3vg-mol

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Wat gaan we vandaag doen?

• Koolwaterstoffen olie
• Natuur en kunststoffen
• Oefenentoets over de mol

aan het einde van deze les weet je;

• wat koolwaterstoffen zijn
• destillatie van aardolie 
• wat een fractie is
• wat kraken is
• de koolstofdioxide-kringloop en hernieuwbare brandstoffen

aardolie = fossiele brandstof

• bestaat voor grootste deel uit koolwaterstof verbindingen
  
• dus moleculen die in ieder geval koolstof- en waterstofatomen bevatten
• bij volledige verbranding hiervan ontstaat dus altijd             en    
• aardolie is een mengsel van heel veel verschillende verbindingen

H​2​​O​(g)​​

CO​2(g)​​

olieraffinaderij

• destillatie van de koolwaterstofverbindingen
• de afgetapte vloeistoffen noem je fracties
• fracties met het laagste kookpunt vind je bovenin 
• voor sommige eindproducten moet je eerst "kraken"(= ontleding, dit kan thermisch of katalytisch)

1. koolstofdioxide kringloop
   

1.  verbranding hout (=koolwaterstofverbinding) er ontstaat       
2.  o.i.v. zonlicht vindt er in planten fotosynthese plaats :
   koolstofdioxide +water->glucose+zuurstof 
   6 CO_2(g) + 6 H₂O_(l)--> C₆H₁₂O_6(s)+ 6 O_2(g)
3. koolstof blijft in de glucosemoleculen opgeslagen zitten in het hout
4. bij verbranding ontstaat weer koolstofdioxide

CO​2​​

kraken

grote moleculen worden afgebroken tot kleinere moleculen

bv.:                                --->                       +                         +                                 

C​20​​​​​H​42(s)​​

C​9​​H​20(l)​​

C​8​​H​16(l)​​

C​3​​H​6(g)​​

koolstofverbindingen

hernieuwbare grondstoffen

• grondstoffen die makkelijk/snel door de natuur kunnen worden aangemaakt
  
• bv biomassa (materiaal van bomen, planten)
• brandstoffen van biomassa= biobrandstof b.v. bio-ethanol maar ook gas uit ontlasting van varkens

Koolwaterstof

Een stof die uitsluitend bestaat uit koolstofatomen en waterstofatomen.

Deze groep is onder te verdelen in alkanen & alkenen

Alkanen: verzadigd
Enkele binding

Alkenen: onverzadigd
Bevat altijd een dubbele binding

structuurformule, atoombinding, ruimtelijk model

1.  structuurformule laat in het platte vlak zien welke atomen met elkaar verbonden zijn.
2. De binding tussen atomen heet een atoombinding koolstof kan er maximaal 4 aangaan (= dan verzadigd) en waterstof maar 1.
   
3. ruimtelijk model geeft aan hoe een molecuul er ruimtelijk uitziet,  hiernaast het model van methaan een thetraeder.

Kunststoffen

Kunststof wordt gemaakt van aardolie. 

Er zijn 2 soorten kunststof:

- Thermoplast: vervormt bij warmte

- Thermoharder: vervormt niet bij warmte

4.4 kunststoffen: eigenschappen

•  waterdicht
• slechte geleider elektriciteit
• slechte geleider warmte
• worden nauwelijks aangetast door omgeving
• kunststoffolie = doorzichtig
• nadelen: veel soorten worden zacht bij verwarming, niet biologisch afbreekbaar

wat moet je verder weten:

• naam, eigenschappen en toepassingen van: PE, PP, PS, PVC
  
• bioplastics: wat zijn het, waarvan gemaakt en biologisch afbreekbaar
• composiet: combinatie van kunststof met ander materiaal. Om betere eigenschappen te krijgen (v.b. moet je kennen)

paragraaf 4.4

• kunstof maak je van  alkenen --> eerst kraken, zie slides hierna
• verschil thermoplast, thermoharder en elastomeer

thermoplast

• lange losse moleculen
• moleculen komen los van elkaar bij verwarmen
• thermoplast vervormt bij verwarmen--> je kunt ze in een mal spuiten
  

thermoharder

• tussen de lange moleculen zitten dwarsverbindingen
  
• smelt niet bij verhitten maar ontleedt--> wordt zwart door de C atomen
• zijn hard en breken daardoor sneller, weinig toegepast (b.v.  steel van koekepan, hard campingservies)

elastomeer (in het plaatje = verschil tussen elastomeer(onder) en thermoplast (bovenste)te zien)

• elastische polymeren zoals b.v. rubber of in kleding die meerekt 
  
• zitten wel wat dwarsverbindingen tussen de lange losse moleculen maar veel minder dan in thermoharder,
•  daardoor kunnen moleculen uitrekken en laat je los, dan trekken ze zelf terug

recyclen

• stoffenkringloop= hoe een stof circuleert 
• recylen 
• plastic recylen kan niet met alle soorten vanwege additieven (=toevoegingen zoals weekmakers en kleurstoffen)

Hoeveel weegt 2 mol suiker?

C​12​​H​22​​O​11​​

Hoeveel weegt 2 mol suiker?

2 mol:

C​12​​H​22​​O​11​​

12⋅12+22⋅1+11⋅16=342g/mol

342⋅2=684gram

Wat is de molecuul massa van methaan?

1. 16,04
2. 15,03
3. 5
4. Ik weet nog steeds de formule van methaan niet

De molecuul massa is de massa van...

1. ...een molecuul
2. ... heel veel moleculen
3. ...van individuele atomen in een molecuul
4. ...van 1,000 mol moleculen

De molaire massa is de massa van...

1. ...een molecuul
2. ... heel veel moleculen
3. ...van individuele atomen in een molecuul
4. ...van 1,000 mol moleculen

Hoeveel mol is 8,02 gram methaan?

1. 1,00 mol
2. 0,500 mol
3. 0,750 mol
4. 2,00 mol

Molmassa

Mol verhouding 1

Mol verhouding 2

Overzicht

molverhouding                 2                     :               1

                                gegeven:                                        gevraagd: hoeveel

                                1,63 mol NaN₃                              gram FeO minimaal nodig

Plan: begin altijd bij de stof waar je iets van weet!

_{van NaN3 weet je al het aantal mol} 

dan weet je ook hoeveel mol FeO nodig is

en daarna het aantal mol FeO nog omrekenen naar gram

NaN​3​​(s):FeO(s)

Controleer het eindantwoord

Is het een antwoord op de vraag? Heeft het getal de juiste siginificantie en een eenheid? Is het antwoord wat je ongeveer verwacht?

molverhouding                       2                               :                1

                       

                       gegeven:  1,63 mol NaN3                       gevraagd: hoeveel gram FeO minimaal nodig

                                                                                                     

                                                                                                      _{1,63 : 2 = 0,815 mol FeO}

                                                                                                      1 mol FeO = 71,844 gram

                                                                                                       0,815 mol x 71,844 g/mol = 58,6 g FeO

NaN​3​​(s):FeO(s)

Overzicht

molverhouding                       2                        :                2                     :           3

gevraagd: hoeveel gram NaN3 nodig             gegeven: er ontstaat 60,0 dm³ N₂

Plan: begin altijd bij de stof waar je iets van weet!

Dus ...   eerst 60,0 dm3    N2 omrekenen naar aantal mol N₂  ,

dan weet je ook hoeveel mol NaN₃ nodig is

en daarna het aantal mol NaN₃ nog omrekenen naar gram

2NaN​3​​(s)−>2Na(s)+3N​2​​(g)

Controleer het eindantwoord. 

Is het een antwoord op de vraag? Heeft het getal de juiste siginificantie en een eenheid? Is het antwoord wat je ongeveer verwacht?

molverhouding                       2                        :                2                     :           3

                          gevraagd: hoeveel gram NaN3 nodig                      gegeven: er ontstaat 60,0 dm³ N₂

                                                                                                           _{dichtheid stikstof = 1,144 kg/m}3 _{= 1,144 g/dm}3

                                                                                                           60,0 dm3 x 1,144 g/dm3 = 68,65 g N2

                                                                                                           1 mol N2 = 28,02 g/mol

                                                                                                           68,65 g : 28,02 g/mol = 2,45 mol N2

                            2,45 : 3 x 2 = 1,63 mol NaN3

                            1 mol NaN3 = 65,02 g dus 1,63 mol x 65,02 g/mol = 106 g NaN3

2NaN​3​​(s)−>2Na(s)+3N​2​​(g)

oefentoets maken over de mol