NOVA H5_1 les 1 Destilleren en Kraken

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

H5.1 Fossiele brandstoffen

LES 1 Aardolie, gefractioneerde destillatie en kraken

VWO 3

NOVA H5 Brandstoffen en kunststoffen

Inleiding op Hoofdstuk 5

Aardolie levert de brandstof voor een deel van ons vervoer. Uit aardolie maken we ook talloze andere stoffen. Kunststof voor je computer en smartphone, geneesmiddelen cosmetica en kunstvezels. We zijn nu hard op zoek naar andere grondstoffen voor de productie van energie en materialen. 

In H5.1 leer je hoe we verschillende koolstofverbindingen uit aardolie halen.

In de rest van het hoofdstuk kijken we naar de bouw en reacties van deze koolstofverbindingen en leren we de moleculen een logische naam te geven

Waar gaat het over in Hoofdstuk 5?

Leerdoelen 5.1 Fossiele brandstoffen

In deze les leer je

• wat gefractioneerde destillatie is
• je kunt beschrijven hoe eigenschappen van fracties samenhangen met het niveau in de destillatietoren
• wat kraken is en waarom het wordt toegepast
• kraken weergeven in een reactievergelijking

Fossiele brandstoffen bestaan voornamelijk uit koolstofverbindingen.

Koolstofverbindingen bevatten één of meerdere koolstofatomen.

Koolstofverbindingen worden ook wel organische verbindingen genoemd.

Geef de namen van de soorten fossiele brandstoffen die je kent.

Gefractioneerde destillatie van aardolie

• wat is gefractioneerde destillatie?
• wat is het verband tussen het kookpunt van een stof en de hoogte in de kolom?
• kun je dit verband op microniveau verklaren? 

Destilleren is ......

weet je het nog?

1. een chemische reactie
2. een scheidingsmethode

Destilleren berust op verschil in .....

1. aanhechtingsvermogen
2. oplosbaarheid
3. kookpunt
4. dichtheid

Welke bindingen zullen worden verbroken bij destillatie van moleculaire stoffen?

weet je het nog?

1. atoombinding
2. metaalbinding
3. vanderWaalsbinding
4. ionbinding

Een mengsel van stoffen heeft ...

1. een kookpunt
2. een kooktraject

SHELL

In het volgende filmpje maak je kennis met het grootste aardolieconcern in Nederland

Gefractioneerde destillatie

een fractie = een mengsel van stoffen met ongeveer hetzelfde kookpunt

hoe hoger in de kolom, hoe lager de temperatuur, hoe lager het kooktraject van de fractie

NOTEER & LEER

Gefractioneerde destillatie

microniveau:

hoe kleiner de moleculen, hoe zwakker de vdWaalsbinding,

hoe lager het kookpunt (dus hoe hoger in de kolom)

NOTEER & LEER

Een fractie die op een bepaalde hoogte uit de kolom komt, is

1. een mengsel met een kookpunt
2. een mengsel met een kooktraject
3. een zuivere stof met een kookpunt
4. een zuivere stof met een kooktraject

grote moleculen

kleine moleculen

Je hoeft de temperatuur en de plek van elke fractie niet uit je hoofd te leren.

Je moet wel weten waar de temperatuur

     hoog/laag is en de moleculen groot/klein

Leg op microniveau uit dat de stoffen die bovenin de kolom verlaten een laag kookpunt hebben

Gefractioneerde destillatie scheidt aardolie
in verschillende fracties op basis van verschil
in kookpunt. Welke uitspraak is juist voor de fractie die de kolom bovenin verlaat?

weet je het nog?

1. dit zijn kleine moleculen, want de temperatuur is bovenin laag
2. dit zijn grote moleculen, want de temperatuur is bovenin laag
3. dit zijn kleine moleculen, want de temperatuur is bovenin hoog
4. dit zijn grote moleculen, want de temperatuur is bovenin laag

Kraken

Na gefractioneerde destillatie blijft er onderin de destillatietoren een dikke, zware substantie over: long residu.

Zonde om weg te gooien!

Hoe maak je hier kleinere moleculen van?

Kraken

KRAKEN = grote moleculen in kleinere stukken breken

Het kapot maken van moleculen kost veel energie.

Kraken kan op twee manieren:

1. door te verhitten (zonder zuurstof!) > thermisch kraken
2. met een katalysator > katalytisch kraken

Noteer & Leer

Kraken van aardolie is

1. een chemische reactie
2. een scheidingsmethode

Welke type chemische reactie vindt plaats bij kraken?

1. een verbrandingsreactie
2. een vormingsreactie
3. een katalytische reactie
4. een ontledingsreactie

Welke binding wordt verbroken
bij kraken?

1. atoombinding
2. metaalbinding
3. vanderWaalsbinding
4. ionbinding

Wat is de belangrijkste reden om koolwaterstoffen te kraken?

1. Lange koolwaterstofketens geven meer uitstoot van koolstofdioxide.
2. De vraag naar kortere koolwaterstofketens is groter.
3. Kortere koolwaterstofketens zijn eenvoudiger te transporteren.
4. Lange koolwaterstofketens zijn moeilijk op te slaan.

Reactievergelijking Kraken

Kraken is een ontledingsreactie:

1 beginstof  --> 2 of meer reactieproducten

bijv. C12H26 --> C4H10 + 2 C4H8 

Volgende les:

C12H26 --> C4H10 + 2 C4H8 

Kijk naar de verhouding C en H in de moleculen: 

die is niet overal hetzelfde. Het zijn verschillende groepen koolstofverbindingen: alkanen en alkenen

In de volgende les leren we hier meer over

Leerdoelencheck

Ik kan...

• uitleggen wat gefractioneerde destillatie is
• uitleggen hoe eigenschappen van fracties samenhangen met het niveau in de destillatietoren
• uitleggen wat kraken is en waarom het wordt toegepast
• kraken weergeven in een reactievergelijking

Ik kan uitleggen wat gefractioneerde destillatie is

0100

ik kan uitleggen welk verband er is tussen het kooktraject, de grootte van de moleculen en de hoogte van de fractie in de kolom

0100

Ik kan uitleggen wat kraken is

0100

Ik kan kraken weergeven in een reactievergelijking

0100

Na deze uitleg ga ik...

de uitleg nog 1 keer horen: ik bekijk de filmpjes in de gedeelde les

de uitleg nog 1 keer doornemen: ik lees het boek en mijn aantekeningen

opdrachten maken om de leerdoelen te herhalen en te controleren of ik het kan

opdrachten doorlezen, ik kan het al en hoef niet te oefenen

ik begin alvast aan nieuwe stof: alkanen en alkenen

vragen stellen aan de docent (op de laatste dia)

Hoe vond je deze les?

😒🙁😐🙂😃

Eigen werk

• Leer de aantekeningen uit deze LessonUp
• Lees H5.1 blz 70 t/m 74
  
• Leer blz 72 Destillatie (fig 2 en tabel 1 niet uit je hoofd leren)
• Leer blz 74 Kraken

Maak opgave 4 t/m 7 op NOVA online

Heb je nog een vraag over deze les, stel hem hier: