Scheikunde samenvatting H17
Voorkennis H17
- Bij een redoxreactie worden elektronen overgedragen→ Binas 48
- Reductor= elektronendonor, staat elektronen af
- Oxidator= elektronenacceptor, neemt elektronen op
- Redoxkoppel= reductor met zijn geconjugeerde oxidator
- Redoxreactie verloopt als de halfreactie van de oxidator boven halfreactie van de
reductor staat
- Redoxreactie opstellen→ twee halfreacties combineren zodat er evenveel elektronen
worden afgestaan als opgenomen→ daarna gelijke deeltjes voor en na de pijl
wegstrepen
- In elektrochemische cel wordt chemische energie omgezet in elektrische energie
↳ batterij is elektrochemische cel die energie kan leveren
- Elektrochemische cel is opgebouwd uit twee halfcellen→ 1 van de reductor
(negatieve elektrode) en 1 van de oxidator (positieve elektrode)
- In de elektroden en stroomdraad vindt stroomgeleiding plaats door vrije elektronen
- Tussen beide halfcellen is een zoutbrug aangebracht→ stroomgeleiding vindt plaats
dor elektrolytoplossing door losse ionen
- Bronspanning elektrochemische cel→ Ubron= Uox -Ured
↳ Uox en Ured zijn de standaardpotentialen van de halfcel t.o.v. een H2/H+ halfcel
↳ kunt meerdere cellen in serie schakelen→ verhogen bronspanning
↳ hangt verder af van de temperatuur en concentraties van stoffen
- Als oppervlak elektroden wordt vergroot→ stroomsterkte wordt vergroot
- Verhouding energie/massa vergroten→ grotere en lichtere batterijen
- Recyclen van batterijen noodzakelijk om te voorkomen dat zware metalen in milieu
komen en uitputting van wereldvoorraad metaalertsen tegen te gaan
- Vormingswarmte E= reactiewarmte van de vorming per mol stof uit de niet-
ontleedbare stoffen→ E (ontleding)= -E (vorming)
- Reactiewarmte van reactie→ som van ontledingswarmten van beginstoffen en
vormingswarmten van de reactieproducten
- Benodigde energie voor veel processen wordt verkregen uit fossiele brandstoffen→
worden door verbranding omgezet in warmte of elektriciteit
- Eenheid energie→ Joule
- Stookwaarde= hoeveel energie een brandstof levert per kg of per m3
↳ C/H-verhouding van koolwaterstof heeft invloed op stookwaarde en CO2-uitstoot
per Joule geleverde energie
- Stoffen worden steeds meer volgens principes groene chemie geproduceerd→ 97F
, §17.1: De energietransitie
Duurzame energie
- Vraag naar energie blijft toenemen,
voorraad fossiele brandstoffen wordt
minder→ moet minder gebruikt worden
- Door verstoken fossiele brandstoffen
wordt erg veel CO2 geproduceerd→
broeikasgas→ opwarming van de aarde,
klimaatverandering
- Verder zorgen (het stoken van) fossiele
brandstoffen ook voor aardbevingen (winnen aardgas), milieuproblemen van
kolencentrales en vervuiling (stookolie, fijnstof)
- In klimaatakkoord staat dat de CO2-emissie in 2040 gehalveerd moet zijn
- Green Deal= boekje met klimaatmaatregelen→ schone energie, laadpalen, meer
water- en spoorwegen, energiebesparing, energieopslag
↳ RES= regionale energiestrategieën, in Nederland
- Energietransitie= wereldwijde overgang naar situatie waarin fossiele brandstoffen
grotendeels zijn vervangen door duurzame energiebronnen
- Ook biobrandstoffen maken deel uit van de CO2-kringloop→ komt veel minder CO2
vrij dan bij fossiele brandstoffen→ zijn niet volledig CO2-neutraal→ verwerking tot
biobrandstof of transport leidt namelijk tot uitstoot
- Energie is duurzaam als productie en het gebruik de levensomstandigheden van de
toekomstige generaties niet in gevaar brengt
Duurzame brandstoffen
- Duurzame biobrandstof moet zo duurzaam mogelijk geproduceerd zijn en moet per
gewichtseenheid zoveel mogelijk energie leveren
- Biobrandstoffen ontstaan door het behandelen van diverse biomassa
↳ bio-ethanol en biogas wordt geleverd door vergisting/fermentatie biomassa
↳ biokerosine wordt gebruikt als brandstof voor vliegtuigen
↳ biodiesel ontstaat door omestering van plantaardige oliën en dierlijk vet
↳ pyrolyse-olie ontstaat door pyrolyse→ kan fossiele brandstoffen vervangen
- Tweede generatie biobrandstoffen= gemaakt uit (planten)afval, niet afkomstig uit
een voedselketen→ minste schade aan natuur
Waterstof als brandstof
- Waterstof lijkt veelbelovende brandstof→ levert alleen warmte en water→ maar
vrijwel alle methodes om waterstof te produceren en op te slaan geven problemen
- Waterstof is een energiedrager en moet geproduceerd worden→ productie kost
