7.1 koolwaterstoffen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

H7:Koolstofchemie 

7.1 Koolwaterstoffen

Vanaf 8 minuut 20

Aardolie 

Aardolie ontstaat diep onder de grond door organisch materiaal (koolwaterstoffen zoals cellulose uit planten) samen te persen. 

Aardolie is een mengsel van allerlei grote en kleine koolwaterstoffen. 

Om aardolie te gebruiken als energiebron moeten we de grote en kleine moleculen sorteren. We verdelen ze in "fracties". 

Wat is een koolwaterstof?

Moleculen die uit koolstof (C) en waterstof (H) bestaan. 

Heel veel stoffen zijn koolwaterstoffen, bijvoorbeeld: 

Kunststoffen/plastics, zoals PET

Stoffen in je lichaam, zoals DNA

Stoffen in planten, zoals cellulose

Stoffen in eten, zoals glucose

Destillatie van aardolie

Destillatie = scheiding op basis van kookpunt. 

In een destillatiekolom noemen we dit gefractioneerde destillatie. 

Grote moleculen hebben een hoger kookpunt dan kleine moleculen. 

Grote moleculen zullen bij het afkoelen dus eerder condenseren en vloeibaar worden dan kleine moleculen, die blijven nog in gasvorm. 

In een destillatiekolom wordt de aardolie van onderaf verwarmd. 

Hoe hoger in de kolom, hoe lager de temperatuur. 

Destillatiekolom

Aan de onderkant wordt de aardolie verwarmd. 

Moleculen die verdampen vliegen door de 

opening in het plafond naar de volgende 

verdieping. 

Moleculen die condenseren worden op die 

etage vloeibaar en stromen de kolom uit. 

En daarna? 

Je hebt nu de aardolie gescheiden in verschillende fracties. Maar je kan niet alle fracties zomaar meteen gebruiken. 

Om de stoffen te kunnen gebruiken, moeten we soms de stoffen nog in kleinere stukjes breken. Dat heet kraken. Dat gebeurt pas na het destilleren. 

Kraken

Bij aardolie doe je dit door de koolwaterstoffen heel heet te maken en een katalysator toe te voegen. Dan breken de koolwaterstofketens in kleine stukjes. Ontleding bij hoge temperatuur noemen we thermolyse. 

Kraken

mengsel van duizenden stoffen

Kraken:

Thermolyse =>

Verhitten tot 850 graden + Katalysator => 

verbreken van C-C bindingen =>

Kortere koolstofverbindingen!

Hoe kleiner het molecuul => hoe hoger in de destillatietoren

Gefractioneerde destillatie:

Destillatie in meerdere destillaten:

Het complexe mengsel wordt verdeeld

in deelmengsels. (fracties)

Fractie = deel
(mengsel met ongeveer hetzelfde kookpunt)

Een fractie kan worden gekraakt.
(Mbv thermolyse, er ontstaan kleinere molekulen)

Kraken

Onvertakt en vertakte alkanen

onvertakt

vertakt

Alkanen    en    alkenen

• verzadigd (géén dubbele binding)
• kan vertakt of onvertakt zijn

• onverzadigd (minstens één dubbele binding)
• kan vertakt of onvertakt zijn

Belangrijke begrippen

Koolstofchemie, aardolie, koolwaterstoffen, fracties, gefractioneerde destillatie, hernieuwbare grondstoffen, recyclen,

vertakt, onvertakt, kraken, verzadigd en onverzadigd.