7

• Scheikunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 4

H7

3 brandvoorwaarden

1. brandstof (=meestal stof die bij verbranding veel energie levert)
2. zuurstof= 21 vol % van de lucht  (de rest vooral stikstof 78 vol %)
3. ontbrandingstemperatuur = stofeigenschap

Blussen =minstens 1 van de 3 brandvoorwaarden weg halen  

Onthoud: bij blussen met water verdampt het water (daarvoor is veel warmte nodig)-->  brandstof koelt af tot onder de ontbrandingstemperatuur!

Verbrandingssnelheid

2 brandvoorwaarden :

- verhouding brandbare stof en zuurstof

- katalysator = een stof die een reactie versnelt, maar zelf 

niet wordt verbruikt

Oliebrand wordt vaak geblust
met behulp van explosieven

• explosie = hele snelle verbranding
• er ontstaan in korte tijd veel gassen -->

1. er wordt tijdelijk zuurstof weggehaald
2. brandstof wordt verspreid 
3. brandstof koelt daardoor af tot onder ontbrandingstemperatuur
   
   dus alle 3 de brandvoorwaarden weggehaald 

  

soort brandstof
A: vaste stoffen (hout, meubels)

B: vloeistoffen (benzine+ diesel)
C: gassen (aardgas)

D: metalen (natrium/ magnesium)

F: vetten (frituurvet)

geschikt blusmiddel

water, poeder, schuim, evt zand

koolstofdioxide, poeder, schuim

koolstofdioxide, poeder,
soms koolstofdioxide of poeder,

schuim of blusdeken

Elke brandstof zijn eigen blusmiddel (vijf categorieën) 

Brand blussen

Hoe blus je een brand?

7.2 Verbrandingsreacties

volledige verbranding koolwaterstoffen

1. kleurloze of blauwe vlam
2. CxHy + O2(g) -->  H2O(l) +   CO2(g)
3. beide gassen zijn broeikasgassen en zorgen voor versterkt broeikaseffect als ze ontstaan bij verbranding van fossiele brandstoffen

onvolledige verbranding koolwaterstoffen

1. oranje of gele vlam
2.  CxHy+ O2(g)--> H2O(l)+ C(s) + CO(g)
3. koolstofmonoxide/kolendamp)=  dodelijk
4. koolstofmonoxide is zwaar, kleur- en geurloos en voorkomt opname van zuurstof -> je stikt

Verschil volledig en onvolledige verbranding

koolwaterstoffen : C en H

Methaan CH4 volledig verbranden: dan komt CO₂ vrij en water

• CH₄ + 2O₂ --> CO₂ + 2H₂O

Methaan onvolledig verbranden: dan komt CO vrij en water

• 2CH₄ + 3O₂ --> 2CO + 4H₂O

Verbranden van verbindingen

Voorbeeld volledige verbranding

stappenplan:

1.  geef het reactie schema in woorden
2. vervang dit door de molecuulformule 
3. maak de reactievergelijking kloppend 

Verbranding

• Een verbranding is een reactie van een brandstof met zuurstof.
  
• Bij een verbranding ontstaan verbrandingsgassen en warmte.

        

          Brandstof + zuurstof (g) => verbrandingsproduct(en)

Volledige verbranding

Een volledige verbranding gebeurt als er voldoende zuurstof is. 

Bij de verbranding van CH₄ ontstaat CO₂ en H₂O.

Volledige verbranding

 - koolstofdioxide

onvolledige verbranding

- koolstofmonooxide

• giftig 
• geurloos
• kleurloos

OXIDEN

opdracht: (pak een whiteboard etc.)
geef de kloppende  reactievergelijking bij de volgende situatie

1. Bij het roesten van ijzer ontstaat ijzeroxide met de formule Fe₂O₃

bij het roesten van ijzer onstaat ijzeroxide Fe2O3

1. ijzer + zuurstof --> ijzeroxide    
2.  
   

Fe(s)+O​2​​(g)−−>Fe​2​​O​3​​(s)

4Fe(s)+3O​2​​(g)−−>2Fe​2​​O​3​​(s)

verbrandingsproducten aantonen

CO₂ met ............

H₂O met .............

7.3 Verbranding en het milieu

 Fossiele brandstof = ontstaan uit resten van planten en dieren

• bestaan voornamelijk uit koolwaterstofverbindingen CxHy
• moleculen die in ieder geval koolstof- en waterstofatomen bevatten
• bij volledige verbranding ontstaat dus altijd CO2(g) en H2O(l) 
• fossiele brandstoffen zijn niet hernieuwbaar en zorgen o.a. voor versterkt broeikaseffect (teveel CO2 in de dampkring-> warm-> temp omhoog

Andere verbrandingsgassen:

stikstofoxiden (NO_x ) -> worden in de lucht omgezet tot salpeterzuur  (HNO₃) en dit zorgt voor de zure regen

 zwaveloxide (SO_x) -> ontstaat bij verbranding van zwavel (S) en wordt in de lucht omgezet tot zwavelzuur (HSO₄) -> zure regen

ook roet (fijnstof) en smog

FOSSIELE BRANDSTOFFEN GOED VOOR HET MILIEU?

 ALTERNATIEVEN????

Gevolgen

stijging van de temperatuur op aarde

smelten ijskappen --> stijging waterspiegel

hogere temperatuur --> meer woestijnen (droogte)

meer  kans op zware regenval, stormen, orkanen

Fotosynthese

6 CO₂  + 6 H₂O --> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

7.4 Rekenen aan verbrandingsreacties

Rekenen aan verbrandingsreacties

STOF--> MOLECUUL --> ATOMEN

De massa van een stof is de massa van alle moleculen van die stof. Gebruik de binas om de molecuulmassa te berekenen

u = atomaire massa-eenheid

Rekenen aan verbrandingsreacties

Stoffen reageren altijd in een vaste massaverhouding met elkaar.

vb: 2 H₂  + O₂ --> 2 H₂O

1. molecuulmassa uitrekenen

2. massaverhouding opschrijven

                    WET VAN BEHOUD VAN MASSA

1.  kloppende reactievergelijking 
2.  bereken massaverhouding waarin stoffen met elkaar reageren door de molecuulmassa (BINAS) te bepalen
3. vul gegevens in verhoudingstabel in en bereken je onbekende of  met kruislingsvermenigvuldigen 

Rekenen aan reacties "Wet van behoud van massa"

(Massa gaat nooit verloren)

Hoeveel magnesium is er dan nodig om 10 g magnesiumoxide te maken?

Rekenen aan verbrandingsreacties

stap 1

Begin altijd met het opstellen van de reactievergelijking

Zorg dat de RV kloppend is.

Onthoud:

Wet van behoud van massa

massa voor de reactie = massa na de reactie

Rekenen aan verbrandingsreacties

stap 2

Bepaal de molecuulmassa van alle stoffen.

- Binas gebruiken

vb H₂O  -> 2x H-atoom = 2 x 1,0 u = 2,0 u

                   1x O-atoom = 1 x 16,0 u = 16,0 u

opgeteld is de molecuulmassa van H₂O : 2,0 + 16,0 = 18,0u

Rekenen aan verbrandingsreacties

stap 3

Vermenigvuldig de molecuulmassa met de coëfficiënt. Als tussenstap noteer je de coëfficiënt, ook als die 1 is.

Rekenen aan verbrandingsreacties

Rekenen aan verbrandingsreacties

massaverhouding H2O2 : H2 : O2  = 9 : 8 : 1

Rekenen aan verbrandingsreacties

Oefenen met overmaat (op bord)

26 g magnesium reageert met 20 g zuurstof

1. bereken welke stof in overmaat is

start met bereken hoeveel magnesium 

er met 20 g zuurstof reageert. 

Afbeelding 2: verbranding van magnesium

Rekenen aan verbrandingsreacties

Overmaat/ondermaat

Als van een beginstof te veel aanwezig is, blijft er na afloop van die stof een gedeelte over. Dit overschot wordt de overmaat genoemd.