20 april: 4.3 explosies en energie

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 4: Brandstoffen

§4.1 - Verbrandingsproducten

§4.2 - Brandstoffen en milieu

§4.3 - Explosies en energie

§4.4 - Blussen

Lesplan

1. herhalen vorige les

2. uitleg §4.3

3. practicum

4. afronding

Biobrandstoffen

Fossiele brandstoffen

snelle koolstofkringloop

trage koolstofkringloop

CO2 neutraal

mais

diesel

benzine

versterkt broeikaseffect

fotosynthese

Wat is geen biobrandstof?

1. Koolzaadolie
2. Bioethanol
3. Waterstof
4. Biodiesel

Welk milieuprobleem ontstaat door de uitstoot van CO2 bij verbranding van aardolieproducten?

1. gat in de ozonlaag
2. versterkt broeikaseffect
3. broeikaseffect
4. zure regen

Wat is GEEN gevolg van zure regen?

1. afbrokkelen van gebouwen
2. klimaatverandering
3. vissterfte in oppervlaktewater
4. bomen gaan dood

Waarom wordt waterstof niet gebruikt als brandstof? Benoem 2 redenen.

Explosies

Wat is een explosie?

Dit is een supersnelle verbranding, waarbij het volume van de gasvormige stoffen sterk toeneemt. 

Wat is een explosie?

Dit is een supersnelle verbranding, waarbij het volume van de gasvormige stoffen sterk toeneemt. 

• Een verbrandingsreactie is een reactie met ....?

Explosiegrenzen

Explosievoorwaarden

1. brandstof en de zuurstof zijn fijn verdeeld, zodat ze goed mengen
   dit kunnen gassen zijn (gasexplosie) maar ook een fijn verdeelde vaste stof met zuurstof (stofexplosie)
   
   
2. brandstof en zuurstof  zijn in de juiste verhouding gemengd (binnen de explosiegrenzen)
   
   
3. er ontstaan gasvormige verbrandingsproducten
   

Explosievoorwaarden

1. brandstof en de zuurstof zijn fijn verdeeld, zodat ze goed mengen
   dit kunnen gassen zijn (gasexplosie) maar ook een fijn verdeelde vaste stof met zuurstof (stofexplosie)
   
   
2. brandstof en zuurstof  zijn in de juiste verhouding gemengd (binnen de explosiegrenzen)
   
   
3. er ontstaan gasvormige verbrandingsproducten
   

Hierdoor kan alle aanwezige brandstof in één keer tegelijk (=zeer snel) verbranden. Door de warmte die dan vrijkomt, neemt het volume van de gassen heel sterk toe (= knal)

Explosief

Ken je dit GHS-symbool nog?

GHS staat voor "Globally Harmonised System".

Dat wil zeggen dat deze symbolen over de hele wereld dezelfde betekenis hebben

Wanneer is er bij een tankauto het meest gevaar voor een explosie?

1. tank is vol met benzine
2. tank is halfvol gevuld met benzine
3. tank bevat een bodempje benzine

Welke factoren zijn van belang voor een explosie (meerdere antw mogelijk)

1. voldoende zuurstof en temperatuur
2. perfecte mengverhouding en verdelingsgraad
3. soort brandbare stof
4. aanwezigheid katalysator

Soorten energie

De eenheid van energie is: ...

1. ampère (A )
2. volt (V)
3. watt (W)
4. joule (J)

Chemische energie

• Q = warmte (J)
• c = soortelijke warmte (J/(K·kg))
• m = massa (kg)
• ΔT = temperatuurverschil (K)

 Q = c · m · ΔT

Rendement bij een verbrandingsreactie

chemische energie van de brandstof 

--> bewegingsenergie.

Het rendement voor deze omzetting is geen 100%, een deel van de chemische energie wordt omgezet in warmte.

Practicum 6

• Voer het practicum 1x uit
• Beantwoord de vragen.

Tijd: max. 10 min

Dan gaan we door naar het volgende practicum.

Practicum 9

• Voer het practicum uit.
• Noteer je resultaten goed, deze heb je nodig om de vragen te beantwoorden.
• Beantwoord de vragen.

Tijd: 20 min 

Een brandende oliebron kan je doven door dynamiet te laten ontploffen. Wat doe je dan?

1. Je haalt de zuurstof weg
2. Je verlaagt de temperatuur.
3. je haalt de brandstof weg

Samenvatting

• Een explosie is een exotherme chemische reactie waarbij de brandstof en zuurstof in de juiste verhoudingen zijn gemengd. 
  
• Bij de reactie ontstaan gassen die snel en sterk uitzetten.
  

Wat heb jij van deze les onthouden?

Er worden 3 personen gekozen die dat met de klas delen

Volgende keer

§4.4 blussen

Huiswerk staat op magister