Hoofdstuk 13.1 en 13.2 en 13.3

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

H13.1 en 13.2 en 13.3

Wat gaan we doen vandaag 

1. 9.4 zelf lezen!!! Wil meer tijd besteden aan de berekeningen in H13

2. 13.1 we houden het kort --> groene chemie + atoomeconomie berekenen. 

Aan het einde van de les kun je

De atoomeconomie van een reactie berekenen (+ de formule in de binas vinden) 

De regels van de groene chemie in de binas vinden 

Even herhalen 

1. We hebben energie van een reactie berekend (gekeken is het endo of exotherm) 

2. energiediagrammen opgesteld

3. evenwichtsreacties opgesteld 

4. gerekend met evenwichtsreacties (BOE Tabel)

5. Blokschema's 

Blokschema's

Geeft stap voor stap de processen aan in een chemische fabriek 

Helpt om overzicht te creeëren, waar onstaat afval, kunnen we dit hergebruiken?

In de praktijk:

Reactie blokken hebben vaak: R1, R2 etc in het blok staan

Scheidingsblokken hebben vaak: S1, S2 etc. in het blok staan

Mengen/samen brengen van stoffen gebeurt meestal automatisch als stoffen samenkomen. Soms ook aangegeven met R en een kruis in het blok (14.4) 

Groene Chemie

Waar denk je aan bij ''groene chemie'' 

Groene Chemie

Waar denk je aan bij ''groene chemie'' 

De kern van de groene chemie staat in BiNaS tabel 97F

Duurzame syntheses

We willen alles zo duurzaam mogelijk

= 

zo min mogelijk afval.

zo veel mogelijk beginstoffen in je uiteindelijk product (laat zo zien hoe we dat in een reactie vergelijking zien)

Zo'n hoog mogelijk rendement (praktische opbrengst is in de praktijk eigenlijk nooit 100%) 

3 manieren om te bereken hoe duurzaam een synthese (een reactie) is

1. Atoomeconomie

2. E-factor

3. Rendement 

Atoomeconomie

Zoveel mogelijk atomen van de beginstoffen wil je in je product hebben 

Bijvoorbeeld bij deze reactie heb je FeCl3 als product en alle atomen van je beginstoffen zitten daarin 

Atoomeconomie

.

Stel je wil glucose maken dan is zuurstof een bijproduct (afval) dus zitten niet alle atomen van de beginstoffen in je gewenste eindproduct 

Het gewenste eindproduct is dus context afhankelijk

Atoomeconomie

.

Het gaat hier om de MOLAIRE MASSA

in g/mol of u

niet de massa als in grammen/kilogrammen

Je wil dat de uitkomst zo hoog mogelijk is 

reactie is: C₆H₁₀ + 4 H₂O₂ --> C₆H₁₀O₄ + 4 H₂O. Bereken de atoomeconomie als C₆H₁₀O₄ je gewenste product is. 

Duurzame syntheses

We willen alles zo duurzaam mogelijk

= 

zo min mogelijk afval.

zo veel mogelijk beginstoffen in je uiteindelijk product (laat zo zien hoe we dat in een reactie vergelijking zien)

Zo'n hoog mogelijk rendement (praktische opbrengst is in de praktijk eigenlijk nooit 100%) 

3 manieren om te bereken hoe duurzaam een synthese (een reactie) is

1. Atoomeconomie

2. E-factor

3. Rendement 

Atoomeconomie

Zoveel mogelijk atomen van de beginstoffen wil je in je product hebben 

Bijvoorbeeld bij deze reactie heb je FeCl3 als product en alle atomen van je beginstoffen zitten daarin 

Atoomeconomie

.

Stel je wil glucose maken dan is zuurstof een bijproduct (afval) dus zitten niet alle atomen van de beginstoffen in je gewenste eindproduct 

Het gewenste eindproduct is dus context afhankelijk

Atoomeconomie

.

Het gaat hier om de MOLAIRE MASSA

in g/mol of u

niet de massa als in grammen/kilogrammen

Je wil dat de uitkomst zo hoog mogelijk is 

Rendement

Het percentage van de opbrengst die je in de praktijk hebt gekregen ten opzichte van wat theoretisch mogelijk was

In de ideale wereld wil je dat het rendement zo hoog mogelijk is 

Voorbeeld: Bereken het rendement van de glucose opbrengst. Je laat hierbij 22 gram CO2 reageren en je praktische glucose opbrengst is 8,4 gram. 

6 CO₂ + 6 H₂O --> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Voorbeeld: Bereken het rendement van de glucose opbrengst. Je laat hierbij 22 gram CO2 reageren en je praktische glucose opbrengst is 8,4 gram. 

6 CO₂ + 6 H₂O --> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

_{De massa van CO2 = 44,01 g/mol}

_{22/44,01 = 0,50 mol}

_{/6 = 0,083 mol glucose} 

de massa van glucose is 180,156 g/nol

Voorbeeld: Bereken het rendement van de glucose opbrengst. Je laat hierbij 22 gram CO2 reageren en je praktische glucose opbrengst is 8,4 gram. 

6 CO₂ + 6 H₂O --> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

0,083 mol * 180,156 g/mol = 15,01 gram theoretische opbrengst glucose

(8,4 / 15,01 ) * 100% = 56%

E-factor

Betekent de environmental factor = het aantal kg afval dat ontstaat per kg product 

Zo staat hij niet in je boek, maar het is goed om te weten wat het deel boven de deelstreep betekent 

E-factor

.

Je wil in de ideale wereld dat de uitkomst van de E-factor heel erg laag is = weinig afval 

Bij het berekenen van de E-factor moet je ook rekening houden met het rendement (meestal gegeven) = staat het woord opbrengst voor

E-factor

.

De massa hier is de molaire massa * de molverhouding

dus g/mol * x mol = x g 

(zie voorbeeld) LIJKT OP DE ATOOMECONOMIE EIGENLIJK

Wel rekening houden met rendement!

Het is dus belangrijk dat je bij 1 reactie dus deze 3 waardes kunt berekenen en dan een conclusie kunt trekken over hoe goed deze reactie voor de groene chemie is.

Atoomeconomie en rendement hoog, E-factor laag 

Naast deze waardes houd je ook nog rekening met de 12 principes uit de groene chemie. bijvoorbeeld hoeveel energie is er nodig, zijn er katalysatoren, kan het bijproduct worden gebruikt als iets anders etc. 

reactie is: C₆H₁₀ + 4 H₂O₂ --> C₆H₁₀O₄ + 4 H₂O. Ik gebruik 36 gram waterstofperoxide en ik heb 30 gram aan adipinezuur verkregen. Bereken voor adipinezuur de atoomeconomie, het rendement en de E-factor en doe een uitspraak over hoe groen deze synthese is