond- en oppervlaktewater
  4. Fotosynthese
  5. pH in de bodem en pH in het melksysteem
  6. Mest en urine
  7. Broeikasgas 

Slide 2 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Toegepaste scheikunde - Bodemanalyse en reactievergelijkingen

Slide 3 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Planning
  • Periode 2 
  • 1 uur in de week
  • Thema 1t/m 3
  • Toets als afsluiting
  • Periode 3
  • 1 uur in de week
  • Thema 4 t/m 7
  • Toets als afsluiting
  • Cijfers gemiddeld = eindcijfer

Slide 4 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Leerdoelen
Aan het einde van de les kun jij:
  • Je kunt een bodemanalyseformulier lezen.
  • Je kunt met behulp van een bodemanalyse de bemesting aanpassen aan de behoefte van de bodem en het gewas.
  • Je kunt uitleggen hoe je ervoor kunt zorgen dat meststoffen zo goed mogelijk opgenomen worden door het gewas.
  • Jij kan uitleggen wat een chemische reactie is met behulp van praktijkvoorbeelden.
  • Je kunt in een reactievergelijking weergeven wat er gebeurt bij het verdunnen van mest

Slide 5 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 6 - Link

Deze slide heeft geen instructies

Bodemanalyse formulier lezen
  • Plant beschikbaar
  • Bodemvoorraad
  • Leverend vermogen
  • Ratio 
  • Eenheid
  • Streeftraject

Slide 7 - Tekstslide

Wat u altijd al had willen weten over bodemanalyse rapport.
Plant beschikbaar geeft de hoeveelheid aan die de plant direct tot zijn beschikking heeft en die direct kan worden opgenomen.
Bodemvoorraad geeft de hoeveelheid aan die niet direct door de plant kan worden opgenomen, maar die op langere termijn wel beschikbaar kan komen.
Het leverend vermogen geeft de verwachte hoeveelheid weer. die het komend jaar plant beschikbaar maakt vanuit de bodemvoorraad door het bodemleven.
Ratio geeft de verhouding aan tussen twee elementen. Zo geeft de verhouding tussen koolstof (C) en stikstof (N) in organische stof aan wat de stikstofrijkdom is van organische stof. Dit is een indicatie voor de hoeveelheid stikstof die vrij kan komen bij de afbraak van organisch materiaal in de bodem. De verhouding tussen koolstof (C) en Stikstof (N)/Zwavel (S) geeft weer hoe veel bouwstoffen zoals stikstof en zwavel beschikbaar komen. Energie wordt uit organische stof gehaald, waarbij C-organisch wordt omgezet in kooldioxide (CO2).
In de kolom “eenheid” staat de eenheid weergegeven van de betreffende meting. Als voorbeeld: mg P2O5/100 gr geeft het aantal milligrammen fosfaat in 100 gram grond weer. De kolom daarnaast staat het resultaat van de meting. In de kolom Gem. staat de gemiddelde waarde van de regio zodat het eigen resultaat vergeleken kan worden met regiogemiddelden.
In de kolom “Streeftraject” staan de waarden die zijn gebaseerd op landelijke metingen per grondsoort en sector zoals tuin-/akkerbouw of grasland. Het geeft de meest ideale hoeveelheid aan voor een optimale groei. Daarnaast staat de huidige situatie van het perceel in staafgrafieken weergegeven. Dit geeft u een overzicht van de elementen en factoren waarop u zou kunnen inspelen om de situatie van het perceel te verbeteren.

Slide 8 - Link

Door op een regel te klikken van het bodemanalyse rapport verschijnt de uitleg.
Gebruik het loep icoon voor een uitgebreidere praktische uitleg.