energie
Voorkennis H17
- Bij een redoxreactie worden elektronen overgedragen→ Binas 48
- Reductor= elektronendonor, staat elektronen af
- Oxidator= elektronenacceptor, neemt elektronen op
- Redoxkoppel= reductor met zijn geconjugeerde oxidator
- Redoxreactie verloopt als de halfreactie van de oxidator boven halfreactie van de
reductor staat
- Redoxreactie opstellen→ twee halfreacties combineren zodat er evenveel elektronen
worden afgestaan als opgenomen→ daarna gelijke deeltjes voor en na de pijl
wegstrepen
- In elektrochemische cel wordt chemische energie omgezet in elektrische energie
↳ batterij is elektrochemische cel die energie kan leveren
- Elektrochemische cel is opgebouwd uit twee halfcellen→ 1 van de reductor
(negatieve elektrode) en 1 van de oxidator (positieve elektrode)
- In de elektroden en stroomdraad vindt stroomgeleiding plaats door vrije elektronen
- Tussen beide halfcellen is een zoutbrug aangebracht→ stroomgeleiding vindt plaats
dor elektrolytoplossing door losse ionen
- Bronspanning elektrochemische cel→ Ubron= Uox -Ured
↳ Uox en Ured zijn de standaardpotentialen van de halfcel t.o.v. een H2/H+ halfcel
↳ kunt meerdere cellen in serie schakelen→ verhogen bronspanning
↳ hangt verder af van de temperatuur en concentraties van stoffen
- Als oppervlak elektroden wordt vergroot→ stroomsterkte wordt vergroot
- Verhouding energie/massa vergroten→ grotere en lichtere batterijen
- Recyclen van batterijen noodzakelijk om te voorkomen dat zware metalen in milieu
komen en uitputting van wereldvoorraad metaalertsen tegen te gaan
- Vormingswarmte E= reactiewarmte van de vorming per mol stof uit de niet-
ontleedbare stoffen→ E (ontleding)= -E (vorming)
- Reactiewarmte van reactie→ som van ontledingswarmten van beginstoffen en
vormingswarmten van de reactieproducten
- Benodigde energie voor veel processen wordt verkregen uit fossiele brandstoffen→
worden door verbranding omgezet in warmte of elektriciteit
- Eenheid energie→ Joule
- Stookwaarde= hoeveel energie een brandstof levert per kg of per m3
↳ C/H-verhouding van koolwaterstof heeft invloed op stookwaarde en CO2-uitstoot
per Joule geleverde energie
- Stoffen worden steeds meer volgens principes groene chemie geproduceerd→ 97F
, §17.1: De energietransitie
Duurzame energie
- Vraag naar energie blijft toenemen,
voorraad fossiele brandstoffen wordt
minder→ moet minder gebruikt worden
- Door verstoken fossiele brandstoffen
wordt erg veel CO2 geproduceerd→
broeikasgas→ opwarming van de aarde,
klimaatverandering
- Verder zorgen (het stoken van) fossiele
brandstoffen ook voor aardbevingen (winnen aardgas), milieuproblemen van
kolencentrales en vervuiling (stookolie, fijnstof)
- In klimaatakkoord staat dat de CO2-emissie in 2040 gehalveerd moet zijn
- Green Deal= boekje met klimaatmaatregelen→ schone energie, laadpalen, meer
water- en spoorwegen, energiebesparing, energieopslag
↳ RES= regionale energiestrategieën, in Nederland
- Energietransitie= wereldwijde overgang naar situatie waarin fossiele brandstoffen
grotendeels zijn vervangen door duurzame energiebronnen
- Ook biobrandstoffen maken deel uit van de CO2-kringloop→ komt veel minder CO2
vrij dan bij fossiele brandstoffen→ zijn niet volledig CO2-neutraal→ verwerking tot
biobrandstof of transport leidt namelijk tot uitstoot
- Energie is duurzaam als productie en het gebruik de levensomstandigheden van de
toekomstige generaties niet in gevaar brengt
Duurzame brandstoffen
- Duurzame biobrandstof moet zo duurzaam mogelijk geproduceerd zijn en moet per
gewichtseenheid zoveel mogelijk energie leveren
- Biobrandstoffen ontstaan door het behandelen van diverse biomassa
↳ bio-ethanol en biogas wordt geleverd door vergisting/fermentatie biomassa
↳ biokerosine wordt gebruikt als brandstof voor vliegtuigen
↳ biodiesel ontstaat door omestering van plantaardige oliën en dierlijk vet
↳ pyrolyse-olie ontstaat door pyrolyse→ kan fossiele brandstoffen vervangen
- Tweede generatie biobrandstoffen= gemaakt uit (planten)afval, niet afkomstig uit
een voedselketen→ minste schade aan natuur
Waterstof als brandstof
- Waterstof lijkt veelbelovende brandstof→ levert alleen warmte en water→ maar
vrijwel alle methodes om waterstof te produceren en op te slaan geven problemen
- Waterstof is een energiedrager en moet geproduceerd worden→ productie kost
energie
