hoofdstuk2 - ScheikundeAmadeusLyceum

Pulsar – Chemie havo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 2
■■
2
Brandstoffen
■■
2.1 Fossiele brandstoffen
Kolendamp betekent eigenlijk: koolstof in de
gasfase, verdampte koolstof. Uit bron 3 blijkt dat
‘kolendamp’ een andere naam is voor het gas
koolstofmonooxide. Het gas koolstofmonooxide
bevat niet alleen het element koolstof maar ook
het element zuurstof. (bovendien kan koolstof
onder normale omstandigheden niet verdampen.)
1 a Hout is geen fossiele brandstof, want het is niet
heel lang geleden ontstaan.
b Steenkool, aardolie en aardgas.
b Geef eerst het reactieschema in woorden, daarna
in formules en maak van het schema een
kloppende vergelijking.
2 a Ga na uit welke elementen in de stoffen bij a, b en
c aanwezig zijn.
butaan + zuurstof  koolstofmonooxide + water
2 C4H10(g) + 9 O2(g)  8 CO(g) + 10 H2O(l)
In plaats van 13 O2 is er slechts 9 O2 nodig voor
deze verbranding.
Steenkool bestaat voornamelijk uit koolstof. Bij de
volledige verbranding van steenkool ontstaat
koolstofdioxide, CO2.
b Aardgas is een koolwaterstof (zie bron 1) Bij de
volledige verbranding van methaan ontstaan
koolstofdioxide en water.
7
8
c Bij de volledige verbranding van methaan ontstaan
koolstofdioxide en water.

9
c
Bij iedere verbranding is zuurstof nodig.
2 C2H4(g) + 6 NO2(g)  4 CO2(g) + 4 H2O(l) +
3 N2(g)
b De formule van butaan is C4H10.
10
–
11
Overdag schijnt de zon op aarde, via de
dampkring. ’s Nachts staat de aarde weer warmte
af aan het heelal. Als er te veel koolstofdioxide in
de dampkring zit, staat de aarde die warmte niet
meer goed af. Het gevolg is een langzame
opwarming van de aarde en de dampkring.
12
Vergelijk steeds situaties zoals deze nu in ons
land zijn met bijvoorbeeld Zuid-Frankrijk.
butaan + zuurstof  koolstofdioxide + water
2 C4H10(g) + 13 O2(g)  8 CO2(g) + 10 H2O(l)
5 a Een onvolledige verbranding kan plaatsvinden bij
gebrek aan zuurstof of bij een teveel aan
brandstof.
b Bij de onvolledige verbranding van een
koolwaterstof ontstaan naast water ook roet en
koolstofmonooxide.
6 a Wat gebeurt er bij de overgang water 
waterdamp? Gebeurt dat ook bij ‘kolen’ 
‘kolendamp’?
© Noordhoff Uitgevers bv
Links staan de gassen vóór behandeling. Rechts
staan de stoffen die onder invloed van de
katalysator ontstaan. Er zijn twee stoffen die als ze
de katalysator passeren, met zuurstof reageren.
Daarbij ontstaan koolstofdioxide en water. Er is
één stof die hierbij als leverancier van zuurstof
optreedt. Welke stof is dat?
Met CO2 gebeurt niets in de katalysator.
CO en C2H4 verbranden, waarbij koolstofdioxide
en water ontstaan. Stikstofdioxide fungeert hier als
zuurstofleverancier en moet dus links van de pijl
staan.
4 CO(g) + 2 NO2(g)  4 CO2(g) + N2(g)
4 a Denk bij deze vraag aan de branddriehoek uit de
derde klas.
c Geef eerst het reactieschema in woorden, daarna
in formules en maak van het schema een
kloppende vergelijking.
Waar haalt een automotor de benodigde zuurstof
vandaan?
In een automotor wordt benzine verbrand.
Hiervoor wordt lucht aangezogen. Lucht bevat
naast zuurstof een grote hoeveelheid stikstof. Bij
hoge temperatuur kan stikstof met zuurstof
reageren. Daarbij ontstaan stikstofoxiden, zoals
NO(g) en NO2(g).
