Les 2.4 Verbrandingsreacties

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Les 2.4 Verbrandingsreacties

Planning

• Nakijken 5, 6, 8, 9, 11 en 12 (vanaf blz 79)
• 2.4 Verbrandingsreacties
• Maken opgaven

Nakijken: 5, 6, 8, 9, 11 en 12 

(vanaf blz 79)

5

• a) Voor de pijl staan andere moleculen getekend dan na de pijl. Voor de pijl staat één soort molecuul. Dit moet dan een ontledingsreactie zijn.
• b) Voor de pijl staan twee soorten moleculen getekend. Na de pijl staan dezelfde moleculen apart van elkaar getekend. Omdat de moleculen niet zijn veranderd, is dit geen chemische reactie maar een scheidingsmethode.

5

• c) Voor de pijl staan twee soorten moleculen, na de pijl twee andere soorten moleculen. Omdat de moleculen zijn veranderd, is dit een chemische reactie. Maar het is geen ontledingsreactie, omdat er meer dan één soort molecuul voor de pijl staat. 

6

• a) Omdat een tosti-ijzer erg heet wordt, is dit een ontledingsreactie van het brood (thermolyse).
  
• b) Het zonlicht kan de kleurstoffen in de gordijnen ontleden, waardoor de kleuren verbleken. Het is dus een fotolyse.
• c) Omdat uit aluminiumerts door de toevoer van elektrische energie twee andere stoffen ontstaan, moet dit een elektrolyse zijn.
• d) Het strijkijzer maakt het wasgoed plaatselijk zó heet dat er thermolyse plaatsvindt.

8

• a) C(s) + O₂(g) → CO₂₍g)
• b) C(s) + CO₂(g) → 2 CO(g)
  
• c) C(s) + H₂O(g) → CO(g) + H₂(g)
  
• d) links/rechts bij elkaar: C(s) + O₂(g) + C(s) + CO₂(g) → CO₂(g) + 2 CO(g)
•       formules bij elkaar zetten:2 C(s) + O₂(g) + CO₂(g) + → CO₂(g) + 2 CO(g)
  
•       CO2 links en rechts wegstrepen: 2 C(s) + O₂(g) → 2 CO(g)
• e) 8 CO(g) + 17 H₂(g) → C₈H₁₈(l) + 8 H₂O(l)

9

• a)  2 C(s) + TiO₂(s) + 2 Cl₂(g) → 2 CO(g) + TiCl₄(s)
• b) TiCl₄(s) + 2 Mg(s) → Ti(s) + 2 MgCl₂(s) 

11

• a)  Uit de beschrijving blijkt dat er alleen water reageert, dus voor de reactiepijl staat slechts één stof. Het moet dus een ontledingsreactie zijn. Omdat er voor het verlopen van de reactie een toevoer van elektrische energie nodig is, moet dit een elektrolyse zijn.
• b) Watermoleculen bevatten twee waterstofatomen en één zuurstofatoom. Daaruit kunnen de elementen H₂(g) en O₂(g) ontstaan. Dit zijn beide gassen.

11

• c) 2 H₂O(l) → 2 H₂(g) + O₂(g)
• d) 2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O(g)
• e) Als er schone elektrische energie beschikbaar is, bijvoorbeeld van windmolens of zonnepanelen, kan uit water waterstofgas en zuurstofgas worden geproduceerd. Na transport kan dit waterstofgas worden gebruikt om energie te leveren voor de industrie, verwarming van huizen en verkeer. Uit deze proef blijkt dat voor de productie alleen de grondstof water nodig is en dat bij gebruik alleen water vrijkomt, wat geen milieuschade kan opleveren.

12

• a) C₅H₈N₄O₁₂(s) → 2 CO(g) + 3 CO₂(g) + 4 H₂O(g) + 2 N₂(g)
• b) 4 C₃H₅N₃O₉(s) → 12 CO₂(g) + 10 H₂O(g) + 6 N₂(g) + O₂(g)
  
• c) 4 C₇H₅N₃O₆(s) → 21 C(s) + 7 CO₂(g) + 10 H₂O(g) + 6 N₂(g)
  

2.4 Verbrandingsreacties

• Je kunt uitleggen wat een verbrandingsreactie is.
  
• Je kunt het verschil uitleggen tussen een volledige en een onvolledige verbranding en kent de gevaren van onvolledige verbranding.
  
• Je kunt uitleggen hoe je de aanwezigheid van waterstof, zuurstof, koolstofdioxide en water kunt aantonen.
  
• Je kent de drie voorwaarden voor verbranding en brengt deze in verband met blusmethoden.

Voorwaarden voor verbranding

Drie voorwaarden voor een verbranding/ verbrandingsvoorwaarden:

• Brandstof (brandbare stof)
  
• (voldoende) zuurstof
  
• Ontbrandingstemperatuur: brandstof op ontbrandingstemperatuur brengen.

Lucht

Samenstelling van lucht: 

• stikstof 78%
• zuurstof 21%
• edelgassen (argon) 1%
• koolstofdioxide 0,04%
• waterdamp (afhankelijk)

Brandstoffen 

Fossiele brandstoffen:

• Aardgas
• Aardolie
• Steenkool

Verbrandingsproducten

• Verbrandingsproducten: reactieproducten die bestaan bij een verbranding. 

• Opdracht: zoek verschillen én overeenkomsten. 
• Verbranding aardgas: CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
• Verbranding benzine: 2 C₈H₁₈ + 25 O₂ → 16 CO₂ + 18 H₂O

Verbrandingsproducten

Brandstof bevat de atoomsoort		Verbrandingsproduct
C	-->	CO 2
H	-->	H 2 O
S	-->	SO 2

Oxiden

Oxide: verbinding met zuurstof

• Koolstofdioxide (CO₂)
• Zwaveldioxide (SO₂)
• Water (H₂O)

Volledige en onvolledige verbranding

Volledige verbranding: voldoende zuurstof aanwezig. Reactieproducten:

• CO₂ (g)
  
• H₂O (g)
  
• (en eventueel andere oxiden)
  

Onvolledige verbranding: onvoldoende zuurstof aanwezig. Reactieproducten:

• CO (g) en/of
• C/roet (s)
• H₂O (g)

Volledige en onvolledige verbranding

Volledige en onvolledige verbranding

Volledige verbranding: voldoende zuurstof aanwezig. Reactieproducten:

• CO₂ (g)
  
• H₂O (g)
  
• (en eventueel andere oxiden)
  

Onvolledige verbranding: onvoldoende zuurstof aanwezig. Reactieproducten:

• CO (g) en/of
• C/roet (s)
• H₂O (g)

Giftig gas! Ook reukloos, kleurloos, brandbaar! VENTILEREN!

www.bredavandaag.nl

noordernieuws.nl

Verbrandingsproducten bevatten altijd de atoomsoort:

1. O
2. H
3. C
4. S

De verbrandingsproducten bij de volledige verbranding van C₂H₆ zijn:

1. C, H, S
2. CO​2​​,H​2​​O
3. SO​2​​,H​2​​O
4. CO​​​,H​2​​O

De verbrandingsproducten bij de volledige verbranding van C₂H₅S zijn:

1. C, H, S
2. CO​2​​,H​2​​O,SO​2​​
3. CO​2​​,H​2​​O
4. CO​2​​,H​2​​O,S

De verbrandingsproducten bij de volledige verbranding van C₁₅H₃₂ zijn:

1. CO,CO​2​​
2. CO​2​​,H​2​​O,SO​2​​
3. H​2​​O
4. CO​2​​,H​2​​O

Brandstoffen 

Fossiele brandstoffen:

• Aardgas
• Aardolie
• Steenkool

aardgas

• Aardgas is een mengsel: voornamelijk methaan (CH4), en een beetje stikstof (N2) en koolstofdioxide (CO2).
• Aardgas en reuk- en kleurloos
• Geurstof

Oefening

Stel de reactievergelijking op, voor de verbranding van aardgas. 

Aantoningsreacties

Aantoningsreactie: is een reactie waarmee je de aanwezigheid

van een bepaalde stof aantoont.

• Aantonen van zuurstof
• Aantonen van waterstof
• Aantonen van water
• Aantonen van koolstofdioxide

Aantoningsreacties

Aantoningsreactie: is een reactie waarmee je de aanwezigheid

van een bepaalde stof aantoont.

• Aantonen van zuurstof
• Aantonen van waterstof
• Aantonen van water
• Aantonen van koolstofdioxide

Aantonen van zuurstof

Zuurstof kan worden aangetoond met een gloeiende houtspaander. Dit is een stukje hout dat nog aan het nagloeien is nadat het met een vuurtje is aangestoken en vervolgens is uitgeblazen. Als je een reageerbuis omgekeerd houdt en er een gloeiende houtspaander in steekt, dan gloeit deze op of begint hij zelfs te vlammen.

Aantoningsreacties

Aantoningsreactie: is een reactie waarmee je de aanwezigheid

van een bepaalde stof aantoont.

• Aantonen van zuurstof
• Aantonen van waterstof
• Aantonen van water
• Aantonen van koolstofdioxide

Aantonen van waterstof

Waterstof kan worden aangetoond met een vlammetje. wanneer je waterstof in een omgekeerde reageerbuis opvangt en er een vlammetje bijhoudt, dan hoor je een typisch blafgeluid. Deze proef wordt daardoor de knal(gas)proefgenoemd.

Aantoningsreacties

Aantoningsreactie: is een reactie waarmee je de aanwezigheid

van een bepaalde stof aantoont.

• Aantonen van zuurstof
• Aantonen van waterstof
• Aantonen van water
• Aantonen van koolstofdioxide

Een reagens is een stof die je kunt gebruiken om een specifieke stof aan te tonen. Met ‘specifiek’ wordt bedoeld dat het reagens maar op één stof mag reageren

Aantoningsreacties

Aantoningsreactie: is een reactie waarmee je de aanwezigheid

van een bepaalde stof aantoont.

• Aantonen van zuurstof
• Aantonen van waterstof
• Aantonen van water
• Aantonen van koolstofdioxide

Een reagens is een stof die je kunt gebruiken om een specifieke stof aan te tonen. Met ‘specifiek’ wordt bedoeld dat het reagens maar op één stof mag reageren

Aantonen van water

Water kan worden aangetoond met wit kopersulfaat . Wanneer wit kopersulfaat aan water wordt toegevoegd, kleurt het water blauw. 

Aantoningsreacties

Aantoningsreactie: is een reactie waarmee je de aanwezigheid

van een bepaalde stof aantoont.

• Aantonen van zuurstof
• Aantonen van waterstof
• Aantonen van water
• Aantonen van koolstofdioxide

Een reagens is een stof die je kunt gebruiken om een specifieke stof aan te tonen. Met ‘specifiek’ wordt bedoeld dat het reagens maar op één stof mag reageren

Aantonen van koolstofdioxide

Koolstofdioxide kan worden aangetoond met helder kalkwater. Wanneer je koolstofdioxide door kalkwater leidt, wordt het troebelwit. 

Welk reagens wordt gebruikt voor het aantonen van:

Zuurstof (O₂)

Koolstofdioxide (CO₂)

Water (H₂O)

Waterstof (H₂)

Helder kalkwater

Wit kopersulfaat

Gloeiende houtspaander

Blafgeluid

Samenvattend: 4 aantoningsreacties

ook samenvattend: 4 aantoningsreacties, maar dan KORTER!

Brand

• Brand: een ongecontroleerde verbrandingsreactie.
• Explosie: een hele snelle en hevige verbrandingsreactie

Brand blussen

Eén van de verbrandingsvoorwaarden wegnemen:

1. Afkoelen (“temperatuur wegnemen”)
   
2. Brandstof weghalen
   
3. Aanvoer van zuurstof afsluiten
   

Voorwaarden om een brand te blussen: brandstof wegnemen

Brandstof wegnemen: aanvoer van nieuwe brandstof stopzetten.

• Bv. Bij keukenbrand: gaskraan op het fornuis dichtdraaien.
• Bv. Brandgangen (brandsingels) in bossen: brede stroken waar bomen weggekapt zijn. Voorzorg.

Voorwaarden om een brand te blussen: zuurstof wegnemen

Zuurstof wegnemen: blokkeren aanvoer van lucht

• Bv. Zand op kampvuur scheppen.
• Bv. Grote branden: schuim
• Bv. Kleine brandjes: blusdeken
• Bv. Koolstofdioxideblusser

Voorwaarden om een brand te blussen: brandstof afkoelen

Brandstof afkoelen tot onder de ontbrandingstemperatuur

• Bv. Door water op brand te spuiten. Let op: giftige stof in riool.
• Bv. Fijne waternevel (ook zuurstof wegnemend).

olie of vetbrand

Volgende filmpje: wat zou jij doen? 

www.dumpert.nl

olie of vetbrand

• Water is NIET geschikt voor oliebranden!!!!!
• Bij vlam in de pan nooit water gebruiken  pan afsluiten met een deksel.
• Gas uitzetten!

Welke van de verbrandingsvoorwaarden wordt hier weggenomen?

1. Brandstof
2. Zuurstof
3. (ontbrandings) temperatuur

Welke van de verbrandingsvoorwaarden wordt hier weggenomen?

1. Brandstof
2. Zuurstof
3. (ontbrandings) temperatuur

Welke van de verbrandingsvoorwaarden wordt hier weggenomen?

1. Brandstof
2. Zuurstof
3. (ontbrandings) temperatuur

Welke van de verbrandingsvoorwaarden wordt hier weggenomen?

1. Brandstof
2. Zuurstof
3. (ontbrandings) temperatuur

Welke van de verbrandingsvoorwaarden wordt hier weggenomen?

1. Brandstof
2. Zuurstof
3. (ontbrandings) temperatuur

Welke van de verbrandingsvoorwaarden wordt hier weggenomen?

1. Brandstof
2. Zuurstof
3. (ontbrandings) temperatuur

Welke van de verbrandingsvoorwaarden wordt hier weggenomen?

1. Brandstof
2. Zuurstof
3. (ontbrandings) temperatuur

Maken: 4 t/m 12 (blz 89)