In deze les zitten 51 slides, met interactieve quizzen en tekstslides.
Onderdelen in deze les
Groene Chemie
15.1 Atoomeconomie
15.2 Energiebalans
15.3 Reactiesnelheid
15.4 Blokschema's
15.5 Welk proces is groener?
Slide 1 - Tekstslide
Atoomeconomie
Formules in BINAS 37H:
1. Atoomeconomie
2. Rendement
3. E-factor (en Q-factor)
4. Grenswaarden (en TGG; tijdsgewogen gemiddelde)
Slide 2 - Tekstslide
Atoomeconomie
Dit is een zuiver theoretische waarde!
* te berekenen met de reactievergelijking en de molaire massa's
* massa% van de atomen van de beginstoffen in het product
Slide 3 - Tekstslide
Rendement
Dit is een praktische waarde!
Te berekenen uit de reële opbrengst van een uitgevoerde reactie
Slide 4 - Tekstslide
E-factor
Hoeveel kg afvalontstaat er per kg gewenst product?
Te berekenen met de reactievergelijking, de molaire massa's en het rendement
Slide 5 - Tekstslide
Grenswaarden
Tijd gewogen gemiddelden (BINAS 97A): toegestane concentratie over 8 uur blootstelling is hoger dan over 15 minuten
Wordt gegeven in verschillende eenheden:
- mg/kg
- of in %, ‰, ppm en ppb
Slide 6 - Tekstslide
Welke bewering is juist over atoomeconomie...
A
kan > 100 % zijn
B
heeft een waarde van 0-100 %
C
Kan negatief zijn
D
is altijd 100% bij een vormingsreactie
Slide 7 - Quizvraag
Welke reactie heeft een atoomeconomie van 100 %
A
verbranden aluminium
B
verbranden methaan
C
methanol + ethaanzuur wordt ester + water
D
hydrolyse van de olie van glycerol en oliezuur
Slide 8 - Quizvraag
Bereken de atoomeconomie voor methylethanoaat.
A
20 %
B
25 %
C
80 %
D
75 %
Slide 9 - Quizvraag
Wat is de atoomeconomie van:
N2+3H2→2NH3
A
50%
B
75%
C
100%
D
Geen idee
Slide 10 - Quizvraag
atoomeconomie 80%; rendement 50% E factor?
A
1 g per g product
B
60 g
C
1,5 %
D
1,5 g per g product
Slide 11 - Quizvraag
Wat is de E-factor van een proces met een atoomeconomie van 50% en een rendement van 50%?
A
1
B
5
C
3
D
0,25
Slide 12 - Quizvraag
azijnzuur (CH3COOH) wordt gemaakt uit methanol en koolstofmono-oxide. Het rendement is 75%. Bereken de E-factor
CH3OH+CO→CH3COOH
A
0,33
B
25
C
33
D
75
Slide 13 - Quizvraag
Welke bewering is juist over rendement...
A
kan > 100 % zijn
B
heeft een waarde van 0-100 %
C
Kan negatief zijn
Slide 14 - Quizvraag
15.2 Energiebalans
Reactiewarmte
Vormingswarmte
(Activeringsenergie)
Slide 15 - Tekstslide
Reactiewarmte
De "Wet van Hess":
Negatief: Exotherm
Positief: Endotherm
ΔE=Eproducten−Ebeginstoffen
Slide 16 - Tekstslide
Vormingswarmte en reactiewarmte
Vormingswarmte: de energie (warmte) die vrijkomt bij het vormen van een verbinding vanuit de elementen (Binas 57)
De vormingswarmte van elementen is 0.
Reactiewarmtes kun je uitrekenen door vormingswarmtes te combineren
Slide 17 - Tekstslide
Slide 18 - Tekstslide
Slide 19 - Tekstslide
Verbrandings- en verdampingswarmte
Verbrandingswarmte (Binas 56) geeft de reactiewarmte van een aantal verbrandingsreacties.
Verdampingswarmte (Binas 59B) geeft de reactiewarmte van een verdampingsproces. Soms ontstaat er bij een reactie bijv. waterdamp in plaats van water.
Slide 20 - Tekstslide
Slide 21 - Tekstslide
Let op!
Vergeet niet het juiste teken over te nemen (+ of -).
Let op de fase van de stoffen, bijv. waterdamp of vloeibaar water.
Vergeet niet de factor 105 in de berekening.
Kijk naar de coëfficiënten in de reactievergelijking of je de reactiewarmte voor 1 mol hebt berekend of meer.
Gebruik haakjes bij het uitrekenen met je rekenmachine.
Slide 22 - Tekstslide
De energie die nodig is om een reactie op gang te brengen, wordt ... genoemd.
A
reactiewarmte
B
ontbrandingstemperatuur
C
Activeringsenergie
Slide 23 - Quizvraag
Bereken de reactiewarmte van:
A
– 448000 J / mol
B
337500 J / mol
C
448000 J / mol
D
– 337500 J / mol
Slide 24 - Quizvraag
Bij een exotherme reactie is het teken van de reactiewarmte...
A
positief
B
negatief
C
positief of negatief
D
dat kun je zo niet zeggen
Slide 25 - Quizvraag
Wat kun je zeggen over de verbrandingswarmte van glucose en de reactiewarmte van de fotosynthese?
A
Het getal is hetzelfde, het teken ook
B
Het getal is hetzelfde, het teken is anders.
C
Dat hangt van de temperatuur af.
D
Daar moet je eerst aan rekenen, voor je er iets over kunt zeggen.
Slide 26 - Quizvraag
Bereken de reactiewarmte van de vorming van ammoniumchloride uit ammoniak en waterstofchloride.
Slide 27 - Open vraag
Van redoxreacties kun je ook de reactiewarmte uitrekenen. Bijvoorbeeld van de vorming van zilverchloride. Hier komt een heel ander getal uit dan het potentiaalverschil van tabel 48. Met welke factor verschillen de reactiewarmte en het potentiaalverschil?
Slide 28 - Open vraag
15.3 Reactiesnelheid
reactiesnelheid & reactiesnelheidsconstante
Snelheidsbepalende stap
Evenwichtsreacties
Katalysators
Slide 29 - Tekstslide
Reactiesnelheid
Afhankelijk van.....
1. Temperatuur 2. Soort stof
3. Concentratie
4. Verdelingsgraad
5. Katalysator
Slide 30 - Tekstslide
Reactiesnelheid
Reactiesnelheid s
Molariteitsverandering per seconde
Reactiesnelheidsconstante k Fractionele verandering per seconde
(molL−1s−1)
(s−1)
Slide 31 - Tekstslide
de reactiesnelheid is
A
de tijd die nodig is voor reactie
B
de energie die nodig is voor reactie
C
de molariteitsverandering per tijdseenheid
Slide 32 - Quizvraag
De reactiesnelheid is lager bij
A
een fijnere verdelingsgraad
B
een minder fijne verdelingsgraad
C
de verdelingsgraad is niet van invloed
Slide 33 - Quizvraag
De reactiesnelheid is hoger bij
A
Hoge temperatuur
B
Lage temperatuur
Slide 34 - Quizvraag
Welke van onderstaande factoren beïnvloedt NIET de reactiesnelheid?
A
Concentratie
B
Katalysator
C
Temperatuur
D
Volume
Slide 35 - Quizvraag
Evenwichten
De evenwichtsconstante van een reactie is direct gekoppeld aan de reactiesnelheidsconstantes:
VB:
K=k2k1
HF+H2O⇌H3O+(aq)+F−(aq)
k2
k1
Slide 36 - Tekstslide
Evenwicht verstoren
Er is evenwicht als de snelheid van de heengaande reactie gelijk is aan de snelheid van de teruggaande reactie (s1 = s2)
Alles wat de reactiesnelheden verandert, verandert dus ook de ligging van een evenwicht.
Slide 37 - Tekstslide
Weten jullie wat de "orde" van een reactie is?
A
Ja
B
Ik denk het wel...
C
Niet echt
D
Huh, wat?
Slide 38 - Quizvraag
Langzaamste stap bepaalt de snelheid van de reactie
De reactiesnelheid wordt bepaald door de langzaamste stap in het reactiemechanisme.
Slide 39 - Tekstslide
Eerst een "dom" vraagje: Als er 5 auto's per minuut van A naar B gaan en er gaan 2 auto's van B naar C per minuut, hoeveel gaan er dan van A naar C per minuut?
timer
0:20
Slide 40 - Open vraag
Een katalysator
wordt niet verbruikt
verhoogt de reactiesnelheid
verlaagt de activeringsenergie
maakt soms een ander reactiemechanisme mogelijk
Slide 41 - Tekstslide
Wat doet een katalysator met de reactiesnelheid?
A
vertraagt
B
versnelt
C
hangt af van de soort katalysator
D
geen invloed
Slide 42 - Quizvraag
Boltzmann
Slide 43 - Open vraag
15.4 Blokschema's
Fijn- en bulkchemie
Batch- en continuprocessen
Blokschema's lezen en tekenen
Slide 44 - Tekstslide
Fijn- en bulkchemie
Slide 45 - Woordweb
Soorten chemie
Fijnchemie
Bulkchemie
Volumes
Klein (Liters)
Groot (m3)
Bewerkingen
Veel en Complex
Weinig en Eenvoudig
Proces
Vaak "Batch"
Vaak "Continu"
Toegevoegde waarde
Hoog
Laag
Voorbeelden
Medicijnen, Verf, Elektronica
Chemicaliën, Brandstoffen, Metalen
Slide 46 - Tekstslide
Soorten processen
Batch
Continu
Volumes
Klein (Liters)
Groot (m3)
Bewerkingen
Aanpasbaar
Niet aanpasbaar
Kosten
Arbeid
Kapitaal
Voorbeelden
Medicijnen, Verf, Elektronica
Chemicaliën, Brandstoffen, Metalen
Slide 47 - Tekstslide
Slide 48 - Tekstslide
Slide 49 - Tekstslide
Opgave
Teken in je schrift het blokschema voor het maken van geraffineerde suiker uit suikerbieten.
Eerst worden de suikerbieten gewassen en fijngehakt.
Vervolgens wordt warm water toegevoegd. De suiker lost op, de rest van de pulp niet.
Dan wordt de bietenpulp van het suikerwater gescheiden met een zeef.
Het gewonnen suikerwater wordt vervolgens verhit en tevens wordt met sneldraaiende trommelzeven, net zoals in een wasmachine, de suiker gescheiden van het water.
timer
5:00
Slide 50 - Tekstslide
Een begin van een juist antwoord kan er als volgt uit zien: