Hoofdstuk 14 5vwo
, Toets A
███ Opgave 1 Kerosine uit zonlicht
Lees onderstaand stukje tekst door uit Chemie Magazine, mei 2014.
SOLAR-JET MAAKT KEROSINE UIT Bij dit proces wordt gebruik gemaakt van de
ZONLICHT katalysator cerium(IV)oxide, CeO2(s).
Deze katalysator vertoont pas reactiviteit bij
Het Europese innovatieproject Solar-Jet is temperaturen boven 1000 K.
erin geslaagd om met behulp van Voor de omzetting naar brandstof maken de
geconcentreerd, nagebootst zonlicht onderzoekers vervolgens gebruik van het
kerosine te maken. Onder invloed van het zogenoemde Fischer-Tropsch-proces. Bij dit
licht neemt de temperatuur toe en wordt CO2 proces wordt syngas met behulp van een
met water omgezet tot onder andere syngas katalysator bij ongeveer 200 °C omgezet tot
(een mengsel van koolstofmonooxide en een vloeibare brandstof. Er is nog maar één
waterstofgas). Dit syngas kan vervolgens glas zonne-kerosine geproduceerd in het
worden omgezet tot brandstoffen zoals laboratorium, maar dit betekent toch een
kerosine en benzine. Deze zijn dan zonder doorbraak volgens de onderzoekers. “Met dit
problemen in bestaande motoren te bewezen concept zetten we een belangrijke
gebruiken. stap naar vrijwel onbeperkte, duurzame
Solar-Jet gebruikt voor het project een brandstoffen in de toekomst”, aldus
reactor die is ontwikkeld aan de ETH in projectcoördinator Andreas Sizmann.
Zürich.
Het totale proces verloopt in de volgende drie deelstappen:
Stap 1. Cerium(IV)oxide wordt omgezet tot cerium(II)oxide en zuurstof.
Stap 2. Het ontstane cerium(II)oxide reageert met koolstofdioxide. Daarbij ontstaan
koolstofmonooxide en cerium(IV)oxide.
Stap 3. Cerium(II)oxide reageert met water. Daarbij ontstaat onder andere
waterstof.
3p a Geef voor elk van de drie hierboven beschreven deelstappen de reactievergelijking.
1p b Stel met behulp van de reactievergelijkingen van de drie deelstappen de
reactievergelijking op van het totale proces.
Het gasmengsel uit stap 1, 2 en 3 moet gekoeld worden én gescheiden worden. Het
koelen gebeurt met koelwater met behulp van een warmtewisselaar. In tabel
38 van Binas is voor een warmtewisselaar het volgende symbool te vinden:
2p c Beschrijf kort de werking van deze warmtewisselaar.
2p d Noem twee voorwaarden die in de vergunning zullen worden opgenomen over het
koelwater voor een bedrijf dat op deze manier brandstoffen wil maken.
Bij het Fischer-Tropsch-proces reageert syngas tot alkanen en water.
Kerosine is een mengsel van alkanen met tussen de 12 en 16 koolstofatomen, C 12- tot
C16-alkanen.
2p e Geef met behulp van molecuulformules de reactievergelijking voor de vorming van
kerosine en water uit syngas via het Fischer-Tropsch-proces. Gebruik voor kerosine de
molecuulformule C14H30.
3p f Bereken de atoomeconomie voor deze vorming van kerosine (C14H30) via het Fischer-
Tropsch-proces.
, Toets A
███ Opgave 1 Kerosine uit zonlicht
Lees onderstaand stukje tekst door uit Chemie Magazine, mei 2014.
SOLAR-JET MAAKT KEROSINE UIT Bij dit proces wordt gebruik gemaakt van de
ZONLICHT katalysator cerium(IV)oxide, CeO2(s).
Deze katalysator vertoont pas reactiviteit bij
Het Europese innovatieproject Solar-Jet is temperaturen boven 1000 K.
erin geslaagd om met behulp van Voor de omzetting naar brandstof maken de
geconcentreerd, nagebootst zonlicht onderzoekers vervolgens gebruik van het
kerosine te maken. Onder invloed van het zogenoemde Fischer-Tropsch-proces. Bij dit
licht neemt de temperatuur toe en wordt CO2 proces wordt syngas met behulp van een
met water omgezet tot onder andere syngas katalysator bij ongeveer 200 °C omgezet tot
(een mengsel van koolstofmonooxide en een vloeibare brandstof. Er is nog maar één
waterstofgas). Dit syngas kan vervolgens glas zonne-kerosine geproduceerd in het
worden omgezet tot brandstoffen zoals laboratorium, maar dit betekent toch een
kerosine en benzine. Deze zijn dan zonder doorbraak volgens de onderzoekers. “Met dit
problemen in bestaande motoren te bewezen concept zetten we een belangrijke
gebruiken. stap naar vrijwel onbeperkte, duurzame
Solar-Jet gebruikt voor het project een brandstoffen in de toekomst”, aldus
reactor die is ontwikkeld aan de ETH in projectcoördinator Andreas Sizmann.
Zürich.
Het totale proces verloopt in de volgende drie deelstappen:
Stap 1. Cerium(IV)oxide wordt omgezet tot cerium(II)oxide en zuurstof.
Stap 2. Het ontstane cerium(II)oxide reageert met koolstofdioxide. Daarbij ontstaan
koolstofmonooxide en cerium(IV)oxide.
Stap 3. Cerium(II)oxide reageert met water. Daarbij ontstaat onder andere
waterstof.
3p a Geef voor elk van de drie hierboven beschreven deelstappen de reactievergelijking.
1p b Stel met behulp van de reactievergelijkingen van de drie deelstappen de
reactievergelijking op van het totale proces.
Het gasmengsel uit stap 1, 2 en 3 moet gekoeld worden én gescheiden worden. Het
koelen gebeurt met koelwater met behulp van een warmtewisselaar. In tabel
38 van Binas is voor een warmtewisselaar het volgende symbool te vinden:
2p c Beschrijf kort de werking van deze warmtewisselaar.
2p d Noem twee voorwaarden die in de vergunning zullen worden opgenomen over het
koelwater voor een bedrijf dat op deze manier brandstoffen wil maken.
Bij het Fischer-Tropsch-proces reageert syngas tot alkanen en water.
Kerosine is een mengsel van alkanen met tussen de 12 en 16 koolstofatomen, C 12- tot
C16-alkanen.
2p e Geef met behulp van molecuulformules de reactievergelijking voor de vorming van
kerosine en water uit syngas via het Fischer-Tropsch-proces. Gebruik voor kerosine de
molecuulformule C14H30.
3p f Bereken de atoomeconomie voor deze vorming van kerosine (C14H30) via het Fischer-
Tropsch-proces.