3 a Een koolwaterstof is een stof die de elementen
koolstof en waterstof bevat.
b Uitspraak I is juist. Er zijn zeer veel
koolstofverbindingen. Een deel daarvan wordt
gevormd door de verbindingen van koolstof en
waterstof.
–
a Als de temperatuur in Nederland hoger wordt, zal
het assortiment aan landbouwproducten gaan
lijken op dat van de landen aan de Middellandse
Zee. Dat betekent zuidvruchten, tomaten en
dergelijke. Andere gewassen die minder zon nodig
hebben, kunnen dan minder goed in de
buitenlucht worden verbouwd.
15
Pulsar – Chemie havo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 1
c Elektrolyse is ontleding door middel van
elektrische stroom.
b Een hogere temperatuur betekent een grotere
opbrengst, omdat de gewassen sneller groeien.
Bovendien kun je in sommige gevallen tweemaal
per jaar oogsten.
c Door de verhoging van de temperatuur zal het ijs
aan de polen smelten, waardoor het niveau van de
zeespiegel stijgt.
d Doordat de zon meer gaat schijnen zal meer
toerisme mogelijk worden, die gericht is op ‘buiten
zijn’. Onze grote stranden en vele meren zullen
dan vele maanden per jaar zeer druk bezocht
worden.
e Door de verhoging van de temperatuur zal het ook
’s winters minder koud zijn en hebben we minder
energie nodig om de huizen warm te stoken.
13
Denk hierbij zowel aan landen waar het nu al erg
warm of erg koud is en aan bijvoorbeeld ons land.
Dat het gemiddeld een aantal graden warmer
wordt, is in onze streken nog niet zo erg. Maar in
de zuidelijke landen zal het te heet worden voor
landbouw. De grond zal steeds meer
woestijnachtig zijn, waardoor geen landbouw
mogelijk is. Ook zullen laaggelegen landen
overstromen door de stijging van de zeespiegel.
14
Ga na wat de samenstelling van benzine is en
welke reactieproducten dus ontstaan bij
verbranding.
Benzine is een mengsel van koolwaterstoffen. Bij
de volledige verbranding ontstaan alleen
koolstofdioxide en water. Ten opzichte van de
onvolledige verbranding ontstaat dus minder
koolstofmonooxide, roet en gedeeltelijk verbrande
koolwaterstoffen. Er ontstaat meer koolstofdioxide
en water.
■■
2.2 Alternatieve brandstoffen
15 a Isolatie van muren en daken (schuim of glaswol in
de spouwmuur), ramen (dubbel glas)
spaarlampen, niet onnodig lampen laten branden,
een
zonneboiler, hoog-rendement cv-ketel.
b Onze voorraad fossiele brandstof wordt in relatief
korte tijd ‘opgestookt’. Als we zo doorgaan raakt
die voorraad uitgeput. We moeten dus op zoek
naar andere, alternatieve brandstoffen.
c Energiebesparing is ook goed voor het milieu,
omdat er minder stoffen zoals koolstofdioxide
(broeikaseffect) in de atmosfeer terecht komen.
16
16 a Biogas ontstaat bij het rotten van organisch
materiaal, zoals mest en plantaardig materiaal.
b Bio-alcohol is alcohol die gemaakt wordt uit
plantaardige materialen zoals suikerriet of glucose.
© Noordhoff Uitgevers bv
water
2 H2O(l)
17
waterstof en zuurstof
2 H2(g) + O2(g)
Denk aan de regels die gelden bij de verbranding
van een ontleedbare stof.
a bio-alcohol + zuurstof  koolstofdioxide + water
C2H6O(l) + 3 O2(g)  2 CO2(g) + 3 H2O(l)
b Denk na: waarom verbranden we brandstoffen?
Vanwege de interessante reactieproducten....?
Planten leggen zonne-energie vast in hun
materiaal. Als stoffen zoals bio-alcohol worden
verbrand, komt die energie weer vrij. Het gaat hier
dus om een exotherme reactie.
