H15 Groene Chemie par 15.1 en 15.2

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Groene Chemie par. 15.1 en 15.2

15.1 Atoomeconomie

15.2 Energiebalans

Atoomeconomie

Formules in BINAS 37H:

1. Atoomeconomie

2. Rendement

3. E-factor (en Q-factor)

4. Grenswaarden (en TGG; tijdsgewogen gemiddelde)

Atoomeconomie

Dit is een zuiver theoretische waarde! Alleen Binas nodig.

* te berekenen met de reactievergelijking en de molaire massa's

* massa% van de atomen van de beginstoffen in het product 

Rendement

Dit is een praktische waarde! Informatie van fabriek nodig.

Te berekenen uit de reële (=praktische)opbrengst
van een uitgevoerde reactie.

E-factor

Hoeveel kg afval ontstaat er per kg gewenst product?

Te berekenen met de reactievergelijking, de molaire massa's
en het rendement

  E-

Q-factor

is de vervuilingsfactor. 

Deze kun je niet berekenen, wel enigszins schatten. Onschadelijke stoffen hebben een lage Q (water zelfs 0) en hoe schadelijker de stof hoe hoger de Q factor. De grenswaarden uit T97A geven een indicatie van Q). 

Grenswaarden

Tijd gewogen gemiddelden (BINAS 97A): toegestane concentratie over 8 uur blootstelling is hoger dan over 15  minuten

Wordt gegeven in verschillende eenheden:

- mg/kg

- of in %, ‰, ppm en ppb

Grenswaarden

Formule voor procent is:                                   (het deel tov 100)

Als een concentratie heel laag is werken we ook met 

‰, promille  --> in de formule x 1000 (het deel tov 1000) 

ppm= parts per million -->  in de formule x 106 (het deel tov 106)

ppb= parts per billion --> in de formule x 109 (het deel tov 109)

​geheel​​deel​​x100

Welke reactie heeft een atoomeconomie van 100 %

1. verbranden aluminium
2. verbranden methaan
3. methanol + ethaanzuur wordt ester + water
4. hydrolyse van de olie van glycerol en oliezuur

Bereken de atoomeconomie voor de vorming van methylethanoaat (uit methanol en ethaanzuur)

1. 20 %
2. 25 %
3. 80 %
4. 75 %

Wat is de atoomeconomie van:

N​2​​+3H​2​​→2NH3

1. 50%
2. 75%
3. 100%
4. Geen idee

azijnzuur (CH3COOH) wordt gemaakt uit methanol en koolstofmono-oxide. Het rendement is 75%. Bereken de E-factor

CH​3​​OH+CO→CH​3​​COOH

1. 0,33
2. 25
3. 33
4. 75

Welke bewering is juist over rendement...

1. kan > 100 % zijn
2. heeft een waarde van 0-100 %
3. Kan negatief zijn

Overzicht par. 15.1

wat	gunstig
atoomeconomie	100 %
rendement	100 %
E-factor	0
Q-factor	0

15.2 Energiebalans

• Reactiewarmte
• Vormingswarmte
• (Activeringsenergie)

Reactiewarmte

De "Wet van Hess":

Negatief: Exotherm

Positief: Endotherm

ΔE=E​producten​​−E​beginstoffen​​

Vormingswarmte en reactiewarmte

• Vormingswarmte: de energie (warmte) die vrijkomt bij het vormen van een verbinding vanuit de elementen (Binas 57A en 57B)
  
• De vormingswarmte van elementen is (dus per definitie) 0.
  
  
• Reactiewarmtes kun je uitrekenen door vormingswarmtes te combineren

Verbrandings- en verdampingswarmte

• Verbrandingswarmte (Binas 56) geeft de reactiewarmte van een aantal verbrandingsreacties.
  

• Verdampingswarmte (Binas 59B) geeft de reactiewarmte van een verdampingsproces.
  Soms ontstaat er bij een reactie bijv. waterdamp in plaats van water.

Let op!

• Vergeet niet het juiste teken over te nemen (+ of -).
• Let op de fase van de stoffen, bijv. waterdamp of vloeibaar water.
• Vergeet niet de factor 105 in slotantwoord (in de berekening mag je hem     weglaten).
• Kijk naar de coëfficiënten in de reactievergelijking of je de reactiewarmte voor 1 mol hebt berekend of meer.
• Gebruik haakjes bij het uitrekenen met je rekenmachine.

De energie die nodig is om een reactie op gang te brengen, wordt ... genoemd.

1. reactiewarmte
2. ontbrandingstemperatuur
3. Activeringsenergie

Bij een exotherme reactie is het teken van de reactiewarmte...

1. positief
2. negatief
3. positief of negatief
4. dat kun je zo niet zeggen

Wat kun je zeggen over de verbrandingswarmte van glucose en de reactiewarmte van de fotosynthese?

1. Het getal is hetzelfde, het teken ook
2. Het getal is hetzelfde, het teken is anders.
3. Dat hangt van de temperatuur af.
4. Daar moet je eerst aan rekenen, voor je er iets over kunt zeggen.

De reactiesnelheid is lager bij

1. een fijnere verdelingsgraad
2. een minder fijne verdelingsgraad
3. de verdelingsgraad is niet van invloed

Check..

Lees de samenvatting van par. 15.1 en 15.2 op p. 262 en 267. Beheers je de theorie?

ga dan aan de verder met de opgaven!

par 15.1: mk 3 en 5 of 6

par 15.2: mk 10 of 11, 12, 13 en 16