Opdracht
Maak de opdracht behorend bij het bodemanalyseformulier. 
Deze gaat over: 
  • Het herkennen van belangrijke elementen voor de bodem
  • Deze elementen bij naam kunnen noemen 
  • De functie van de verschillende elementen kennen

Slide 9 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Hoe kun je ervoor zorgen dat meststoffen zo goed mogelijk worden opgenomen door het gewas?
  1. Vloeibare meststoffen onder droge omstandigheden
  2.  Bodemstructuur
  3. Vochtvoorziening
  4. Zuurgraad van de bodem pH

Slide 10 - Tekstslide

https://www.handboekbodemenbemesting.nl/

Ik hier de meest voorkomende maatregelen gepakt die ook een relatie hebben met scheikunde

Vloeibare meststoffen onder droge omstandigheden
Onderzoeksresultaten laten vooralsnog geen duidelijke voordelen zien van gebruik van vloeibare meststoffen. Voor bijbemesting onder droge omstandigheden waarbij niet kan worden beregend, kunnen vloeibare meststoffen een voordeel bieden ten opzichte van korrelmeststoffen. De efficiëntie van vloeibare meststoffen is bij droogte tijdens en na toediening wat hoger dan van vaste meststoffen. Doordat korrelmeststoffen onder droge omstandigheden slecht oplossen, komen de nutriënten (te) langzaam beschikbaar.

7. Bodemstructuur
Zorg naast een goede bodemvruchtbaarheid voor een goede bodemstructuur zonder storende lagen en een lage druk van bodemziekten en –plagen. Dit bevordert de beworteling van het gewas. Een slechte beworteling leidt doorgaans tot een slechtere benutting van stikstof en andere nutriënten. Let op dat de pH in orde is, probeer daar waar mogelijk groenbemesters te telen of extra organische stof via gewasresten achter te laten bijvoorbeeld door stro onder te werken en probeer verdichting van de ondergrond te voorkomen.
8. Vochtvoorziening
Zorg voor een goede vochtvoorziening van het gewas; beregen op tijd. De vochtvoorziening heeft directe invloed op de productie, maar beïnvloedt ook de nutriëntenbenutting. In een droge bodem zijn stikstof en andere nutriënten moeilijker opneembaar voor het gewas.

Zuurgraad van de bodem (pH)
De zuurgraad van de bodem (uitgedrukt via de pH) heeft invloed op de beschikbaarheid van nutriënten, zo ook op die van fosfaat. Fosfaat is het beste beschikbaar voor het gewas bij een bodem-pH tussen de 5,5 en 6,5. Als de pH lager is dan 4,5 kan er fosfaatfixatie optreden. Er ontstaan dan slecht oplosbare verbindingen van fosfaat met ijzer en aluminium. Dit kan worden voorkomen door op tijd te bekalken.
Op kalkrijke gronden met een pH hoger dan 7 neemt de beschikbaarheid ook af door de vorming van slecht oplosbare calciumfosfaatverbindingen. 
Doelen behaald? Ff oefenen...
Aan het einde van de les kun jij:
  • Je kunt een bodemanalyseformulier lezen.
  • Je kunt met behulp van een bodemanalyse de bemesting aanpassen aan de behoefte van de bodem en het gewas.
  • Je kunt uitleggen hoe je ervoor kunt zorgen dat meststoffen zo goed mogelijk opgenomen worden door het gewas.
  • Jij kan uitleggen wat een chemische reactie is met behulp van praktijkvoorbeelden.
  • Je kunt in een reactievergelijking weergeven wat er gebeurt bij het verdunnen van mest

Slide 11 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Bodemanalyseformulier: Wat betekent "plant beschikbaar"?
A
geeft de verwachte hoeveelheid weer. die het komend jaar plant beschikbaar maakt vanuit de bodemvoorraad door het bodemleven
B
geeft de verhouding aan tussen twee elementen.
C
de waarden die zijn gebaseerd op landelijke metingen per grondsoort en sector zoals tuin-/akkerbouw of grasland
D
geeft de hoeveelheid aan die de plant direct tot zijn beschikking heeft en die direct kan worden opgenomen.