18 a Geef eerst het reactieschema in woorden, daarna
in formules en maak van het schema een
kloppende vergelijking.
koolstofdioxide + waterdamp  glucose + zuurstof
6 CO2(g) + 6 H2O (g)  C6H12O6(s) + 6 O2(g)
b Bij de fotosynthese wordt koolstofdioxide verbruikt.
Bij de verbranding van plantaardig materiaal
ontstaat weer koolstofdioxide. De koolstofdioxide
die bij de verbranding ontstaat, is eerst uit de lucht
gehaald om het plantaardig materiaal te laten
ontstaan. Er is geen bijdrage aan het
broeikaseffect.
19 a Bij de verbranding van een niet-ontleedbare stof
ontstaat het oxide van het element waaruit die
niet-ontleedbare stof bestaat.
2 H2(g) + O2(g)  2 H2O(l)
b – Je kunt waterstof, net als LPG, opslaan in
tanks. Op zich is dat veilig, maar bij lekkages
en ongelukken kan een explosief mengsel
ontstaan van waterstof en zuurstof.
– Als het maken van waterstof erg duur is, zal
het ook duur zijn om waterstof als brandstof te
gebruiken. Zolang het gebruik van andere
brandstoffen goedkoper is, gaat daar de
voorkeur naar uit.
c Welke gassen zijn van invloed op het broeikaseffect?
Bij de verbranding van waterstof ontstaat water.
Water speelt geen rol als broeikasgas in de
atmosfeer.
20 a Er zijn fossiele brandstoffen en alternatieve
brandstoffen. Waar horen aardgas en dieselolie bij?
Aardgas zelf is een fossiele brandstof (op is op).
Als er bio-alcohol is bijgemengd (zie bron 9), dat is
de brandstof voor de bussen een gedeeltelijk
alternatieve brandstof.
16
Pulsar – Chemie havo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 2
ethaan
butaan
octaan
b Bio-diesel wordt gewonnen uit pas gegroeid
plantaardig materiaal en is dus een alternatieve
brandstof. Dieselolie wordt gemaakt uit aardolie,
een fossiele brandstof.
2
4
8
6
10
18
C2H6
C4H10
C8H18
c Hoe meer koolstofatomen in de keten van een
koolwaterstof aanwezig zijn, des te hoger het
kookpunt is.
c Bio-diesel wordt gewonnen uit koolzaadolie. Bij de
productie van koolzaadolie worden koolstofdioxide
en water verbruikt. Bij de verbranding van
koolzaadolie ontstaat weliswaar weer
koolstofdioxide, maar netto ontstaat er geen of
minder koolstofdioxide.
d –
e –
f –
d Geef eerst het reactieschema in woorden, daarna
in formules en maak van het schema een
kloppende vergelijking.
g –
h Bij gewone destillatie van bessenjenever probeer
je één stof, alcohol, zo zuiver mogelijk op te
vangen. De thermometer geeft daarbij het
kookpunt van alcohol aan. Bij gefractioneerde
destillatie vang je een mengsel van stoffen op,
waarvan de kookpunt en binnen bepaalde grenzen
liggen, bijvoorbeeld tussen de 50 en 150°C. Dat
mengsel heet een fractie: een deel van het totale
mengsel.
glucose  ethanol en koolstofdioxide
C6H12O6(s)  2 C2H6O(l) + 2 CO2(g)
21 a Een deel van de steenkool ligt op te grote diepte
en de winning is economisch niet rendabel.
b Het voordeel van kolenvergassing is, dat er geen
mijnen gegraven hoeven te worden en de kolen
niet naar boven gehaald hoeven te worden. Ook
het afval blijft ondergronds.
c De kolen (vaste stof) die hoofdzakelijk uit koolstof
bestaan kunnen zelf niet verdampen. Bij de
chemische reactie, die ondergronds plaatsvindt,
reageert koolstof en ontstaan gasvormige
producten, die als brandstof kunnen dienen. Op
die manier maak je van de vaste stof een gas.
25
We spreken hier van een gefractioneerde
destillatie, omdat er per keer in een bekerglaasje
of opvangbolletje een fractie wordt opgevangen.
