Nova Scheikunde 4e ed - Hoofdstuk 4 - Brandstoffen oefentoetsen & antwoorden

a) aardolie, steenkool, aardgas b) Benzine, gasolie, stookolie, gas, kerosine, zware destillaten, nafta, asfaltbitumen. c) Een koolwaterstof zijn verbindingen die bestaan uit waterstof (H) atomen en koolstof (C) atomen.  d) Thermisch kraken (op basis van warmte) en katalytisch kraken (op basis van een katalysator). e)  Alkaan: C$_n$H$_{2n}+2$ Alkeen: C$_n$H$_{2n}$ Alkanol: C$_n$H$_{2n}+1$OH f) Isomeren hebben dezelfde molecuulformule, maar een andere structuurformule. g) Eerste generatie: Gemaakt van plantendelen die ook geschikt zijn voor voedsel. Tweede generatie: Gemaakt van plantaardig afval, dat ontstaat bij de productie van voedsel of hout. Derde generatie: Gemaakt van algen of zeewier.  h) Biogebaseerd: gemaakt van biologisch materiaal, maar niet per se afbreekbaar door het milieu. Biodegradeerbaar: Kan worden afgebroken in het milieu, maar hoeft niet per se biogebaseerd te zijn.    a) 6 CO$_2$ + 6 H$_2$O →  C$_6$H$_{12}$O$_6$ + 6 O$_2$ b) C$_5$H$_{12}$ +  8 O$_2$ → 5 CO$_2$ + 6 H$_2$O    a) b) c)   De structuur van stookolie lijkt op die van aardolie, dit betekent dat het nog een dik en stroperige olie is. Dit zal bestaan uit grote moleculen en dus nog een hoog kookpunt. De stoffen met hoge kookpunten komen laag in de destillatietoren als fractie uit de toren.    a) Een hernieuwbare grondstof is een grondstof die in korte tijd door de natuur weer gemaakt kan worden. Een voorbeeld hiervan is hout, dat door de groei van bomen in korte tijd weer opnieuw door de natuur gemaakt kan worden.  b)  Stap 1: beschrijving Anaerobe vergisting van suiker, waarbij ethanol en koolstofdioxide vrijkomt. Stap 2: reactieschema opstellen Suiker → Ethanol + koolstofdioxide Stap 3: omzetten in molecuulformules $\rm C_6H_{12}O_6 \rightarrow  C_2H_5OH + CO_2$ Stap 4: Reactievergelijking kloppend maken $\rm C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2 C_2H_5OH + 2 CO_2$ c) Gegeven = 200 gram suiker Gevraagd = hoeveel gram ethanol Stap 1 is de massaverhouding bepalen: Massa van suiker = (6 x 12,01) + (12 x 1,01) + ( 6 x 15,99) = 180,12 Massa van 2x ethanol = 2 x (2 x 12,01) + (6x 1,01) + 15,99 = 92,14 Stap 2: Bereken de hoeveel ethanol dat vrij komt. (200 x 92,14) / 180,12 = 102,31 gram ethanol   Stap 3: Controleer je antwoord Significantie is 3 cijfers. Dus 102 gram ethanol.  d) Rendement = praktische opbrengst / theoretische opbrengst x 100% Rendement = 74 gram / 102 gram x 100% = 72,55% Controleer antwoord: Significantie is 2 cijfers. Dus 73% rendement haalt Thomas.    a) Stap 1: beschrijving Kraakproces waarbij nafta gekraakt wordt in benzine (octaan) en penteen. Stap 2: reactieschema opstellen Nafta → Benzine + Penteen Stap 3: omzetten in molecuulformules C$_{13}$H$_{28}$ → C$_8$H$_{18}$ + C$_5$H$_{10}$ Stap 4: Reactievergelijking kloppend maken De reactie is al kloppend, dus C$_{13}$H$_{28}$ → C$_8$H$_{18}$ + C$_5$H$_{10}$ b) c) Stap 1: beschrijving Volledige verbranding van benzine, hierbij ontstaat dus koolstofdioxide en waterdamp Stap 2: reactieschema opstellen Benzine + zuurstof → Koolstofdioxide + water Stap 3: omzetten in molecuulformules C$_8$H$_{18}$ + O$_2$ → CO$_2$ + H$_2$O Stap 4: Reactievergelijking kloppend maken 2 C$_8$H$_{18}$ + 25 O$_2$ → 16 CO$_2$ + 18 H$_2$O d) Bij de productie van benzine uit aardolie wordt geen koolstofdioxide onttrokken uit de koolstofkringloop, maar er komt bij de verbranding wel weer koolstofdioxide vrij. Dit betekent dus dat er uit dit proces meer koolstofdioxide vrijkomt en dus een versterking van het broeikaseffect.  e) Penteen heeft de molecuulformule van C$_5$H$_{10}$. Voorbeelden van isomeren zijn: Tip: Bij het opstellen van isomeren moet je goed opletten, dat je voldoet aan de molecuulformule. Dus is dit geval moet je 5 C-atomen en 10 H-atomen tekenen. Daarnaast moet je ook voldoen aan de regels van covalentie, dus alle C-atomen moeten 4 bindingen aangaan en alle H-atomen moeten 1 binding aangaan. Er zijn dus meerdere mogelijkheden om isomeren te tekenen, controleer goed of jou antwoord hier tussen staat. Het kan ook zijn dat je een molecuul hebt getekend die gedraaid staat t.o.v. een structuur zoals hierboven.