11.3 en 11.4 : metaal maken en toepassingen 4mavo

• Scheikunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

Scheikunde 

mavo3 

Hoofdstuk 6.1: 

Metalen

metaal eigenschappen:

1. glanzend uiterlijk
2. hoog smeltpunt
3. geleiden goed warmte
4. geleiden goed elektriciteit
5. goed vervormbaar door walsen en smeden
6. in gesmolten toestand goed te mengen
   

Van grondstof tot product

Hoogovens worden gebruikt om van ijzererts ruwijzer te maken. Het zijn ook letterlijk “hoge ovens”, daar komt de naam vandaan.

0

Hoogovenproces

1e reactie: cokes met zuurstof.

cokes + zuurstof -> koolstofmono-oxide

2e reactie: ijzeroxide met koolstofmono-oxide.

ijzeroxide + koolstofmono-oxide -> (ruw)ijzer + koolstofdioxide

IJzer wordt gemaakt uit ijzererts (voornamelijk ijzeroxide Fe₂O₃)

Ruwijzer maken:  

ijzeroxide   + cokes (koolstof) + zuurstof ------> ruwijzer + koolstofdioxide 

2 Fe₂O₃(s) + 6 C(s) +  3 O₂(g)   ------->   4 Fe(l)    +  6 CO₂(g) 

2 Fe2O3(s) + 6 C(s) +  3 O2(g) -------> 4 Fe(l)    +  6 CO2(g)  

Het koolstofgehalte van ruwijzer is 4%, dit moet worden verlaagd (ruwijzer is 

heel bros/breekbaar) dit doet men door zuurstof te blazen door het vloeibare 

ruwijzer. 

Blikstaal

Blikstaal mag maar weinig koolstof bevatten. Het staal moet gemakkelijk vervormbaar zijn, anders kun je er geen blikjes van maken. Staal met veel koolstof is sterk, maar bros.

 Bauxiet= aluminiumerts

Je haalt aluminiumoxide uit het erts (bauxiet bestaat uit

+/- 50 % aluminiumoxide,Al₂O₃ ) .

Al₂O₃ laat je eerst smelten, daarna via elektrolyse (ontleden) kun je het vloeibare aluminum aftappen.

Aluminium heeft een kleine dichtheid en is toch redelijk sterk hierdoor is het een veel gebruikt metaal. 

Aluminium  

Bauxiet bestaat voor een groot deel uit aluminiumoxide Al₂O₃

Door elektrolyse van Al₂O₃ ontstaan aluminium en zuurstof. 

 

Aluminiumoxide ---->  aluminium + zuurstof 

  2 Al₂O₃ (s)  -------> 4 Al(l) + 3 O₂ (g) 

De elektrolyse van aluminiumoxide kost zeer veel energie, deze energie ontstaat bij de verbranding van fossiele brandstoffen in elektriciteitscentrale hierbij komt veel CO₂(g) vrij. (Verhoogt het versterkte broeikaseffect.) 

 

Corrosie:

aantasting van metalen door stoffen uit de lucht.

Onedele metalen

Edelmetalen

Edelmetalen 

• Edelmetalen reageren niet of
    nauwelijks met andere stoffen.

• Ze  worden dan ook vaak gevonden als zuivere stof.

• Goud (Au),
    Zilver (Ag), 
    Platina (Pt)

Edelmetalen 

• Edelmetalen reageren niet of nauwelijks met andere stoffen.

• Ze worden dan ook  vaak gevonden als zuivere stof, in een ader.

Onedele metalen

• Onedele metalen reageren wel  met andere stoffen. (b.v.zuurstof, water of zuren) 

• worden daarom bijna altijd gevonden als erts = verbinding van metaal met een niet- metaal
  
• hoe onedeler het metaal hoe reactiever  het is.

zeer onedele metalen

• Ze reageren snel met andere stoffen.

• Ze reageren heftig met zuurstof en water.

• Ze worden onder een beschermend laagje olie bewaard worden.

Welk materiaal zal het minst worden aangetast bij blootstelling aan de buitenlucht?

1. Gouden ring
2. Koperen pijp
3. IJzeren spijker
4. Aluminium speelgoedauto

Geef het symbool van ijzer

1. IJ
2. F
3. Hg
4. Fe

Welk metaal is geen edelmetaal?

1. Goud.
2. Zilver.
3. IJzer.
4. Platina.

Het roesten van ijzer is

1. een chemische reactie.
2. geen chemische reactie.

1. ijzer + lucht -> roest
2. ijzer + water -> roest
3. ijzer + water + lucht -> roest

Hoe wordt het vloeibare, gezuiverde ijzer dat direct uit de hoogoven komt ook wel genoemd?

1. Zuiver staal.
2. Zuiver ijzer.
3. Ruw ijzer.
4. Ruw staal.

Wat is staal?

1. Een andere vorm van ijzer
2. Het metaal ijzer met daarin C-atomen
3. Het metaal ijzer met daarin Zn-atomen
4. Het metaal ijzer met daarin Sn-atomen

Het molecuul Fe O is opgebouwd uit

 2

3

1. 5 moleculen.
2. 3 ijzer en 2 zuurstof atomen.
3. 2 ijzer en 3 zuurstof atomen.
4. 2 staal en 3 zuurstof atomen.

Roestende fiets
(ijzer reageert met zuurstof) is een

1. langzame verbranding.
2. snelle verbranding.

Hoe heet de aantasting van ijzer?

1. Verwering
2. Corrosie
3. Roest
4. Vervalling

Welke stof zorgt in roestvrijstaal ervoor dat het niet roest?

1. ijzer
2. Chroom
3. Nikkel

Een stuk ijzer weegt 34 gram, is dit een stofeigenschap?

1. ja
2. nee

Van deze soorten reacties moet je zelf de kloppende vergelijking kunnen opstellen!!!

1. het roesten van ijzer: 
2. 4 Fe_(s) + 3O_{2 (g)}--> 2Fe₂O_{3(s) als er ijzer(III) oxide ontstaat} 
    of 2 Fe(s) + O₂ (g)-->2 FeO(s) _{als er ijzer(II) oxide ontstaat} 
3. het ontleden van alumininiumoxide:
4. 2 Al₂O_3(l)--->4 Al_(l)+ 3 O_2(g)    (elektrolyse van gesmolten bauxiet, je tapt dus vloeibaar Al af)
5. het bereiden van ijzer uit  ijzer(III) oxide  mbv koolstof of met behulp van koolstofmonoxide
6.  2Fe₂O_3(s) + 3C--> 4 Fe(l) + 3CO_{2 (g)}                                    ^{of   Fe}₂^O₃^{(s) + 3CO--> 2 Fe(l) + 3CO}₂ ^(g)

huiswerk maken:

opdrachten

Hoofdstuk 6

1 t/m 7 + 9 t/m 11

11.4 toepassingen 

Etsen is een reactie van een zuur met een onedel metaal. Hierbij ontstaat altijd waterstofgas. 

De metaalatomen veranderen in ionen 

pigment 

Pigment is kleurstof in verf , make -up of voedsel 

alle officieel goedgekeurde hulpstoffen in voedsel hebben een E-nummer.

Mineralen uit de aardkorst worden door verwering opgenomen door plantenen komen zo in ons voedsel. Mineralen zijn onmisbaar voor een goede gezondheid.