Een fractie is een mengsel van stoffen. De
kookpunten van deze stoffen liggen tussen
bepaalde grenzen.
26 a In welke fase brandt een stof?
22 a Watergas is een mengsel van waterstof en
koolstofmonooxide
b Geef eerst het reactieschema in woorden, daarna
in formules en maak van het schema een
kloppende vergelijking.
waterdamp + koolstof  koolstofmonoxide en
waterstof
H2O(g) + C(s)  CO(g) + H2(g)
koolstof + zuurstof  koolstofmonooxide
2 C(s) + O2(g)  2 CO (g)
c Watergas is een mengsel van twee stoffen, die
beide verbranden.
waterstof + koolstofmonooxide + zuurstof 
koolstofdioxide + water
H2(g) + CO(g) + O2(g)  CO2(g) + H2O(l)
■■
23
Een stof brandt in de gasfase. Een vloeistof met
een lager kookpunt is gemakkelijker te
verdampen. De damp wordt vervolgens gemengd
met zuurstof en kan worden aangestoken.
b Geef eerst het reactieschema in woorden, daarna
in formules en maak van het schema een
kloppende vergelijking.
octaan + zuurstof  koolstofdioxide + water
2 C8H18(l) + 25 O2(g)  16 CO2(g) + 18 H2O(l)
27 a Bij de gefractioneerde destillatie van aardolie
ontstaan diverse fracties, zoals benzine, kerosine,
stookolie en dieselolie.
b Let op de gegevens in bron 13.
Fouten in de tekening:
1) De temperatuur van de olie is na de
verwamingsketel veel hoger dan 50 °C.
2) 1 borrelkapje is verkeerd getekend (tweede van
boven).
3) De uitlaat bovenin voor de gasvormige
bestanddelen ontbreekt.
4) Het residu zit onderin in plaats van bovenin.
5) De zware destillaten (zware stookolie) wordt
onderin de destillatiekolom gewonnen.
6) Het gasvormig destillaat wordt niet onderaan
afgetapt, maar via de top van de kolom.
2.3 Aardolie
–
24 a Aan het centrale koolstofatoom zitten vier
waterstofatomen: CH4
b stofnaam
methaan
aantal C
atomen
1
© Noordhoff Uitgevers bv
aantal H
atomen
4
formule
CH4
28
–
17
Pulsar – Chemie havo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 1
29
Waarvoor wordt nafta gebruikt?
Nafta is een brandstof. De eis die daaraan gesteld
wordt dat die brandstof goed moet verbanden in
de motor. Daarvoor is het niet nodig dat het een
zuivere stof is.
e Volgens het artikel (tweede alinea) maakt de
fabriek synthetische ruwe olie, die via pijpleidingen
wordt afgevoerd.
f
30 a Aardolie is niet te vervangen als grondstof voor de
chemische industrie.
b Er zijn andere brandstoffen denkbaar: plantaardige
oliën en vetten, waterstof, watergas (het
gasmengsel dat ontstaat door kolenvergassing).
31 Een explosiepunt betekent dat bij slechts één
verhouding een explosie optreedt. Bij
explosiegrenzen zijn bij meer verhoudingen tussen
brandstof en zuurstof explosies mogelijk.
a Bedenk welke stoffen ontstaan bij de volledige
verbranding van een koolwaterstof.
Geef eerst het reactieschema in woorden.
wasbenzine + zuurstof  koolstofdioxide + water
2 C6H14(l) + 19 O2(g)  12 CO2(g) + 14 H2O(l)
b Dat moet je uit het experiment halen.
■■
34
2.4 Atoombinding
–
35 a Een molecuul is een groepje atomen die aan
elkaar zijn gebonden.
b De molecuulformule geeft aan hoeveel atomen en
welke atoomsoorten in een molecuul aanwezig
zijn.
c waterstof: H2 methaan: CH4 koolstofdioxide: CO2
36 a Een (negatief) gemeenschappelijk elektronenpaar
is een tweetal elektronen, dat zich tussen twee
(positieve) atoomresten in bevindt.
b De binding tussen twee atomen in een molecuul
heet atoombinding.
32
37 a De covalentie van een atoom is het aantal
atoombindingen dat een atoom kan aangaan met
andere atomen.
b De covalentie van waterstof is 1.
c De covalentie van chloor is 1.
38 a Wat is het atoomnummer van fluor?
33 a Als een gas wordt afgefakkeld, wordt het in de
open lucht verbrand.
b Het aardgas wordt afgefakkeld omdat de
hoeveelheid die ontstaat niet erg groot is. Het
opvangen en transporteren naar de bewoonde
wereld is te duur.
c Geef eerst het reactieschema in woorden, daarna
in formules en maak van het schema een
kloppende vergelijking.
18
aardgas + zuurstof  koolstofmonooxide +
waterstof
2 CH4(g) + O2(g)  2 CO(g) + 4 H2(g)
d Er ontstaan meerdere koolwaterstoffen, die niet
met name genoemd worden. Bovendien hangt het
van de katalysator af welke stoffen ontstaan.
© Noordhoff Uitgevers bv
Fluor heeft atoomnummer 9. Een fluor atoom heeft
dus 9 protonen in de kern en ook 9 elektronen in
de elektronenwolk. De atoomrest van een fluoratoom is wat er overblijft als er één elektron
weggehaald wordt. Dan blijven er dus 9 protonen
in de kern en 8 elektronen in de elektronenwolk
over.
b Wat is de lading van een proton en wat is de
lading van een elektron?
We spreken van een atoomrest als er één of meer
elektronen zijn weggehaald. Het restant dat
overblijft, bevat altijd meer protonen dan
elektronen en is dus altijd positief geladen.
c Zie vraag 37
De covalentie van fluor is blijkbaar ook 1, want een
fluoratoom gaat één binding aan met een
waterstofatoom.
39 a Vloeibaar chloor geleidt niet de stroom. Vloeibaar
kwik geleidt wel de stroom.
(in de vaste toestand geldt hetzelfde).
18
Pulsar – Chemie havo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 2
b Chloor bestaat uit moleculen, die uit twee atomen
bestaan. Die atomen zijn door een atoombinding
aan elkaar gebonden.
a waterstof heeft covalentie 1, zwavel heeft
covalentie 2. Dus H – S – H
b Jood heeft covalentie 1. Dus H – I
c Een atoombinding ontstaat als twee elektronen
(negatief geladen) en twee atoomresten (positief
geladen) elkaar aantrekken. Die elektronen
bevinden zich tussen beide atoomresten en
vormen zo een gemeenschappelijk
elektronenpaar.
c
d
d De covalentie van een atoom is het aantal
atoombindingen dat een atoom kan aangaan met
andere atomen.
e
40
atoomsoort
covalentie
H
1
N
3
O
2
45
Zie het voorbeeld voor H2O in bron 19.
Waterstof heeft covalentie 1. In een molecuul
methaan moeten de vier waterstofatomen
gebonden zijn aan één koolstofatoom. Er kan
immers geen waterstofatoom zowel aan het
koolstofatoom als aan een ander waterstofatoom
gebonden zijn. Koolstof heeft dus een covalentie
4.
41
Zie het voorbeeld voor H2O in bron 19.
Waterstof heeft een covalentie 1. In een molecuul
ammoniak moeten de drie waterstofatomen wel
aan het stikstofatoom gebonden zijn. Er kan geen
waterstofatoom zowel aan een stikstofatoom als
aan een ander waterstofatoom gebonden zijn.
Stikstof heeft dus een covalentie 3.
42
atoom
covalentie
H
F
CI
O
1
1
1
2
N
3
46 a Bij een dubbele binding bevinden zich niet twee,
maar vier elektronen tussen de twee atoomresten.
Er zijn dus twee gemeenschappelijke
elektronenparen.
We geven een dubbele binding weer met twee
streepjes.
afgeleid uit /
gevonden via
H-H
H-F
H-CI
H-O-H
b Let eerst weer op de covalentie van beide
atoomsoorten.
Waterstof heeft covalentie 1: een waterstofatoom
heeft altijd één binding met een ander atoom. Een
dubbele binding is dus niet mogelijk.
47
Ga eerst na wat de covalentie is van de atomen.
a Koolstof heeft covalentie 4, waterstof heeft
covalentie 1 fig.
C
4
43 a Een structuurformule geeft aan hoe een molecuul
is opgebouwd en welke atomen met
atoombindingen aan elkaar gebonden zijn. Die
atoombindingen geven we weer met streepjes.
b silicium heeft gezien de formule covalentie 4,
waterstof heeft covalentie 1.
b Ga eerst na wat de covalentie is van waterstof en
van fluor.
Zowel waterstof als fluor hebben covalentie 1. De
atomen hebben dus één gemeenschappelijk
elektronenpaar. De structuurformule is dus H – F
44
Ga eerst na wat de covalentie is van de atomen.
© Noordhoff Uitgevers bv
19
c Zuurstof heeft covalentie twee. Tussen de twee
zuurstofatoomresten zullen dus twee streepjes
getekend moeten worden: een dubbele binding:
Pulsar – Chemie havo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 1
51
Ga eerst na wat de molecuulformules zijn van
deze stoffen, denk aan de covalenties en teken
dan de structuurformules.
c
52
In een molecuul van een verzadigde koolwaterstof
komen geen C=C groepen voor. In een molecuul
van een onverzadigde koolwaterstof komen één of
meer C=C groepen voor.
d De structuurformule geeft meer informatie. Bij een
structuurformule zie je direct hoe het molecuul is
opgebouwd. Je kunt ook altijd de molecuulformule
afleiden uit de structuurformule. Omgekeerd is dat
niet altijd mogelijk.
53
Als een molecuul van een koolwaterstof niet het
maximale aantal waterstofatomen bevat, is het
onverzadigd.
54
Wanneer noemen we een koolwaterstof onverzadigd?
O=O
48 a Wat is de covalentie van fosfor en van waterstof?
Fosfor heeft covalentie 3 en kan dus drie
waterstofatomen binden.
b Kijk nog eens naar opgave 41
De molecuulformule van fosfine is PH3.
49
Ga eerst na wat de covalentie is van de atomen.
a Stikstof heeft een covalentie 3. Tussen de twee
stikstofatoomresten moeten dus drie
gemeenschappelijke elektronenparen getekend
worden:
N≡N
b Wat moet je doen als er te weinig waterstofatomen
lijken te zijn?
Koolstof heeft covalentie 4, waterstof heeft
covalentie 1. De drie koolstofatomen moeten dus
aan elkaar vastzitten. Vervolgens kunnen we de
zes waterstofatomen aan de koolstofatomen
‘vastplakken’. Maar.... de koolstofatomen moeten
wel op covalentie 4 uitkomen.
c Hoe kunnen aan een atoom met covalentie vier
slechts twee atomen gebonden zijn?
Zonder dubbele bindingen red je het niet in dit
geval. Koolstof heeft covalentie 4, zuurstof heeft
covalentie twee. Een structuurformule als O – C –
O klopt dus niet. De covalenties kloppen wel als je
dubbele bindingen gebruikt: O = C = O
Koolstof heeft nu wel covalentie 4 (2 x 2) en
zuurstof covalentie 2.
50 a Een stokje stelt een atoombinding voor: een
gemeenschappelijk elektronenpaar.
20
b Meestal tekenen we de atomen van elkaar af om
een overzichtelijke tekening te krijgen. In
werkelijkheid raken de atomen elkaar.
■■
2.5 Kraken
© Noordhoff Uitgevers bv
In de moleculen van etheen is er een C=C groep.
Etheen is dus een onverzadigde koolwaterstof.
55 a Er is veel benzine nodig voor het enorme,
wereldwijde verkeer.
b Destillatie is een scheidingsmethode. De stoffen
worden niet omgezet in andere stoffen. Het is dus
geen chemische reactie.
c Bij kraken worden grote moleculen kapot gemaakt.
Er ontstaan kleinere moleculen. Kraken is dus wel
een chemische reactie.
d Aardolie bevat voor een deel stoffen, die niet als
benzine bruikbaar zijn. Door deze stoffen te
kraken, ontstaat een extra hoeveelheid benzine.