Slide 12 - Quizvraag

D
Bodemanalyseformulier: Wat betekent "leverend vermogen"?
A
geeft de verwachte hoeveelheid weer. die het komend jaar plant beschikbaar maakt vanuit de bodemvoorraad door het bodemleven
B
geeft de verhouding aan tussen twee elementen.
C
de waarden die zijn gebaseerd op landelijke metingen per grondsoort en sector zoals tuin-/akkerbouw of grasland
D
geeft de hoeveelheid aan die de plant direct tot zijn beschikking heeft en die direct kan worden opgenomen.

Slide 13 - Quizvraag

A
Bodemanalyseformulier: Wat betekent "ratio"?
A
geeft de verwachte hoeveelheid weer. die het komend jaar plant beschikbaar maakt vanuit de bodemvoorraad door het bodemleven
B
geeft de verhouding aan tussen twee elementen.
C
de waarden die zijn gebaseerd op landelijke metingen per grondsoort en sector zoals tuin-/akkerbouw of grasland
D
geeft de hoeveelheid aan die de plant direct tot zijn beschikking heeft en die direct kan worden opgenomen.

Slide 14 - Quizvraag

B
Bodemanalyseformulier: Wat betekent "streeftraject"?
A
geeft de verwachte hoeveelheid weer. die het komend jaar plant beschikbaar maakt vanuit de bodemvoorraad door het bodemleven
B
geeft de verhouding aan tussen twee elementen.
C
de waarden die zijn gebaseerd op landelijke metingen per grondsoort en sector zoals tuin-/akkerbouw of grasland
D
geeft de hoeveelheid aan die de plant direct tot zijn beschikking heeft en die direct kan worden opgenomen.

Slide 15 - Quizvraag

C
Heeft positief effect op productie en op benutting meststoffen
Betere oplosbaarheid en daardoor betere benutting meststoffen
Deze waarde heeft invloed op de beschikbaarheid van meststoffen
Vloeibare meststof onder droge omstandigheden
Vochtvoorziening
Zuurgraad van de bodem (pH)

Slide 16 - Sleepvraag

Deze slide heeft geen instructies

En nu deze leerdoelen
Aan het einde van de les kun jij:
  • Je kunt een bodemanalyseformulier lezen.
  • Je kunt met behulp van een bodemanalyse de bemesting aanpassen aan de behoefte van de bodem en het gewas.
  • Je kunt uitleggen hoe je ervoor kunt zorgen dat meststoffen zo goed mogelijk opgenomen worden door het gewas.
  • Jij kan uitleggen wat een chemische reactie is met behulp van praktijkvoorbeelden.
  • Je kunt in een reactievergelijking weergeven wat er gebeurt bij het verdunnen van mest

Slide 17 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

0

Slide 18 - Video

Kenmerken meeschrijven op het bord om te gebruiken bij de volgende opdracht om chemische reacties te herkennen

Afspelen tot 2.18
Chemische reacties
  • Eigenschappen van reagerende stoffen verdwijnen
  • Ontstaan nieuwe stoffen met nieuwe eigenschappen

Bijvoorbeeld:
Het bevriezen van water een chemische reactie?
  • Water verandert in ijs --> de vloeibaarheid verdwijnt
  • Alle chemische eigenschappen blijven echter bestaan (kookpunt, smeltpunt etc.)
  • Alleen aggregatietoestand is enkel veranderd

Slide 19 - Tekstslide

Wat is een chemische reactie?
Een chemische reactie is een proces waarbij de beginstoffen worden omgezet in reactieproducten. Tijdens de reactie worden bestaande verbindingen in moleculen verbroken en/of nieuwe bindingen gevormd.
Chemische reacties vinden niet alleen plaats in laboratoria. Ook in het dagelijks leven zijn allerlei voorbeelden van chemische reacties te vinden.
Denk aan:
Het braden van vlees
Het bederven van voedsel
De vorming van kalkaanslag (dit is een voorbeeld van een omkeerbare evenwichtsreactie)
Het roesten van metaal
Opdracht: Gaat het hier om een chemische reactie?
  • branden van een kaars;
  • branden van een lamp;
  • oplossen van suiker;
  • lijmen van papier;
  • koffiezetten;
  • voedselbederf;
  • uitkristalliseren van zout uit zeewater;
  • roesten van ijzer;
  • vijlen van ijzer;
  • aardappelen koken.

Slide 20 - Tekstslide

a. Ja, de kaars wordt steeds kleiner. Het stuk kaars dat verdwijnt door verbranding, kan je niet weer terug krijgen.
b. Nee, de lamp kun je telkens weer aan en uit doen. Het proces kun je meerdere malen herhalen met hetzelfde materiaal.
c. Nee, suiker is opgelost. Wanneer je de oplossing in gaat dampen, krijg je het suiker weer terug.
d. Nee, je kunt het oplosmiddel, de lijm, verdampen.
e. Ja, je haalt de smaakstoffen en geurstoffen uit de koffieboon. Als deze er eenmaal uit zijn, kun je ze er niet weer instoppen.
f. Ja, het voedsel bederft. Hetgeen dat bedorven is, kan je niet weer terug verkrijgen in de oorspronkelijke staat.
g. Nee, het zout kan ook weer opgelost worden in water.
h. Ja, ijzer gaat reageren met zuurstof waardoor er roest ontstaat. Deze reactie kun je niet weer terugdraaien.
i. Nee, je maakt de stof alleen kleiner. De samenstelling verandert niet evenals de stofeigenschappen.
j. Ja, de stofeigenschappen van de aardappel veranderen. Deze reactie kun je niet terugdraaien.
Reactieschema
Bijvoorbeeld de verbranding van koolstof:


Slide 21 - Tekstslide

In een reactieschema schrijven we schematisch op welke stoffen voor de reactie aanwezig waren (de beginstoffen) en welke stoffen na de reactie zijn ontstaan (de reactieproducten). De reactie zelf wordt aangegeven met een pijl. Achter elke stof wordt aangegeven in welke fase deze stof zich bevindt.
Dus: beginstof 1 (fase) + beginstof 2 (fase) ® reactieproduct 1 (fase) + reactieproduct 2 (fase)
Het reactieschema voor de verbranding van koolstof ziet er bijvoorbeeld als volgt uit:
koolstof (s) + zuurstof (g) ® koolstofdioxide (g)
 
Reactieschema
Een chemische reactie kun je verkort weergeven in een reactieschema, waarin je de namen en de toestandsaanduidingen (= aggregatietoestanden) van de beginstoffen voor de pijl en van de reactieproducten achter de pijl plaatst.
Toestandsaanduidingen: gas (g), vast (s), vloeibaar (l) en opgelost (aq)

Slide 22 - Tekstslide

Een chemische reactie is een proces waarbij de beginstoffen worden omgezet in reactieproducten. Tijdens de reactie worden bestaande verbindingen in moleculen verbroken en/of nieuwe bindingen gevormd.
Chemische reacties vinden niet alleen plaats in laboratoria. Ook in het dagelijks leven zijn allerlei voorbeelden van chemische reacties te vinden.
Denk aan:
  • Het braden van vlees
  • Het bederven van voedsel
  • De vorming van kalkaanslag (dit is een voorbeeld van een omkeerbare evenwichtsreactie)
  • Het roesten van metaal

Bij een chemische reactie gelden de volgende regels of wetten:
Wet van behoud van massa (Wet van Lavoisier)
Bij een chemische reactie is de totale massa van de beginstoffen gelijk aan de totale massa van de reactieproducten.
In chemische reacties worden dus GEEN atomen gemaakt of vernietigd.
Wet van constante massaverhouding (Wet van Proust)
Stoffen reageren en ontstaan in een vaste massaverhouding.
Bij elke chemische reactie treedt er een energie-effect op.
Voor sommige reacties is er energie (warmte, licht of elektriciteit) nodig en in andere gevallen komt er tijdens de reactie juist energie vrij.
Een chemische reactie waarbij energie wordt opgenomen noemen we een endotherme reactie. Bijvoorbeeld: het koken van een ei.
Een chemische reactie waarbij energie vrijkomt noemen we een exotherme reactie. Bijvoorbeeld: het aansteken van gas. 
Wet van behoud van massa
 'de wet van Lavoisier'

De massa van alle stoffen voor de reactie is samen net zo groot als de massa van alle reactieproducten bij elkaar .

Er kan geen massa verloren gaan!

Slide 23 - Tekstslide

Omdat er tijdens een chemische reactie geen atomen gemaakt of vernietigd worden, moeten we ervoor zorgen dat er voor en na de pijl evenveel atomen van elke atoomsoort staan. In de bovenstaande reactievergelijking is dit het geval.
Is dit niet het geval, ga dan als volgt te werk:
Schrijf op hoeveel atomen je aan beide kanten van de vergelijking hebt.
Begin met de atomen in evenwicht te brengen. Dit doe je door voor de molecuulformule een cijfer te zetten (ook wel coëfficiënt genoemd).
Het is hierbij het handigst om te beginnen met een atoomsoort die in het minst aantal moleculen voorkomt en te eindigen met een molecuul dat maar één atoomsoort bevat.

Slide 24 - Tekstslide

Reactieschema's en reactievergelijkingen
Chemische reacties kunnen weergeven worden in een reactieschema of een reactievergelijking.
Reactieschema
In een reactieschema schrijven we schematisch op welke stoffen voor de reactie aanwezig waren (de beginstoffen) en welke stoffen na de reactie zijn ontstaan (de reactieproducten). De reactie zelf wordt aangegeven met een pijl. Achter elke stof wordt aangegeven in welke fase deze stof zich bevindt.
Dus: beginstof 1 (fase) + beginstof 2 (fase) ® reactieproduct 1 (fase) + reactieproduct 2 (fase)
Het reactieschema voor de verbranding van koolstof ziet er bijvoorbeeld als volgt uit:
koolstof (s) + zuurstof (g) ® koolstofdioxide (g)

De wet van behoud van massa stelt dat er bij een chemische reactie geen massa verloren gaat. Deze wet wordt ook wel de wet van Lavoisier genoemd. De wet vertelt dat de totale massa van de moleculen die worden gebruikt om een reactie tot stand te laten komen (reagentia), hetzelfde is als de totale massa van de moleculen die door de reactie worden gevormd (reactieproducten).
In vergelijkingsvorm is dat:
min = muit
De wet is sinds zijn uitvinding in 1789 de standaardmanier waarop scheikundigen reactieproducten achterhalen. Je hoeft maar twee dingen te weten om erachter te komen wat de missende reactieproducten zijn:
De massa van de moleculen vóór de reactie.
De massa van een paar reactieproducten.
Hoe gebruik je de wet van behoud van massa?
Hoe gebruik je de wet van behoud van massa?
De wet van behoud van massa is een handige tool om reactievergelijkingen kloppend te maken. Als een deel van de reactievergelijking bekend is, kun je de details van de reactie achterhalen.
Voorbeeld:
Bij verbranding van methaan komen CO2 en H2O vrij. Maar in welke verhoudingen gebeurt deze reactie eigenlijk? Daarvoor kan de wet van behoud van massa worden gebruikt. De reactievergelijking ziet er dan als volgt uit:
Reactievergelijking verbranding methaan
In de vergelijking is te zien dat er aan de linker- en rechterkant niet evenveel van alle atomen staan. Rechts staan er twee waterstofatomen en links vier. Ook staan er rechts drie zuurstofatomen en links maar twee. Het aantal koolstofatomen klopt wel. Doordat er verschillen zijn tussen beide kanten klopt de totale balans niet. Volgens de wet van behoud van massa moet de massa aan beide kanten gelijk zijn. Van elk atoom moet er vóór de pijl evenveel zijn als na de pijl.
Een goede strategie hiervoor is om te kijken naar welke atomen er aan de linkerkant te veel zijn en dat vervolgens te compenseren aan de rechterkant. In dit geval zien we twee waterstofatomen te veel vóór de pijl. Daarom moeten er na de pijl niet één, maar twee watermoleculen staan:
Reactievergelijking verbranding methaan - deels kloppend
Wanneer de balans dan opnieuw wordt opgemaakt, staan er aan de linkerkant nog twee zuurstofatomen en aan de rechterkant vier (twee van CO2 en twee van 2H2O). Er moeten aan de linkerkant twee zuurstofatomen bij, oftewel een zuurstofmolecuul:
Reactievergelijking verbranding methaan - correct
Nu klopt de reactievergelijking weer.
Stappenplan

  • Schrijf het reactieschema op in woorden
  • Vervang de woorden door symbolen
  • Schrijf van elk soort atoom het aantal op, voor de pijl
  • Schrijf van elk soort atoom het aantal op, na de pijl
  • Pas het aantal atomen aan door de coëfficiënt te veranderen
  • Controleer of voor en na de pijl evenveel van elk atoomsoort
    aanwezig is.



Wat is de reactievergelijking van de verbranding van methaan?

Slide 25 - Tekstslide

Reactievergelijking
In een reactievergelijking worden de stoffen weergegeven in formulevorm.
Voor de verbranding van koolstof ziet de reactievergelijking er als volgt uit:
Omdat er tijdens een chemische reactie geen atomen gemaakt of vernietigd worden, moeten we ervoor zorgen dat er voor en na de pijl evenveel atomen van elke atoomsoort staan. In de bovenstaande reactievergelijking is dit het geval.
Is dit niet het geval, ga dan als volgt te werk:
Schrijf op hoeveel atomen je aan beide kanten van de vergelijking hebt.
Begin met de atomen in evenwicht te brengen. Dit doe je door voor de molecuulformule een cijfer te zetten (ook wel coëfficiënt genoemd).
Het is hierbij het handigst om te beginnen met een atoomsoort die in het minst aantal moleculen voorkomt en te eindigen met een molecuul dat maar één atoomsoort bevat.
 
Een belangrijke reactievergelijking in onze sector Fotosynthese
Maak deze reactievergelijking kloppend, gebruik het stappenplan!

Slide 26 - Tekstslide

Een belangrijk scheikundig proces binnen de landbouw is de fotosynthese. Fotosynthese is het proces waarbij planten water en koolstofdioxide onder invloed van energie uit licht omzetten in zuurstof en glucose.
De bruto chemische reactie voor fotosynthese is:
                                                                 .. H2O + .. CO2 + licht → C6H12O6 (glucose) + .. O2 + .. H2O.
Maak de bovenstaande reactievergelijking kloppend.
Let op: Controleer bij de docent of je het juiste antwoord hebt gegeven, want deze formule kan terugkomen in de toets.

KLASSIKAAL OP BORD BESPREKEN

De fotosynthese is dus voltooid: 6 CO2 + 6 H2O + energie --> C6H12O6 + 6 O2
Een belangrijke reactievergelijking in onze sector Dissimilatie (verbranding)
Maak deze reactievergelijking kloppend, gebruik het stappenplan!

Slide 27 - Tekstslide

Dissimilatie (verbranding)
Om te groeien heeft een plant energie nodig. Deze energie maakt de plant vrij door glucose te verbranden (= reactie met zuurstof). Er ontstaat dan water en koolstofdioxide. Bij deze reactie komt energie vrij.

C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 --> 6 CO2 + 12 H2O + energie
Een belangrijke reactievergelijking in onze sector Mineralisatie

Slide 28 - Tekstslide

Mineralisatie
Plantenresten, afgevallen bladeren en dode dieren worden in of op de bodem door micro-organismen omgezet in anorganische verbindingen zoals
nitraat en koolstofdioxide. Deze anorganische stoffen kunnen vervolgens door planten gebruikt worden als voedingsstoffen.
Zo wordt door middel van nitrificatie ammoniak omgezet in nitraat, een voedingsstof voor planten. Dit gebeurt in twee stappen:
Ammoniak wordt door nitrificerende bacteriën met behulp van zuurstof omgezet in nitriet.
Nitriet wordt door nitrificerende bacteriën met behulp van zuurstof omgezet in nitraat.
De reactievergelijkingen hiervoor zijn als volgt:
1. Van ammoniak naar nitriet : 2 NH3 + 3 O2 - ® 2 H+ + 2 NO2- + 2 H2O + energie
         De vorming van H+ geeft aan dat nitrificatie een verzurend proces is.
2. Van nitriet naar nitraat: 2 NO2- + O2 ® 2 NO3- + energie
         Totaal: 2 NH3 + 4 O2 ® 2 H3O+ + 2 NO3- + energie
Bij nitrificatie komt zuur vrij in de bodem. Zoek uit wat het gevolg is van een verzuurde bodem voor de opname van voedingsstoffen.
Voordat planten de ammoniak in mest kunnen opnemen moet deze eerst omgezet worden naar nitraat. Hierbij is flink wat zuurstof nodig. Wat betekent dit voor de bodemstructuur en de grondbewerking?
Hoe kun je ervoor zorgen dat meststoffen zo goed mogelijk worden opgenomen door het gewas?   

Slide 29 - Link

Hier kun je oefenen met reactievergelijkingen kloppend maken!

Slide 30 - Tekstslide

Mest verdunnen is voor veel melkveehouders niet nieuw. Sinds 1 januari 2019 is mestverdunning zelfs verplicht voor boeren op klei- en veengrond bij gebruik van de sleepvoetbemester. Dat verdunnen doen ze in een verhouding van 1:2, oftewel één deel water op twee delen mest. Een grotere verdunning is hierbij toegestaan.

Reden voor deze verplichting is dat verdunde mest (1:2) bij sleepvoetbemesting 40 tot 50 procent ammoniakreductie geeft.
Aantonen
Bij controle moeten boeren aantonen dat ze mest verdunnen. Volgens de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO.nl) zijn daar geen regels voor. Boeren bepalen zelf hoe ze dat aantonen, bijvoorbeeld met een pomp.
Hoeveel veehouders er al water toevoegen aan de mest, is niet duidelijk. Ook is niet bekend hoeveel ze exact verdunnen. De meitelling van 2020 zal daar meer inzicht in geven.
Kortetermijnmaatregelen
Mest aanlengen lijkt dus veelbelovend. Het is zelfs een van de kortetermijnmaatregelen die het kabinet en het Landbouw Collectief met elkaar afspraken op 18 december 2019. Het wordt in één adem genoemd met de maatregelen 'minder eiwit in rantsoen' en 'koeien vaker in de wei'.
In het rapport 'Uit de gecreëerde stikstofimpasse' schrijft het Landbouw Collectief dat een toevoeging van 50 procent water bij zodebemesting op grasland kan leiden tot een ammoniakreductie van 40 procent of meer, rekening houdend met weersomstandigheden en bodemgesteldheid. Onder mest verdunnen valt ook het toevoegen van water aan de mestput of sproeien van de mestvloer.
Minder ammoniakuitstoot
Mest verdunnen geeft minder uitstoot van ammoniak. Dat zit zo. Het bevat een lagere ammoniakconcentratie en het sijpelt beter de grond in. Er komt dus meer stikstof in de bodem en er is minder uitstoot in de lucht. En omdat verdunde mest makkelijker de grond indringt, neemt het gras de nutriënten beter op. Met dezelfde hoeveelheid mest en minder kunstmest oogst de veehouder meer gras.
Ook al zegt het Landbouw Collectief dat het effect van mestverdunning bij de zodebemester aanzienlijk is, niemand weet exact wat de uitstoot is. 'De emissiefactor is nog nooit wetenschappelijk onderzocht', zegt Gerard Migchels, onderzoeker bij Wageningen University & Research.
Voor de sleepvoetbemester is dat wel bekend. Bij deze machine ligt de emissiefactor zonder verdunning op 30,5 procent en met verdunning (1:2) op 19 procent. Dit betekent dat 19 procent van de stikstof die kan verluchtigen in verdunde mest, ook daadwerkelijk vervluchtigt.
Geld voor onderzoek
Migchels hoopt dat het ministerie van LNV geld beschikbaar stelt voor onderzoek naar de emissiefactor van verdunde mest toegediend via de zodebemester.
Naar de uitkomst blijft het gissen. 'Ik kan me voorstellen dat het effect van verdunnen bij de zodebemester kleiner is dan bij de sleepvoet. Je brengt de mest immers niet op maar in de grond.'
Percentage
De onderzoeker verwacht een ammoniakreductie tussen de 15 en 40 procent. 'Een percentage van 25 ligt voor de hand, alhoewel het resultaat ook zomaar eens positiever kan zijn. Voor droge zandgrond kan een verdunning met water misschien juist gunstig uitpakken.'
Extra reductie is verder nog te realiseren door netjes te werken tijdens het mest uitrijden. Want verdunde mest kan nog weleens versmeren, zeker bij hoge volumes. Bij een drijfmestgift van 50 kuub en 25 kuub water komt het volume op 75 kuub per hectare. 'Dat wordt best lastig. Maar bij de helft van deze giften moet het lukken om de mest fatsoenlijk toe te dienen.'
Verplicht of vrijwillig
Over een algehele verplichting om mest aan te lengen, wordt niet gesproken. Het Landbouw Collectief wil dat de maatregelen uitvoerbaar blijven. Melkveehouders moeten genoeg ruimte krijgen voor precieze invulling. Ze denken aan een keuzemodel, waarbij de boer vrijwillig, maar niet vrijblijvend, kiest uit extra weidegang, minder eiwit in het rantsoen en/of mestverdunning.
Wanneer boeren hier daadwerkelijk mee te maken krijgen, is onbekend. Een woordvoerder van het ministerie van LNV laat weten dat de uitwerking nog onderwerp van gesprek is. 'We kunnen op dit moment dan ook nog niet aangeven of, en zo ja in welke vorm, deze maatregel wordt ingevoerd.'
LTO Nederland
Ook LTO Nederland zegt dat het thema nog in de pijplijn zit. 'De afspraken die het Landbouw Collectief met het kabinet maakte, worden nu verder uitgewerkt', zegt Willemien van de Kandelaar, LTO-specialist Melkveehouderij. 'Dat geldt ook specifiek voor mestaanwending. Daar valt nu dus niet veel over te vertellen.'
Of het verdunnen voor elke veehouder mogelijk is, is ook nog de vraag. In sommige regio's in Nederland is onvoldoende water beschikbaar in de sloten en moeten er putten worden geslagen. Volgens het Landbouw Collectief gaat het al snel om 30.000 euro per put. Ook een vergunning is vereist.
'Je begrijpt dat waterschappen daar niet blij mee zijn', zegt Migchels. 'Een andere optie is een waterbassin met regenwater.'
Prijzig
Bij loonbedrijf Huiskamp weten ze dat verdund mest uitrijden via de sleepslang niet bij elke boer past. In hun werkgebied zijn er veel bedrijven met kleine huiskavels. Sleepslangbemesting is dan onpraktisch en relatief prijzig.
'Water is ook niet overal voorhanden. Je kunt dan beter mest aanlengen in de kelder, al is dat ook duurder, want je moet meer kuub uitrijden', zegt Meekes. 'En bij de meesten zit de put al vol mest. Er kan geen water meer bij.'

https://agrarischwaterbeheer.nl/system/files/documenten/pagina/fs_24_verdunnen_van_mest.pdf