Samenvatting ChemieOveral 6vwo Hoofdstuk 15. Duidelijke samenvatting die het hele hoofdstuk beslaat! Samen met voorbeeldopgaves. Hoofdstuk 15 gaat over Groene Chemie. Het behandelt atoomeconomie, E-factor, batchproces, continuproces, energiebalans, exotherme en endotherme reacties en blokschema's.
Hoofdstuk 15 - Groene Chemie
§15.1. - Atoomeconomie
Principes van de groene chemie E-factor en Q-factor Grenswaarde
Het streven naar verduurzaming in de chemische industrie wordt groene chemie In de E-factor van een synthese wordt de informatie uit de atoomeconomie Om de veiligheid bij het werken met stoffen te bevorderen, is voor veel
genoemd. Groene chemie maakt processen veiliger, gebruikt duurzame grondstoffen en het rendement gecombineerd. De E- factor is klein voor een productie stoffen een grenswaarde vastgesteld. De grenswaarde is de maximaal
en energie en produceert minder afval. De twaalf uitgangspunten die voor de groene waarin weinig onbruikbare bijproducten zijn. Hoe kleiner de E-factor, hoe toegestane hoeveelheid van een stof in mg per m3 lucht op de werkplek.
chemie zijn geformuleerd, kun je terugvinden in Binas tabel 97F. beter voor het milieu. De E staat voor Environmental en de E-factor is een Sommige grenswaarden worden door de overheid vastgesteld, maar de
Met de atoomeconomie bepaal je hoe efficiënt een productieproces is. Dit is namelijk maat voor de hoeveelheid afval die ontstaat bij een productieproces. Je kunt meeste ontstaan in onderling overleg tussen werkgevers en werknemers.
het massapercentage atomen van de beginstoffen dat in het gewenste eindproduct de E-factor weergeven als: E-factor = In Binas tabel 97A vind je de grenswaarden van een aantal stoffen met een
komt. Hiervoor geldt de definitie: atoomeconomie = TGG (Tijd Gewogen Gemiddelde) van 8 uur. Deze gemiddelde waarde gemeten
over 8 uur mag niet worden overschreden. Er zijn ook gevallen waar
De bovenstaande formules zijn ook te vinden in Binas tabel 37H. grenswaarde met een TGG van 15 minuten is vastgesteld.
In de massa (T99) van de beginstoffen moeten alle beginstoffen worden opgenomen.
Wanneer in een reactie in oplossing verloopt, moet je dus ook de ionen van de VB 2: Ammoniak wordt geproduceerd bij de reactie van stikstof met Stoffen die erg giftig zijn (hoge Q-factor) hebben een hele kleine
beginstoffen die niet aan de reactie deelnemen in j e berekening meenemen. waterstof. Het rendement van de reactie is 78%. Bereken de E- grenswaarde. Deze waarde wordt vaak uitgedrukt in ppm (parts per million)
factor van de productie. of ppb (parts per billion) in plaats van mg per m3.
VB 1: 2 H2O (l) 2 H2 (g) + O2 (g)
Atoomeconomie: N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) Hieronder vindt je de formules voor procent, promille, ppm en ppb. Het kan
E-factor: daarbij zowel gaan om massa's als om volumes.
Naast de atoomeconomie speelt ook het rendement een belangrijke rol bij het kiezen Percentage stof X in een mengsel:
van een productieproces: rendement = Je gebruikt bij de E-factor altijd de praktische opbrengst van het gewenste
product. Hoe groter de atoomeconomie en hoe hoger het rendement, Promillage stof X in een mengsel: ‰
Het rendement is de praktische opbrengst als percentage van de theoretische
hoe lager is de E-factor. Aantal ppm stof X in een mengsel: ppm
opbrengst.
De theoretische opbrengst is de massa van het product die volgens een kloppende Aantal ppb stof X in een mengsel: ppb.
Onder de Q-factor verstaan we de mate waarin een stof vervuilend is. Zo
reactievergelijking maximaal een aflopende reactie kan ontstaan. De praktische
heeft water Q-factor 0, niet schadelijke zouten Q-factor 1 en giftige
opbrengst is de massa van het product, zoals die bij een bepaalde reactie in een
producten bijvoorbeeld Q-factor 100 of 1000. Het is van belang dat de eenheden in de teller en noemer gelijk zijn.
chemische fabriek echt ontstaat. Bij een productie waar meerdere reacties na elkaar
verlopen moet je de rendementen van alle stappen met elkaar vermenigvuldigen.
§15.2. - Energiebalans
Het energie-effect van een reactie
Bij chemische reacties kunnen verschillende soorten energie ontstaan, maar bij Voorbeelden
alle processen geldt dat de totale hoeveelheid energie constant blijft. Dit heet de Opgave 1: Stikstofdioxidegas kan reageren tot distikstoftetraoxidegas. Stel de kloppende reactievergelijking
energiebalans of de wet van behoud van energie. op en bereken daarna de reactiewarmte van de reactie. Bepaal ook of de reactie endo- of exotherm is.
Bij alle processen treedt een energie-effect op, de reactie is exotherm RV: 2 NO2 (g) N2O4 (g)
Δ E < J als er energie vrijkomt en endotherm Δ E > J als er Volgens Binas tabel 57 zijn de vormingswarmtes:
voortdurend energie wordt toegevoerd. Voor elke reactie geldt dat de reactie- 1 N2O4: +0,111 · 105 J.
energie Δ E gelijk is aan het verschil in chemische energie van de 1 NO2 : +0,332, dus 2 NO2 : 2 x 0,332 · 105 J = 0,664 · 105 J.
reactieproducten en de beginstoffen. Oftewel; Δ E E reactieproducten - E Δ E E reactieproducten - E beginstoffen Oftewel Δ E · 5 J) - ( 0,664 · 105
beginstoffen. Omdat de reactie-energie meestal vrijwel helemaal uit warmte J) = -0,553 · 105 J.
bestaat, noem je de reactie-energie reactiewarmte. Omdat -0,553 · 105 J een negatief getal is en dus Δ E < J is dit een e otherme reactie
Vormingswarmte en reactiewarmte Energiediagrammen
Je kunt de reactiewarmte van een chemische reactie berekenen met behulp van Je kan reacties ook weergeven in een energiediagram.
de vormingswarmte van de deelnemende stoffen. Dit is de energie die nodig is Door de reactie te ontbinden in verschillende stappen en
of vrijkomt bij de vorming van één mol stof uit de elementen. De chemische hiervan individueel de reactiewarmten te berekenen en
energie van de elementen stel je daarbij op nul. In Binas tabellen 57A en B vind daarna deze gegevens in een grafiek te zetten, maak je
je de vormingswarmten van een aantal stoffen. een energiediagram. Zie de afbeelding hiernaast.
§15.3. - Reactiesnelheid
Reactiesnelheid Snelheidsbepalende stap
De reactiesnelheid (s) wordt gedefinieerd als het aantal mol stof of het aantal mol Door reactiemechanismen verlopen veel reacties in meerdere stappen. De
deeltjes dat per seconde ontstaat of verdwijnt in een volume van één liter. De langzaamste stap bepaalt de snelheid van de totale reactie. Je kunt
eenheid is mol L-1 s-1 . Er zijn vijf factoren die invloed hebben op de experimenteel bepalen welke stap het langzaamst verloopt en daaruit de
reactiesnelheid: reactiesnelheid bepalen. De concentratie van de beginstoffen in de
Soort stof langzaamste stap bepalen dus ook de reactiesnelheid.
Concentratie van de beginstoffen
○ Het verband tussen de concentratie van de beginstoffen en de Reactiesnelheid en evenwicht
reactiesnelheid bepaal je meestal experimenteel door een serie Bij een chemisch evenwicht hebben twee tegenstelde verlopende reacties
experimenten (een langzame reactie is het makkelijkste om te dezelfde snelheid. De tijd tussen het begin van de reactie en het intreden
meten) uit te voeren met verschillende concentraties beginstoffen van de evenwichtstoestand heet de insteltijd (t1). In de chemische
waaruit je de reactiesnelheid kunt berekenen. industrie is het belangrijk dat de insteltijd zo kort mogelijk is omdat het
Verdelingsgraad rendement relatief laag is. Een katalysator heef geen invloed op het
Reactietemperatuur evenwichtsmengsel, maar de insteltijd wordt kleiner.
Katalysator
§15.4. - Blokschema's
Een chemische fabriek Soorten productieprocessen
In de chemische industrie maak je onderscheid tussen fijnchemie en bulkchemie. ○ Veel reacties zijn evenwichtsreacties, die je aflopend kunt Als bij een proces steeds een afgeronde hoeveelheid product wordt
Fijnchemie: O.a. farmaceutische bedrijven maken door een reactieproduct van het mengsel te verwijderen. gemaakt is er sprake van een batchproces. Na elke batch wordt de
V6 Scheikunde Pagina 1
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper asophievdw. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €3,38. Je zit daarna nergens aan vast.
