8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen GRT

• Scheikunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 4

Les 1: Verbrandingsreacties

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

Leerdoelen vorige les (par. 8.3):

-Je kunt rekenen met de massaverhouding bij een chemische reactie.

- je kunt uitrekenen welke stof in overmaat aanwezig is

overmaat betekent

1. dat van een bepaalde beginstof te veel is
2. dat je veel te veel hebt geproduceerd
3. dat van een bepaalde stof te weinig is
4. té grote schoenen.

Ik heb 100 gram eieren en 32 gram suiker. Welke stof is de overmaat?

1. ei
2. suiker
3. geen van beide
4. beide

Welke stof rechts is bij onderstaande reactie in overmaat, als de reactievergelijking is: 

1. De blauwe deeltjes rechts zijn in overmaat
2. De rode deeltjes rechts zijn in overmaat
3. Allebei de deeltjes zijn in overmaat
4. Geen van beide deeltjes is in overmaat

Welke is in overmaat ?

1. S
2. O​2​​

Reactievergelijking:
Je hebt 10 gram CuO en 3 gram CH4
Welke stof is in overmaat?

1. CuO
2. CH​4​​
3. Er is geen overmaat

100 gr CuO = 1,26 mol CuO

3 gr CH4 = 0,187 mol CH4

Verhouding is 4:1 

dus 1,26/4 = 0,31 mol CH4 nodig

Dus CuO  in overmaat

Welke stof is in overmaat?

1. Glucose
2. Kaliumchloraat

Wat betekent overmaat?

1. Een tekort van een stof voor een volledige reactie.
2. Dat je na de reactie van een beginstof nog wat over hebt.
3. Dat je na de reactie geen beginstoffen meer over hebt.

Les 1: Verbrandingsreacties

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

Leerdoelen deze les (par. 8.4)

- hoe ontstaat een onvolledige verbranding?

- Welke reactieproducten ontstaan bij een onvolledige verbranding?

-wat zijn de negatieve gevolgen van een onvolledige verbranding?

• Er moet een brandstof aanwezig zijn, bijvoorbeeld aardgas.
• Je moet zuurstof (O₂) toevoegen.

Als je een stof gaat verbranden zijn er altijd drie voorwaarden waaraan voldaan moet worden:

• En er is een ontbrandingstemperatuur aanwezig.
• De ontbrandingstemperatuur is nodig om de verbranding te kunnen starten. 

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

• Bij de verbranding van koolstof ontstaat koolstofdioxide.
• C (s) + O₂ (g) → CO₂ (g)
• Bij de verbranding van zwavel ontstaat zwaveldioxide.
• S (s) + O₂ (g) → SO₂ (g)
• Bij de verbranding van waterstof ontstaat water.
• 2 H₂ (g) + O₂ (g) → 2 H₂O (l)

Bij de verbranding van stoffen ontstaan de oxiden van de elementen die in die stoffen zitten.

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

Om een stof te verbranden heb je een brandstof nodig.

Bekende voorbeelden van brandstoffen zijn de   fossiele brandstoffen;

• steenkool (koolstof)

• aardgas (voornamelijk methaan, CH₄)
• aardolie (mengsel met moleculen met veel C (en H) atomen) bijvoorbeeld benzine C₈H₁₈.
• aardgas/aardolie = koolwaterstoffen (C,H atomen)

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

Je gebruikt een reagens om een stof aan te tonen.

Een reagens moet gevoelig en selectief zijn:

• Een gevoelig reagens toont een kleine hoeveelheid van een stof aan.
• Een selectief reagens toont slechts weinig stoffen aan.
• Hoe selectiever en gevoeliger, hoe beter het reagens.

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

Verbrandingen kunnen we indelen in twee groepen:

1. volledige verbranding: er is voldoende zuurstof aanwezig (overmaat zuurstof)
2. onvolledige verbranding: er is te weinig zuurstof aanwezig (ondermaat zuurstof).

Volledig en onvolledig heeft betrekking op de reactieproducten. Zowel bij de volledige als onvolledige verbranding van het element waterstof ontstaat de stof water.

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

Verbrandingen kunnen we indelen in twee groepen:

1. volledige verbranding: er is voldoende zuurstof aanwezig (overmaat zuurstof)

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

Verbrandingen kunnen we indelen in twee groepen:

   1. volledige verbranding: er is voldoende zuurstof                 aanwezig (overmaat zuurstof)

Bij de volledige verbranding van elementen ontstaat de oxiden van die elementen:

• koolstof (C) ontstaat koolstofdioxide (CO₂)
• zwavel (S) ontstaat zwaveldioxide (SO₂)

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

Verbrandingen kunnen we indelen in twee groepen:  

   2. onvolledige verbranding: er is te weinig zuurstof            aanwezig (ondermaat zuurstof)

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

Verbrandingen kunnen we indelen in twee groepen:

   2. onvolledige verbranding: er is te weinig zuurstof               aanwezig (ondermaat zuurstof)

Bij de onvolledige verbranding van elementen ontstaat de oxiden van die elementen:

• koolstof (C) ontstaat koolstof (roet) (veroorzaakt gele vlam) en/of koolstofmonoxide (CO)
  
• CO wordt ook wel kolendamp genoemd

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

Voorbeelden van reactievregelijkingen:

Geef de reactievergelijking van de                                  volledige verbranding van methaan.

• ... CH4 (g) + ... O2 (g) --> ... CO2 (g) + ... H2O (l)
• ... CH4 (g) + 2 O2 (g) --> ... CO2 (g) + 2 H2O (l)

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

1. Vul een bolbuis met een klein beetje 'diesel'.
2. Verwarm de diesel met een kleurloze vlam.
3. Vang de verbrandingsproducten op in een wasfles met joodwater.
4. Als het joodwater niet van kleur verandert dan heb je geen zwaveldioxide aangetoond en dus geen zwavel (zwavelarm).
5. Verandert het joodwater wel van kleur, dan heb je wel zwaveldioxide aangetoond en ook zwavel (zwavelhoudend)

Vraag 6 

Stephanie tankt diesel. Ze kan kiezen uit zwavelhoudende en zwavelarme diesel. Maak een werkplan voor een proef waarmee Stephanie kan onderzoeken of ze zwavelarme diesel heeft getankt.

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen

Aan de slag!

Maak 8.4 opdr. 1 t/m 15 (p. 112-121)

Sommige brandstoffen bevatten zelf al zuurstof atomen. Bij de verbranding komen die zuurstofatomen los en die worden vervolgens ook gebruikt om de stof verder de verbranden.

Voorbeeld: kaarsvet: C18H36O2 (s)

• De verbrandingsproducten blijven CO2 en H2O.
• ... C18H36O2 (s) + ... O2 (g) → ... CO2 (g) + ... H2O (l)
• ... C18H36O2 (s) + ... O2 (g) → 18 CO2 (g) + 18 H2O (l)
• ... C18H36O2 (s) + 26 O2 (g)  → 18 CO2 (g) + 18 H2O (l)

8.4 Volledige en onvolledige verbrandingen