Samenvatting Scheikunde 5v
H7 Duurzaamheid
§7.1
De fossiele brandstoffen steenkool, aardgas, aardolie zorgen nog voor grootste deel energie.
Steenkool: koolstof, aardgas: methaan, aardolie: veel verschillende, vooral koolwaterstoffen
en aromatische verbindingen. Verbrandingswarmte: hoeveel warmte vrijkomt bij
verbranding van brandstof. Aardolie bevat zoveel stoffen, moet gescheiden worden in
fracties: mengsel van stoffen met bepaald kooktraject. Fracties met grote moleculen→
kooktraject hogere T, condenseren lager in kolom dan fracties met kleine moleculen:
gefractioneerde destillatie. Nafta: kraken: ontleden van grote koolwaterstofmoleculen in
kleine, en reformen: onvertakte alkanen, cycloalkanen→ o.a. vertakte alkanen, aromaten. Bij
verbranding fossiele brandstoffen→ CO₂, SO₂, NO𝑥.
§7.2
Biobrandstoffen als duurzaam alternatief: gemaakt uit biomassa: organisch. Planten: dmv
fotosynthese: CO₂+H₂O→ glucose. Verbranding hiervan: koolstof+energie komt vrij:
koolstofkringloop gesloten, soort elementenkringloop. Verbranding biomassa: CO₂-neutraal:
CO₂ die vrijkomt=CO₂ ooit opgeslagen. 1e generatie biobrandstoffen: voor productie bio-
ethanol worden voedselgewassen gebruikt. Biodiesel: olie uit zaad geperst, gezuiverd→
omestering: zuivere olie→ biodiesel. 2e generatie biobrandstoffen: geen voedselgewassen
maar bioafval, houtsnippers etc. vergisting bioafval→ biogas: methaan. Nadeel: cellulose
moeilijk af te breken. 3e generatie: organisch materiaal, geen landbouwafval. Uit algen/
zeewier.
§7.3
Duurzaamheid: behoeften heden voldoen, zonder behoeften toekomst aan te tasten. Bijv
duurzame grondstoffen: opnieuw te produceren op korte termijn/ te recyclen. Cradle to
Cradle filosofie: downcyclen: kwaliteit product verslechterd. Upcyclen: gelijke/ betere
kwaliteit. Stoffenkringloop: weg die grondstof aflegt. Groene chemie: streven verduurzaming
in chemische industrie. Reacties met zo min mogelijk bijproducten: atoomeconomie:
Rendement:
Theoretische opbrengst: massa die zou ontstaan volgens kloppende reactievergelijking bij
aflopende reactie. Praktische opbrengst: massa ontstane product, zoals in praktijk gaat.
,§7.4
Chemisch evenwicht: 2 omkeerbare reacties verlopen met zelfde snelheid:
evenwichtsreacties. Insteltijd: begin reactie tot evenwichtstoestand. Homogeen evenwicht:
alle stoffen evenwicht zijn in zelfde fase. Heterogeen evenwicht: stoffen in meerdere fasen,
aanwezig. Rekenen aan evenwicht dmv van BOE-tabel. Concentratiebreuk uit
evenwichtsreactie. Evenwichtsconstante K: concentratiebreuk constant als er evenwicht is.
Evenwichtsvoorwaarde: als concentratiebreuk=K. K hangt alleen af van T.
Evenwichtsvoorwaarde heterogeen evenwicht: vaste stoffen (s) en vloeistoffen (l) niet in
concentratiebreuk. Chemisch evenwicht: er verloopt een chemische reactie. Dynamisch
evenwicht: verdelingsevenwicht, stof verdeelt zich in vaste verhouding,
evenwichtsvoorwaarde: verdelingsconstante Kᵥ. Oplosevenwicht: evenwichtsconstante K 𝑠.
§7.5
Evenwichtsreacties niet duurzaam: niet alle beginstoffen→ reactieproducten. Evenwichten
beïnvloeden: concentratie stoffen links groter, dan verloopt reactie naar rechts sneller,
concentratie rechts neemt toe, dus nu reactie naar links sneller: nieuw evenwicht.
Concentratie rechts: groter geworden. Evenwicht veranderen door volume: volume
verdubbelen→ concentratie gehalveerd→ waarde concentratiebreuk gehalveerd.
Katalysator versnelt beide reacties evenwicht: blijft zelfde.
Temperatuurverhoging: evenwicht naar endotherme kant, T-verlaging→ exotherme kant.
Aflopend evenwicht: reactieproducten afvoeren→ meer beginstof omgezet in
reactieproduct.
, H8 Zuren
§8.1
Verschil in zuurgraad dmv van pH: <7: zuur. Indicatoren: veranderen van kleur in zuur milieu:
lakmoes, universeel indicatorpapier. Ook dmv oplossingen: omslagtraject, Binas 52A.
§8.2
Dmv stroomgeleiding→ of er geladen deeltjes in de zure oplossing zijn. Zuren reageren met
water→ ontstaan ionen: zuur geeft H⁺ af aan H₂O→ H₃O⁺: oxoniumion. Geleidbaarheid in
verband met molariteit: verdun je oplossing 2x→ halveert geleidbaarheid← concentratie
H₃O⁺, cl⁻ wordt 2x verdund. Geen lineair verband→ evenwichtsreactie: zuren splitsen niet
volledig in ionen: zwakke zuren. Sterke zuren: splitsen volledig in ionen: aflopende reactie.
Oplossing salpeterzuur: sterk zuur: niet HNO₃(aq), maar H₃O⁺(aq) + NO₃⁻(aq).
§8.3
Organische zuren: moleculen hebben koolstofskelet. Eenwaardig zuur: kan 1 H⁺ afstaan, uit
zuurgroep COOH→ negatieve ion dat overblijft: zuurrestion, van alkaanzuur: alkanoaten.
Meerwaardig zuur: meer H⁺ af kunnen staan. Anorganische zuren: zonder koolstofskelet.
Instabiele zuren: H₂CO₃, H₂SO₃. Meerwaardig zwak zuur verliest maar 1 H⁺ in water, omdat
eerste reactie evenwicht naar links ligt. Ionen uit bijv zout kunnen als zuur reageren.
§8.4
pH van oplossing is afhankelijk van hoeveelheid H₃O⁺-ionen in oplossing: pH= -log[H₃O⁺]
dmv pH concentratie H₃O⁺ berekenen: [H₃O⁺]= 10⁻ᴾᴴ Aantal significante cijfers in [H₃O⁺]
moet gelijk zijn aan aantal decimalen in pH. pH 2 significante cijfers→ [H₃O⁺] 2 decimalen.
Bij sterk zuur: [H₃O⁺] gelijk berekenen uit molariteit oplossing, want alles ioniseert volledig.
Bij zwak zuur niet: evenwichtsvoorwaarde:
Waterhoeveelheid B is relatief veel groter,
[H₂O]=constant: K[H₂O] = K𝑧 = evenwichtsvoorwaarde zonder [H₂O]= zuurconstante. Met K𝑧
+ molariteit→ [H₃O⁺]. K is alleen afhankelijk van T. [H₃O⁺] uitrekenen dmv BOE-tabel.
Verwaarlozen van x in noemer, controle of ionisatiepercentage<10% x/M ×100%.
Verdunnen basische oplossing: verschuift pH richting 7.
*Significantie:
+/− aantal cijfers achter komma van uitkomst= kleinste aantal cijfers achter komma
waarmee berekening uitgevoerd wordt.
×/÷ uitkomst evenveel significante cijfers als gemeten waarde met kleinste aantal
significante cijfers.
Nullen begin getal: nooit significant
pH: aantal significante cijfers [H₃O⁺]= aantal decimalen in pH.