Chemie 7e ed/FLEX - Hoofdstuk 7 - Duurzame chemie oefentoetsen & antwoorden

a) Milieueffectrapportageb) productiefase, gebruikfase, afvalfase.c) 1. De wereldbevolking moet nu in de eigen behoefte worden voorzien.    2. De aarde moet voor toekomstige generaties leefbaar zijn. d) e) recyclenf) Thermoplasten en thermohardersg) Verdelingsgraad, temperatuur, concentratie of katalysator.h) Het versnelt de reactie (zonder daar zelf bij verbruikt te worden)g) Rendement = werkelijke opbrengst / theoretische opbrengst * 100%j) tijdgewogen gemiddeldek) Stikstofdioxide, zwaveldioxide, fijnstof De drie R’en staan voor reduce-reuse-recycle:Reduce = verminderenReuse = hergebruikenRecylce = grondstoffen terug brengen naar de productketen. De grondstoffen voor de productie van een stofDe bewerkingenDe toegevoegde oplosmiddelenDe ontstane afvalstoffen Preventieafval voorkomenSchonere productieminder schade aan mens en milieuVeiligere oplosmiddelenOplosmiddelen vermijden en beperkenEnergie-efficiënte productiemethodenlager energieverbruik door productie bij lage temperatuur en druk en hergebruik energieKatalyseefficiëntere processen en gebruik katalysatorAfbreekbare stoffenstoffen produceren die afbreekbaar zijn tot grondstoffenMinder risicode kans op ongelukken verminderen Het cradle-to-cradle principe houdt in dat er geen afval meer is. Alle afval wordt gebruikt voor nieuwe producten, of als dat niet mogelijk is voor het opwekken van energie. Een thermoplast is bij verhitting goed om te smelten naar een ander product en hiermee dus goed te recyclen. Een thermoharder is bij verhitting niet om te smelten, maar zal juist ontleden en kapot gaan, hierdoor is een thermoharder niet goed te recyclen.  a) Bij een hogere temperatuur gaan deeltjes sneller bewegen. Als deeltjes sneller bewegen is de kans groter dat ze met elkaar gaan botsen en dat er dus meer effectieve botsingen ontstaan. De reactiesnelheid zal hoger worden. b) Bij een hogere concentratie zijn er meer deeltjes, de kans dat deeltjes gaan botsen en dus meer effectieve botsingen is hoger. De reactiesnelheid zal hoger worden.  Vooral in periodes wanneer het windstil is, ontstaat er in gebieden met veel fijnstof, smog. Ook zwaveldioxide en stikstofdioxide veroorzaken smog.  a) Het massapercentage koper in mobiele telefoons is 2,05%In 20kg zit dan: 20 / 100 x 2,05% = 0,41 kg koper. Het rendement van dit proces bedraagt maar 64%, dus van die 0,41 kg, wordt maar 64% daadwerkelijk teruggewonnen.0,41 / 100 x 64% = 0,26 kg koperb)25 gram goud, komt overeen met 0,025 kg.0,025 kg is dus teruggewonnen met een rendement van 80%. De theoretische opbrengst is dan:0,025 / 80 x 100% = 0,03125 kg goudHet massapercentage goud in mobiele telefoons is dan:Massa% = deel / geheel x 100%Massa% = 0,03125 kg / 20 kg x 100% = 0,15625 %Controleer antwoord. Significantie is 2 cijfers, dus:Massa% goud in mobiele telefoons is 0,16% a)  Stap 1: beschrijvingBij de verbranding van ijzer ontstaat ijzeroxide.Stap 2: reactieschema opstellenIjzer + zuurstof → IjzeroxideStap 3: omzetten in molecuulformules$\rm Fe + O_2 \rightarrow FeO$Stap 4: Reactievergelijking kloppend maken$\rm 2 Fe + O_2 \rightarrow 2 FeO$b)Massa van ijzer = 55,85Massa van zuurstof = 2 x 16,00 = 32,00Uit de kloppende reactievergelijking is te halen dat er 2 ijzeratomen reageren met één zuurstofatoom. 2 x 55,85 = 111,70 gram. De massaverhouding is 111,70 : 32,00 = 7,0 : 2,0c) Gegeven = 200 gram ijzerGevraagd = hoeveel gram ijzeroxideStap 1: Massaverhouding ijzer : ijzeroxideUit vraag a en b is de volgende massaverhouding te halen:$\rm 2 Fe + O_2 \rightarrow 2 FeO$111,70 Fe : 32,00 $O_2$ : 143,70 FeOStap 2: Berekenen aan de hand van de massaverhouding: (200 x 143,70) / 111,70 = 257,3 gramStap 3: Controleer je antwoordSignificantie is 3 cijfers. Dus 257 gram ijzeroxide. d) Rendement = werkelijke opbrengst / theoretische opbrengst * 100%Rendement = 90 / 257 * 100% = 35%De theoretische opbrengst is berekend bij opgave ce) De verdelingsgraad wordt groter, het contactoppervlak neemt toe. Dit betekent dat er meer kans is op effectieve botsingen en dus een hogere reactiesnelheid.f) Atoomeconomie = massa reactieproduct / massa beginstoffen * 100%Massa reactieproduct = 2 FeO = 143,7 (zie opgave b)Massa beginstoffen = 2 Fe + O$_2$ = 2*55,82 + 32,00 = 143,7Atoomeconomie = 143,7 / 143,7 * 100% = 100%Alle atomen van de beginstoffen worden omgezet in één reactieproduct. Dan moet de atoomeconomie wel 100% zijn, omdat er geen andere producten vrijkomen bij deze reactie. g) Het bedrijf moet rekening moet op voorhand al rekening houden met de milieuvergunningen, voordat het begint met het bouwen van een fabriek.  h) Bijvoorbeeld punt 6, energie-efficiënte productiemethoden om zoveel mogelijk energie te besparen. De andere punten mogen ook genoemd worden, met juiste toelichting. a) Een thermoplast heeft geen dwarsverbindingen en een thermoharder heeft wel dwarsverbindingen tussen de polymeren. Dit zorgt ervoor dat een thermoharder een netwerkstructuur heeft dat heel erg hard is. Een thermoplast daarentegen is wat flexibeler en kan door middel van verhitting ook weer omgesmolten worden. b) Dit zorgt ervoor dat een thermoharder een netwerkstructuur heeft dat heel erg hard is. Een thermoplast daarentegen is wat flexibeler en kan door middel van verhitting ook weer omgesmolten worden.  a) Gassen onder drukb) Volume van de hal = 70 * 30 * 10 = 21000 m$^3$De maximale hoeveelheid die dan in deze hal aanwezig mag zijn is dan: 21000 * 1,3 = 27300 mg zwaveldioxideConclusie: 27300 mg = 27,3 gram zwaveldioxide mag er in de hele hal aanwezig zijn. c) Zwaveldioxide ontstaat door de verbranding van zwavelhoudende brandstoffen.