Hoofdstuk 14.2 duurzame syntheses

H14.2 duurzame syntheses
1 / 29
volgende
Slide 1: Tekstslide
ScheikundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

In deze les zitten 29 slides, met tekstslides.

Onderdelen in deze les

H14.2 duurzame syntheses

Slide 1 - Tekstslide

Wat gaan we doen vandaag 
1. even kort herhalen wat we tot nu toe allemaal hebben gedaan van hoofdstuk 8 en 14 
2. 14.2 --> rendement, atoomeconomie en E-factor 
3. 14.3 hernieuwbare grondstoffen + scheidingsmethode + kraken herhalen 

Slide 2 - Tekstslide

Toets H7 en H13
Bespreken als iedereen hem heeft gemaakt. 

Slide 3 - Tekstslide

Aan het einde van de les kun je
- de atoomeconomie berekenen van een reactievergelijking
- Het rendement van een reactie berekenen
- De E-factor van een reactievergelijking berekenen 
+ je begrijpt wat deze termen betekenen in relatie tot groene chemie 

Slide 4 - Tekstslide

Even herhalen 
1. Groene chemie --> BiNaS tabel 97F, 12 belangrijke principes waar we er zoveel mogelijk van willen gebruiken in de industrie 
2. Blokschema's kun je aflezen en eventueel aanvullen 
3. Je weet wat het energie effect is: endotherm en exotherm 
4. Je kunt een energiediagram van een reactie opstellen 

Slide 5 - Tekstslide

Slide 6 - Tekstslide

Even herhalen 
5. Je kunt de reactiewarmte van een reactie berekenen in J/mol
Je had hiervoor de vormingswarmtes nodig uit de binas en dan (reactieproducten - beginstoffen) 
6. Je weet wat een katalysator is en wat voor invloed het heeft op het energieeffect 

Slide 7 - Tekstslide

Slide 8 - Tekstslide

Even herhalen 
7. Je weet wat de koolstof en element kringloop inhoud
8. Je weet wat fossiele brandstoffen zijn en wat de nadelen daarvan zijn; fossiele brandstoffen raken op en er ontstaat veel CO2
9. je weet wat het versterkte broeikas effect is 
10. Je weet waarom biobrandstoffen gewenst zijn (snelle C-kringloop) en wat biomassa is (planten hout mest etc) 

Slide 9 - Tekstslide

Slide 10 - Tekstslide

Even herhalen 
11. Je weet het verschil tussen het batch en continu proces 
12. Je weet wat cradle to cradle is en waarom dat voor de groene chemie belangrijk is (afval gebruikt voor nieuwe producten, houdt de kringloop gesloten) 

Slide 11 - Tekstslide

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%) 

Slide 12 - Tekstslide

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

2. E-factor

3. Rendement 

Slide 13 - Tekstslide

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 

Slide 14 - Tekstslide

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

Slide 15 - Tekstslide

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 

Slide 16 - Tekstslide

Slide 17 - Tekstslide

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 

Slide 18 - Tekstslide

Rendement
Kan ook gebruikt worden bij het zuiveren van een stof (komt wel minder vaak voor)

Slide 19 - Tekstslide

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

Slide 20 - Tekstslide

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

Slide 21 - Tekstslide

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%

Slide 22 - Tekstslide

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 

Slide 23 - Tekstslide

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

Slide 24 - Tekstslide

E-factor
.


De massa hier is wél in gram (anders kan je geen rendement gebruiken).
Máár het werkt even iets anders. 
Ze gebruiken de molaire massa in g/mol of u, en zeggen dan we stellen het aantal mol is gelijk aan de molverhouding in de reactieverg. 
dus g/mol * x mol = x g 
(zie voorbeeld) 

Slide 25 - Tekstslide

Slide 26 - Tekstslide

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 

Slide 27 - Tekstslide

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. 

Slide 28 - Tekstslide

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 

Slide 29 - Tekstslide