Hoofdstuk 8

• Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

8.1 Edel en Onedel

Edelheid = hoe goed metalen reageren met andere stoffen. Hoe onedelere = hoe beter het reageert

Meeste metalen komen als verbindingen voor. Edele metalen zijn zuivere metalen, zoals goud, zilver en platina. 

Mengsel van metalen = legering (brons, messing, soldeer) 

Legering met kwik = amalgaam. 

Legering van zilver= zilveramalgaam

Goud in siraden is nooit zuiver goud. Uitgedrukt in karaat. Zuiver goud is 24 karaat.

14-karaat goude ring van 20 gram is dan: 

            

                                                          gram

​24​​14​​⋅20=11,7

Zware metalen

Zware metalen: schadelijk voor mens en milieu = metalen met hoge dichtheid (lood, cadmium, kwik)

8.2 Corrosie

Corrosie = onedele metalen reageren met water en zuurstof.

Corrosie wordt versneld door verontreinigingen in de atmosfeer.

Sommige corrosie is juist goed, dit zorgt voor een beschermlaag (aluminium).

Ijzer -> roesten --> negatief! Is poreus waardoor water en zuurstof verder kunnen reageren

Roesten tegengaan: verven of bedekken met zink/tin/chroom.

Staal met zink = gegalvaniseerd staal

Staal met tin = blik

Etsen: figuren aanbrengen op metaalplaten.

Metaalplaat met waslaag --> krassen --> zuur --> groeven in metaal

Zn (s) + H⁺(aq) --> Zn²⁺ (aq) + H₂ (aq)

8.3 van ijzererts tot ijzer

Erts --> ijzererts en bauxiet

ijzererts bevat ijzer(III)oxide (Fe₂O₃)

bauxiet bevat aluminiumoxide (Al₂O₃)

Dit gaat een hoogoven in, samen met cokes en kalk

1. ijzererts + cokes + kalk in hoogoven

2. hete lucht erbij.

    2C + O₂ --> 2CO

3. CO reageert met ijzer(III)oxide (in ijzererts):

      Fe₂O₃ + CO --> Fe + CO₂

4. er ontstaat ruw ijzer

5. kalk bindt de rest van het erts = hoogovenslak

Totaalreactie:

2 Fe₂O₃ + 3 C --> 4 Fe + 3 CO₂

Ruw ijzer moet nog bewerkt worden.

Staal = ijzer met beetje koolstof (< 1,5%).

Ruw ijzer bevat best veel koolstof. dit moet dus verlaagd worden. Hoe doen ze dit?

ze voegen ijzer(III)oxide toe aan ruw ijzer en hier overheen wordt zuurstof geblazen

Gietijzer = ijzer met veel koolstof (>1,5%)

Roestvaststaal = ijzer met 1 of meerdere metalen (vb met 18% chroom en 8% nikkel)

Rekenvoorbeeld

in een hoogoven zit 1000 kg ijzer(III) oxide. Bereken de hoeveelheid ijzer die hier maximaal uit gewonnen kan worden.

        2 Fe₂O₃ + 3 C --> 4 Fe + 3 CO₂

          1000                       ?

          319,2 u                  223,2 u

? = ( 1000 x 223,2 ) / 319,2   =   699 kg

rekenvoorbeeld

ruwijzer bevat 4% koolstof. Dit moet 0,5% worden. Hoeveel zuurstof is nodig om dit toe te passen bij 1000kg ijzer?

4% = 40 kg koolstof (0,04 x 1000)

0,5% = 5 kg koolstof (0,005 x 1000)

35 kg koolstof moet verwijderd worden.

        2 C + O₂ --> 2 CO

        35 kg   ?

        24 u    32 u          ? = (35 x 32) / 24 = 47 kg

  

m: 5, 8 t/m 11, 14 t/m 16, 21, 22, 25 t/m 30, 39 t/m 43