les 5 H11.3 De 12 principes

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 5

Les 5 - 12 principes 

Wat betekent "duurzaam" en "groen"?

HAVO5 NOVA H11.3

Deze les

• H11.3 belangrijke begrippen uit de Groene Chemie
• toelichting en voorbeelden
• maken opgaven 18d, 19d, 22

Leerdoel

je kunt mbv Binas de 12 principes van Groene Chemie toepassen op een proces

Bij groene chemie betekent duurzaam:

“Duurzame ontwikkeling is de ontwikkeling die aansluit op de behoeften van het heden zonder het vermogen van de toekomstige generaties om in hun eigen behoeften te voorzien in gevaar te brengen”      (Verenigde Naties)

Een manier van produceren die hieraan voldoet is circulaire chemie.
 In het volgende filmpje wordt dit uitgelegd.

Groene Chemie

Bedrijven willen graag bijdragen aan een duurzame wereld en toekomst. Daarom zijn er uitgangspunten geformuleerd om processen schoner en efficiënter te maken.

Dit zijn de 12 principes van de groene chemie.

Je vindt ze in Binas tabel 97F

Binas tabel 97 F

12 principes

 van de groene chemie

Opdracht

• Zoek de 12 principes op in Binas  en maak vier kolommen in je schrift:

1. Het is veiliger
2. Gebruiken minder grondstoffen en energie
3. Geven minder vervuiling
4. Kostenbesparend 

• Zet nu de nummers 1 t/m 12 onder elkaar in de kantlijn
• Lees principe 1 en zet in elke kolom die bij dit principe past een kruisje.
• Doe dit ook voor de overige 11 principes

Opdracht

principes groene chemie	veiliger	minder E en/of grondstoffen	minder vervuiling	kosten besparend
1	X	X	X	X
2		X	X	X
.......

Klaar?

Als het goed is heb je de 12 principes nu aandachtig gelezen en even nagedacht over de betekenis ervan. 

Dat was de bedoeling van deze opdracht. 

Er is niet maar één juist antwoord. 

HW - 12 principes gebruiken

• Op de volgende dia's staan 5 casussen.
• In iedere casus worden processen met elkaar vergeleken.
• Noteer in je schrift
  voor iedere casus
  --> welk proces groener is en
  --> welke van 12 principes je
         gebruikt hebt voor je antwoord.

casus	groenste proces	nr principe
1
2
3
4
5

casus 1

Een reactie waarbij methyleenchloride (dichloormethaan) als oplosmiddel gebruikt wordt, versus een reactie met water als oplosmiddel, versus een reactie zonder oplosmiddel.

uitwerking casus 1

Een reactie zonder oplosmiddel is groener dan een reactie met water als oplosmiddel en deze is weer groener dan een reactie met methyleenchloride als oplosmiddel. Methyleenchloride is een giftige stof. Wanneer er een oplosmiddel wordt gebruikt, moet deze ook meestal verwijderd worden via een scheidingsmethode (kost extra energie).
Binas tabel 97F : uitgangspunt 5

casus 2

Een reactie die plaatsvindt bij 200 °C versus een reactie die bij kamertemperatuur plaatsvindt.

uitwerking casus 2

Een reactie die bij 200 °C plaats vindt is veel minder groen (gebruikt veel meer energie) dan een reactie die bij
kamertemperatuur plaatsvindt.

Binas tabel 97F : uitgangspunt 6

casus 3

Een reactie waarbij een droogmiddel gebruikt wordt, versus een reactie waarbij geen droogmiddel gebruikt hoeft te worden.

uitwerking casus 3

Een reactie zonder droogmiddel is groener dan een reactie met droogmiddel, omdat een droogmiddel weer een extra scheidingsmethode meebrengt. Het droogmiddel behoort tot een van de stoffen die nodig is om een goed product te produceren. 

Binas tabel 97F : uitgangspunt 8

casus 4

Een reactie waarbij een zuivering plaats moet vinden m.b.v. kristallisatie, versus een zuivering m.b.v. destillatie.

uitwerking casus 4

Een zuivering d.m.v. kristallisatie is groener dan een m.b.v. destillatie. Met kristallisatie is de temperatuur van het mengsel minder hoog dan wanneer destillatie gebruikt wordt. Bij kristallisatie wordt minder energie verbruikt dan bij destillatie.

Binas tabel 97F : uitgangspunt 6

casus 5

Een synthese waarbij de reactanten uit aardolie afkomstig zijn, versus een reactie waarbij de reactanten uit biomassa komen.

uitwerking casus 5

Een synthese waarbij de reactanten uit biomassa afkomstig zijn is groener dan waarbij de reactanten uit aardolie afkomstig zijn, omdat bij grondstoffen uit biomassa er sprake is van duurzame grondstoffen.

Binas tabel 97F : uitgangspunt 7

Keuzemoment

• Ga zelf aan de slag met opgave 7 van H11.1
   (reactie-energie berekenen)

óf

• Doe mee met de herhaling van het berekenen van de reactie-energie

• Daarna ronden we de les klassikaal af

sleep de woorden naar de juiste plek

niet alle woorden worden gebruikt

beginstoffen

reactieproducten

Eact

geactiveerde toestand

dE < 0

dE > 0

niet-ontleedbare stoffen

dE = Eeind  -  Ebegin 

stappenplan

1. noteer de kloppende reactievergelijking

2. noteer onder elke stof de vormingswarmte uit Binas 57 en houd rekening met het aantal mol  (bijv 3 H2O = 3x vormings-warmte H2O)

4. Tel de energie van de beginstoffen op (Ebegin) en van de reactieproducten op (Eeind)

5. Bereken dE :  dE =  (Eeind)  - (Ebegin)     Gebruik haakjes!

6. Controleer of je dE nog moet omrekenen naar J per 1 mol

Gebruik Binas:
Wat is de vormingswarmte van waterdamp?

1. −2,86.10​5​​J
2. −2,42.10​5​​J
3. +2,86.10​5​​J
4. +2,42.10​5​​J

Wat is de vormingswarmte van waterstof?

1. −2,86.10​5​​J
2. −2,42.10​5​​J
3. −1,88.10​5​​J
4. 0J

Let op! Noteer en leer:

Zorg dat je het verschil in formules weet tussen

water                                             

waterdamp

waterstof

waterstofperoxide

H​2​​O(l)

H​2​​O(g)

H​2​​(g)

H​2​​O​2​​(l)

Bereken de reactiewarmte mbv Binas 57B

Voorbereiden PO Groene Chemie

H11.3 doorlezen blz 90 + 91, bestudeer voorbeeldopdracht 4

Maken: 18d, 19d en 22

Herhaal H5.2 reactie-energie berekenen met de vormingswarmte en maak opgave 7 van H11.1

Tijdens de PO ga je twee productieprocessen met elkaar vergelijken en aan de hand van de 12 principes een advies uitbrengen welk proces het meest "groen" is. 

In het volgende filmpje kun je zien hoe je dat doet.