56 De eerste proef hoort bij foto nummer 4. De
ontwijkende damp is niet gemakkelijk brandbaar.
De tweede proef hoort bij foto nummer 1. De
ontwijkende damp is wel gemakkelijk brandbaar.
De derde proef hoort bij foto nummer 3. De
dichtheid van de damp is groter dan die van lucht.
De kleur van broomwater is geel tot bruin.
De damp wordt met broomwater geschud. Hierbij
hoort foto nummer 2. Het broomwater wordt hierbij
kleurloos.
57
Wat is de definitie van ontleding?
a Bij een ontleding verdwijnt één stof, waarbij twee
of meer reactieproducten ontstaan.
Bij het kraken ontstaat uit één koolwaterstof
minstens twee nieuwe stoffen.
b Kraken vindt plaats door de stof te verhitten tot
een hoge temperatuur. Er is dus sprake van
thermolyse.
20
Pulsar – Chemie havo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 2
58 a Het moet natuurlijk wel een kloppende reactievergelijking worden!
C14H30(l)  C8H18(l) + C6H12(l)
b Uit één verzadigde koolwaterstof moeten dan twee
verzadigde koolwaterstoffen ontstaan. Daarvoor
zijn echter onvoldoende waterstofatomen
beschikbaar. Er ontstaat altijd een stof met een
tekort aan waterstofatomen, dus een onverzadigde
koolwaterstof.
59
–
begrip
onverzadigde koolwaterstoffen
kraken
2
–
3
–
4
Wat zijn de covalenties van fosfor en chloor?
Fosfor heeft een covalentie 3, chloor heeft een
covalentie 1.
De formule van fosforchloride is PCl3.
60 a C18H38(l)  2 C5H10(l) + C8H18(l)
b Kijk naar de reactievergelijking. In welke toestand
verkeren de producten na afloop van de reactie?
5
Er ontstaat een mengsel van vloeistoffen, dat te
scheiden is door middel van destillatie.
omschrijving
Brandstoffen, miljoenen jaren
geleden ontstaan uit levende
organismen
volledige verbranding Dan ontstaat koolstofdioxide en
van een koolwaterstof water
onvolledige
Verbranding met te weinig
verbranding
zuurstof. Er ontstaat roet en/of
koolstofmonooxide.
broeikaseffect
Stijging van de gemiddelde
temperatuur op aarde.
koolstofdioxide
Deze levert een bijdrage aan het
broeikaseffect.
bio-gas
Aardgas, ontstaan uit
plantaardige grondstoffen
gefractioneerde
Desitillatie van een mengsel,
destillatie
waarbij de bestanddelen in
groepen van stoffen (fracties)
worden opgevangen.
Een fractie bestaat uit een
mengsel van stoffen met
kookpunten die dicht bij elkaar
liggen.
atoombinding
Een gemeenschappelijk negatief
elektronenpaar houdt de
positieve atoomresten bij elkaar.
covalentie
Het aantal atoombindingen dat
een atoom kan vormen.
structuurformule
Een formule waarmee de bouw
van een molecuul wordt
weergegeven. De
atoombindingen worden met
streepjes aangeduid.
dubbele atoombinding dubbele binding tussen twee
koolstofatomen
verzadigde
Koolwaterstoffen met moleculen
koolwaterstoffen
waarin uitsluitend enkelvoudige
atoombindingen aanwezig zijn.
6
Bij het broeikaseffect gaat het om een stijging van
de hoeveelheid koolstofdioxide en om de
opwarming van de aarde. Onder deze
omstandigheden gaan planten beter groeien.
Beide uitspraken zijn dus juist. Dus antwoord D.
7
Wat is de covalentie van koolstof? En van
waterstof? Wat is het verschil tussen propaan en
propeen?
begrip
fossiele brandstof
© Noordhoff Uitgevers bv
Bedenk wat kraken betekent.
Antwoord A is onmogelijk, omdat daar te weinig
waterstofatomen voor beschikbaar zijn. Ook lukt
het niet om uitsluitend onverzadigde
koolwaterstoffen te laten ontstaan. Antwoord C is
het juiste antwoord.
■■ Op weg naar het proefwerk
1
omschrijving
Koolwaterstoffen met moleculen
waarin één of meer
C = C bindingen voorkomen.
Grote moleculen van
koolstofverbindingen worden in
kleine stukken gebroken.
In formule A hebben de beide buitenste
koolstofatomen covalentie 3 en dat is onjuist.
In formule B heeft het middelste koolstofatoom
covalentie 5 en het linker koolstofatoom heeft
covalentie 3. Dat is allebei onjuist.
Formule C voldoet wel aan de regels: koolstof
heeft covalentie 4, waterstof covalentie 1 en er is
een dubbele binding aanwezig.
In formule D heeft het middelste koolstofatoom
covalentie 5 en het rechter koolstofatoom
covalentie 3. Dat is allebei onjuist.
8 a Wat is de covalentie van koolstof? En van
waterstof?
b Geef eerst het reactieschema in woorden, daarna
in formules en maak van het schema een
kloppende vergelijking.
propaan + zuurstof  koolstofdioxide + water
C3H8(g) + 5 O2(g)  3 CO2(g) + 4 H2O(l)
9 a Het moet wel een kloppende vergelijking worden!
C16H34(l)  C7H16(l) + C9H18(l)
21
Pulsar – Chemie havo bovenbouw deel 1 Uitwerkingen Hoofdstuk 1
b Bij het kraken kunnen uit één verzadigde
koolwaterstof nooit twee verzadigde
koolwaterstoffen
ontstaan. daarvoor zijn te weinig waterstofatomen
beschikbaar. Op de plaats waar het molecuul is
gebroken, ontbreken de waterstofatomen.
10 a Een koolwaterstof is een stof waarvan de
moleculen zijn opgebouwd uit koolstofatomen en
waterstofatomen.
betekent dat vergelijking C en E in aanmerking
komen.
e De waterstof die ontstaat, wordt direct gebruikt
door bacteriën die er methaan van maken.
f In de vergelijking moet dus waterstof links staan
en methaan rechts. Dat is alleen in vergelijking H
het geval.
b Kraken
c Als we moleculen sorteren, zijn we met een
scheidingsmethode bezig. Het proces van sorteren
heet dus scheiden.
d Bij kraken gaan de moleculen kapot en er ontstaan
nieuwe moleculen. Het is dus een chemische
reactie.
Bij scheiden / sorteren blijven de moleculen intact.
Het is dus geen chemische reactie.
11
De covalentie van waterstof is bekend. Dus kun je
die van seleen afleiden.
a Waterstof heeft covalentie 1. Seleen moet dus wel
covalentie 2 hebben.
b H – H – Se is onmogelijk. Het moet dus
H – Se – H zijn.
12 a Bio-olie en biogas ontstaan uit plantaardig
materiaal dat recent ontstaan is.
b CO2(g) draagt bij aan het broeikaseffect. Daarom
moet er zo weinig mogelijk CO2(g) worden
uitgestoten.
c – vergassing
– vergisting
– samenpersing
d De transportsector produceert CO2(g), omdat bij
de verbranding van benzine, autogas en dieselolie
CO2(g)ontstaat.
e De aardgassector (huishoudens en industrie)
produceert CO2(g), omdat bij de verbranding van
methaan (hoofdbestanddeel van aardgas) CO2(g)
ontstaat.
13 a Waterstof is een belangrijke alternatieve brandstof.
Bij de verbranding van waterstof ontstaan geen
broeikasgas.
b Bij de verwerking van fossiele brandstoffen komt
koolstofdioxide vrij. Dit is wel een broeikasgas. Het
draagt bij aan het broeikaseffect: opwarming van
de aarde.
22
c De schrijver bedoelt met CO2-neutraal: een
techniek waarbij net zoveel CO2(g) gebruikt wordt
als ontstaat.
d Bij dit proces wordt uitgegaan van een fossiele
brandstof. Dat kan aardgas of aardolie zijn. Dat
© Noordhoff Uitgevers bv
22