H11 samenvatting 2023-2024

• Scheikunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3,4

H11 samenvatting 

H11    Koolstofchemie

11.1 Fossiele brandstoffen 

leerdoel

Aantekening 1

Koolwaterstoffen: 

Verbindingen tussen koolstof (C) en waterstof (H)

Fossiele brandstoffen (in de aardkorst, over een lange tijd gevormd uit organische resten) : 

Aardgas bestaat voornamelijk uit methaan (CH₄)

Aardolie bestaat uit een mengsel van koolwaterstoffen

Steenkool 

Fossiele brandstoffen

Aardgas, aardolie en steenkool zijn fossiele brandstoffen. 

Fossiele brandstoffen zijn brandstoffen die in de aardkorst over een lange tijd is gevormd uit organische resten (planten en dieren). 

Hoofdstuk 11 Koolstofchemie

§11.1 Fossiele brandstoffen

Destillatie van aardolie

Aardolie is een mengsel van veel verschillende koolwaterstoffen. 

Door de grote verscheidenheid aan stoffen kun je deze destillatie niet uitvoeren met een simpele destillatie-opstelling. 

In een raffinaderij wordt aardolie 

gescheiden in een aantal 

bestanddelen, fracties genaamd. 

Hoofdstuk 11 Koolstofchemie

§11.1 Fossiele brandstoffen

olieraffinaderij

• destillatie van de koolwaterstofverbindingen
• de afgetapte vloeistoffen noem je fracties
• fracties met het laagste kookpunt vind je bovenin 
• voor sommige eindproducten moet je eerst "kraken"(= ontleding, dit kan thermisch of katalytisch)

Belangrijke fracties

In Binas kun je zien welke fractie waar in de destillatiekolom condenseert.

nafta: aardoliefractie die wordt gebruikt als grondstof voor allerlei producten (plastic, medicijncen)

asfaltbitumen: het residu dat onder in de destillatiekolom wordt afgetapt

petrochemie is de bedrijfstak die aardolie omzet in brandstoffen, plastics en andere aardolieproducten. 

Hoofdstuk 11 Koolstofchemie

§11.1 Fossiele brandstoffen

 Destillatie van aardolie

Koolstof

Altijd 4 bindingen

Wat valt je op?

Alkaan

In butaan (C₄H₁₀) zie je ook bindingen met vier andere atomen per C-atoom. Deze koolwaterstoffen noem je alkanen. 

De formule voor alkanen is: 

Alkanen zijn verzadigde verbindingen, er kan geen atoom meer bij. 

Alkeen

In buteen (C₄H₈) zie je een dubbele binding tussen 2 C-atomen. Deze koolwaterstoffen noem je alkenen.

De formule voor alkenen is:

Alkenen zijn onverzadigde verbindingen, er kan nog een atoom bij. 

Naamgeving alkaan/alkeen

MEP BP

Structuurformule

Platte tekening vanuit de formule/naam:

1. Teken het aantal koolstofatomen achter elkaar

2. Teken de bindingen tussen de C-atomen (bij alkenen is er 1 dubbele binding = )

3.  Tel of elk C-atoom 4 bindingen heeft, teken bindingen bij

4. Teken de waterstofatomen aan de vrije bindingen 

5. Check je tekening met de formule

Herhaling

1. Geef de algemene formule van een alkaan en een alkeen
2. Geef de voorvoegsels van 1 tot en met 5                        Voorbeeld 1= Meth
3. Teken een structuurformule van pentaan
4. Hoe heet dit koolwaterstof?

Kraken (in stukjes knippen)

Lange alkanen worden gekraakt in kleinere koolwaterstoffen. Deze kleinere koolwaterstoffen zijn waardevolle/leveren meer op.  

Thermisch kraken: Op hoge temperatuur (zonder zuurstof)

Katalytisch kraken: Met een katalysator, dit kan op lagere temperaturen -> minder energie verbruik -> goedkoper

Temperatuurschaal

Check je binas, 

waar kun je dit vinden?

Par. 11.3 Kunststoffen maken

Aantekening 11.3

Kunststof ;        ander woord voor plastic

Monomeer;       klein molecuul, vaak met 1 dubbele binding

Poly;                     heel veel

Polymeer;          lang molecuul van herhalende stukjes 

Polymerisatie; chemisch proces. Van heel veel momeneren                                                                      wordt 1 polymeer gevormd

Polyetheen;      meest gebruikte kunststof; polyetheen is het                                                                   polymeer van etheen

Polymerisatie: Van heel veel monomeren          naar 1 polymeer

Een bekende polymerisatie-reactie is de reactie van etheen. De stof die dan ontstaat noem je polyetheen. Zie ook de afbeelding hieronder:

Omdat zo'n polymeer uit duizenden moleculen bestaat, wordt de reactievergelijking best groot als je de aantallen precies moet weten. Daarom schrijven we deze reactie als volgt op:

nC​2​​H​4​​−>(C​2​​H​4​​)​n​​

Aantekening

Polyvinylchloride (pvc); 

- Polymeer van etheenchloride 

- zeer glad materiaal

- Toepassing plastic pvc buizen in de bouw                                             

Teflon;                        

- Zeer glad materiaal  

- Polymeer van tetrafluoretheen

- Toepassing in pannen, regenpakken, loodgieterij

Polyvinylchloride

= etheenchloride

Je hebt etheen, waarbij

1 Waterstof (H) is vervangen door 1 Chloor (Cl)

Waar kun je dit vinden in je binas?

Structuur en eigenschappen

De structuur van een polymeer is bepalend voor de eigenschappen en daarmee ook voor de toepassing. De polymeren die we kunnen onderscheiden aan de hand van eigenschappen zijn:

 Thermoplasten                                                      Thermoharders

Voorbeelden Thermoplasten

Polyetheen:                              Polyethyleentereftalaat (PET):

Polypropeen:                            Polyvinylchloride (PVC):

Voorbeelden Thermoharders

Bakeliet:                                                Epoxyhars:

Polyurethaan (PUR):

Recyclen

Omdat kunststoffen uit aardolie komen, kan het handig zijn om ze te recyclen. De aardolie raakt namelijk een keer op.

Je kunt bijvoorbeeld:

• Kunststoffen fijnmalen en er opnieuw producten van maken
• Kunststoffen kraken (zie paragraaf 2) en van de monomeren nieuwe kunststoffen maken
• Kunststoffen verbranden en de warmte nuttig gebruiken

Recyclen

Het probleem bij recyclen is wel dat de soorten plastic vaak samen in het afval terechtkomen. 

Je zult dus goed moeten scheiden op het soort plastic!

Recyclingcode:

Recyclen

Kunststoffen worden verdeeld 

in 7 categorieën voor recycling:

Plastic Soup

Dit moeten we 

voorkomen.... :(

De organisatie

'The Ocean Clean Up' 

bouwt drijvende installaties 

om het plastic bijeen te 

drijven en op te ruimen