H7.1 Koolwaterstoffen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

H7 Koolstofchemie

§ 7.1 Koolwaterstoffen

Gefractioneerde destillatie

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

Wat is een koolwaterstof?

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

Welke stof is een koolwaterstof?

1. Keukenzout
2. Koolstofdioxide
3. Ethanol
4. Water

Stof?

• Structuurformule
• Tekening zoals hiernaast

• Molecuulformule 
• soort en aantal atomen
• C₂H₆0

Vorige les

Voorkennistoets

Deze les

 Koolstofchemie

Koolwaterstoffen verwerken en indelen

Voorkennistoets en 7.1 maken

Wat en Hoe: Online maken voorkennistoets tm 7.1

Klaar? Moleculen bouwen

Leerdoelen

• De verschillende bronnen van koolstofverbindingen.
• Hoe je koolwaterstoffen kunt verwerken en indelen. 

Belangrijke begrippen

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

vertakt, onvertakt, kraken, verzadigd en onverzadigd. 

Vanaf deze dia verder uitwerken

Structuur van koolwaterstoffen

Koolwaterstoffen zijn ketens van C en H atomen. 

De eenvoudigste ketens noemen we alkanen. 

Maar je kan veel verschillende soorten ketens maken. 

Vertakt of onvertakt

Verzadigd of onverzadigd

Polymeren

Alkanen

Tekenen van alkanen

Bij grote alkanen is het veel werk om alle H's op te schrijven. 

Dan kan je een verkorte notatie gebruiken: 

Vertakt of onvertakt

Vertakt = een C-atoom zit vast aan meer dan 2 andere C-atomen.

Onvertakt = C-atomen zitten maximaal aan 2 andere C-atomen. 

Alkanen zijn onvertakte koolwaterstoffen. 

Verzadigd of onverzadigd

Verzadigd = alleen enkele bindingen tussen de C-atomen.

Onverzadigd = bevat dubbele bindingen tussen de C-atomen. 

Alkanen zijn verzadigde koolwaterstoffen. 

Is dit molecuul vertakt/onvertakt en verzadigd/onverzadigd?

1. Vertakt, verzadigd
2. Vertakt, onverzadigd
3. Onvertakt, verzadigd
4. Onvertakt, onverzadigd

Is dit molecuul vertakt/onvertakt en verzadigd/onverzadigd?

1. Vertakt, verzadigd
2. Vertakt, onverzadigd
3. Onvertakt, verzadigd
4. Onvertakt, onverzadigd

Is dit molecuul vertakt/onvertakt en verzadigd/onverzadigd?

1. Vertakt, verzadigd
2. Vertakt, onverzadigd
3. Onvertakt, verzadigd
4. Onvertakt, onverzadigd

Voor vandaag: 

Koolwaterstoffen

Wat is een koolwaterstof? 

Structuur van koolwaterstoffen

Aardolie

Aardolie

Kijk deze video over wat aardolie is en waarvoor het gebruikt wordt. Kijk de video op de volgende slide of klik op deze link: https://www.youtube.com/watch?v=MmwGVfUfMhY

Welke scheidingsmethode kunnen we gebruiken om de grote en kleine koolwaterstoffen in aardolie te scheiden?

1. Extraheren
2. Indampen
3. Destilleren
4. Adsorberen

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". 

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. 

Waar uit de kolom zal methaan (aardgas) komen?

1. Helemaal onderin
2. Helemaal bovenin
3. Ergens in het midden

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 is een:

1. scheiding
2. synthese
3. ontledingsreactie
4. verbranding

Wat wordt bedoeld met kraken van aardoliefracties?

1. Kleine moleculen worden gekoppeld tot lange moleculen.
2. Aardoliefractie wordt ontzwaveld.
3. Aardolie wordt gedestilleerd.
4. Lange moleculen worden afgebroken in kleinere moleculen.

Structuurformules

Platte projectie van het molecuul waarin je kunt zien hoe de atomen met elkaar zijn verbonden.

Voorbeeld structuurformule

Covalentie

1.

2.

3.

4.

5.

Covalentie

Neem onderstaande figuren over in je schrift en geef bij elk atoom de verbindingsstrepen weer (covalentie):

1.

2.

3.

Tip

Vertakt-Onvertakt en Verzadigd-Onverzadigd

1.

2.

3.

4.

5.

Probeer het nu eens zelf

Geef van de volgende voorbeeld aan of ze Vertakt/Onvertakt zijn EN of ze Verzadigd/Onverzadigd zijn. 

Welke brandstof hieronder is GEEN fossiele brandstof

1. hout
2. steenkool
3. aardgas
4. dit zijn allen fossiele brandstoffen

Uit welke atomen bestaan koolwaterstoffen?

1. C en F atomen
2. F en H atomen
3. C en H atomen
4. Na en C atomen

Koolwaterstoffen behoren tot de ...

1. ...elementen
2. ...moleculaire stoffen
3. ...zouten
4. ...metalen

Bij gefractioneerde destillatie scheid je stoffen op basis van kookpunt. De stoffen met het hoogste kookpunt komen

1. bovenin de kolom, want deze moleculen hebben een sterke vdW-binding
2. onderin de kolom, want deze moleculen hebben een sterke vdW-binding
3. onderin de kolom, want daar is het het koudst
4. bovenin de kolom, want daar is het het warmst

Wat zijn de covalenties van koolstof- en waterstof atomen?

1. de covalentie van C is 1 de covalentie van H is 1
2. de covalentie van C is 1 de covalentie van H is 4
3. de covalentie van C is 4 de covalentie van H is 1
4. de covalentie van C is 4 de covalentie van H is 4

Wat is de covalentie van stikstof?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Welk type vet bevat naar verhouding de meeste H-atomen?

1. verzadigd vet
2. onverzadigd vet
3. meervoudig onverzadigd vet
4. plantaardige olie

Is het volgende molecuul verzadigd of onverzadigd?

1. Verzadigd
2. Onverzadigd

Is het volgende molecuul verzadigd of onverzadigd?

1. Verzadigd
2. Onverzadigd

Is het volgende molecuul verzadigd of onverzadigd?

1. Verzadigd
2. Onverzadigd

Ga voor jezelf nu even na... Kun je nu:

• Uitleggen wat koolwaterstoffen zijn? 
• De begrippen vertakt en onvertakt, verzadigd en onverzadigd toelichten aan de hand van voorbeelden? 

Huiswerk

Voorkennistoets maken

Maken en leren § 7.1: