Direct zoeken




 

.

4 - Verbranding

Hoofdstuk 4 - Verbranding

{access 2.Docent,4.SuperAdmin}

docenten uitwerkingen

Bla Bla Bla  
werkboek met
opgaven en practica

 

   

uitwerkingen van
het werkboek

{/access}

introductie

 

 

4.1 - Brand

{access 2.Docent,4.SuperAdmin}

docenten materiaal en lesplanning

materiaal

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

2.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

3.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -
15 Bespreken van opgaven van vorige week.  
30 leerlingen werken zelfstandig aan de opgaven van het werkboekje. Docent loopt rond voor hulp, uitleg en begeleiding.  

{/access}

uitleg

Verbrandingen herkennen ❸

uitleg

Er komen meestal veel mensen kijken als er een brand is (afbeelding 1). Mensen komen dan vooral kijken naar de spectaculaire verbrandingsverschijnselen . Voorbeelden van verbrandingsverschijnselen zijn licht , rook , gloeien, vonken , brandgeur en warmteontwikkeling. Het licht komt vooral van de vlammen. De geelrode vlammen die je bij een huisbrand ziet ontstaan doordat onverbrande kleine deeltjes roet zo warm worden dat ze gaan gloeien. Rook bestaat uit verbrandingsgassen vermengt met kleine, zwevende onverbrande deeltjes roet . As bestaat uit de overgebleven onverbrande stoffen .

Langzame Verbrandingen
Toch verlopen niet alle verbrandingen zo spectaculair als een brand. Een verbranding is elke chemische reactie van een stof met zuurstof. Wanneer ijzer roest reageert het ook met zuurstof. Het roesten van ijzer is een voorbeeld van een langzame verbranding . In je lichaam verbrand je voedsel. Daarbij komt wel warmte vrij, maar er is geen brand. Ook dit is een voorbeeld van een langzame verbranding .
  Afbeelding 1

 

NASK2/K/5-1

 

Drie soorten vlammen ❸

uitleg

De brander kent drie soorten vlammen (afbeelding 1). De gele vlam ontstaat wanneer de luchtschijf helemaal gesloten is. Hierdoor komt er te weinig zuurstof bij de vlam voor een goede verbranding . Een deel van het gas verbrandt niet goed waardoor er roetdeeltjes ontstaan. Deze roetdeeltjes beginnen door de hoge temperatuur in de vlam te gloeien. De blauwe vlam ontstaat wanneer de luchtschijf iets open gedraaid is. De verbranding is nu wel volledig. Er ontstaan geen roetdeeltjes die de vlam geel kleuren. We zeggen de vlam is kleurloos, in werkelijkheid zie je een lichte blauwe gloed. De ruisende blauwe vlam ontstaat wanneer de luchtschijf ruim open gedraaid is. Er ontstaat een kern in de vlam die een lichter blauwe kleur heeft. De vlam geeft een ruisend geluid .

 
  Afbeelding 1

 

NASK2/K/5-4

 

 

 

4.2 - Verbranding stoppen

{access 2.Docent,4.SuperAdmin}

docenten materiaal en lesplanning

materiaal

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

2.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

3.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -
15 Bespreken van opgaven van vorige week.  
30 leerlingen werken zelfstandig aan de opgaven van het werkboekje. Docent loopt rond voor hulp, uitleg en begeleiding.  

{/access}

uitleg

Branddriehoek ❸

uitleg

Om een verbranding te krijgen moet er aan drie voorwaarden voldaan worden. Er moet een stof zijn om te verbranden . Stoffen die kunnen branden noem je brandstoffen . Verbrandingen zijn reacties met zuurstof. Er moet dus voldoende zuurstof aanwezig zijn om de verbranding te voeden. Hout en aardgas zijn prima brandstoffen . Gelukkig beginnen ze niet vanzelf te branden. Daarvoor moet je de temperatuur van de brandstof eerst voldoende verhogen. Zodra de brandstof de ontbrandingstemperatuur heeft bereikt begint de stof te branden. Bij het verbranden van hout en aardgas komt voldoende warmte vrij om de temperatuur boven de ontbrandingstemperatuur te houden. Daarom blijft het branden. Brandstof, zuurstof en ontbrandingstemperatuur zijn de drie voorwaarden voor brand. Ze vormen samen de branddriehoek .  
Afbeelding 1

 

NASK2/K/5-2

 

Brandbestrijding ❸

uitleg

Voor een brand zijn drie factoren nodig: brandstof , zuurstof en de ontbrandingstemperatuur . Om een brand te stoppen moet je één van deze drie voorwaarden wegnemen. De meest bekende manier van brandbestrijden is blussen met water . Het water koelt de brandstof af tot onder de ontbrandingstemperatuur . Je kunt ook een brandblusser gebruiken. Met een brand blusser spuit je koolstofdioxide , schuim of poeder naar de brandstof . Hiermee duw je de lucht van de brand weg of je bedekt de brandstof met schuim of poeder. Je ontneemt hiermee de zuurstof. Je kunt ook de brandstof wegnemen. Dit doen ze bij grote bos en heide branden. Ze laten dan een stuk bos of heide gecontrolleerd afbranden zodat de grote brand op die plek niet verder kan branden. Wanneer een proef met de brander uit de hand loopt kun je de hoofdkraan dichtdraaien. Als je daar niet bij kunt gebruik je de noodknop . Ook hiermee neem je de brandstof weg.
 
 

 

NASK2/K/5-2

 

 

 

4.3 - Chemische reacties

{access 2.Docent,4.SuperAdmin}

docenten materiaal en lesplanning

materiaal

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

2.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

3.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -
15 Bespreken van opgaven van vorige week.  
30 leerlingen werken zelfstandig aan de opgaven van het werkboekje. Docent loopt rond voor hulp, uitleg en begeleiding.  

{/access}

uitleg

Oxiden ❸

uitleg

Bij verbrandingen reageert een brandstof met zuurstof. Bij een volledige verbranding wordt de brandstof uit elkaar getrokken en reageert elk element apart met zuurstof. Als de brandstof het element koolstof bevat reageert dit met zuurstof om koolstofdioxide te vormen. Waterstof reageert met zuurstof tot diwaterstofoxide, beter bekend als water . Het element ijzer reageert met zuurstof tot ijzeroxide. Een oxide bestaat altijd uit het symbool van zuurstof en één ander element . De kommaformule van suiker is C,H,O. Dit is geen oxide omdat suiker naast het element zuurstof uit nog twee andere elementen bestaat.   Voorbeeld 1

elementen oxiden
koolstof C koolstofdioxide C,O
waterstof H water H,O
ijzer Fe ijzeroxide Fe,O
zwavel S zwaveldioxide S,O
aluminium Al aluminiumoxide Al,O

 

NASK2/K/5-3

 

Reactieschema (komma, verbranding ) ❸

uitleg

Als je een stof verbrandt valt deze uit elkaar in losse elementen die vervolgens oxiden vormen. De stof met kommaformule C,H,S reageert verbrand tot de oxiden C,O en H,O en S,O. Wanneer je van de verbranding de beginstof weet kun je de verbrandingsreactie opschrijven voor de volledige verbranding (afbeelding 1). Hiervoor moet je wel de kommaformule van de brandstof weten en de oxiden van de elementen die in de brandstof zitten.

Onvolledige verbranding
Bij een onvolledige verbranding ontstaan nog allerlei andere combinaties van de aanwezige elementen . We gaan nog niet in op de reactieproducten van een onvolledige verbranding .
  Afbeelding 1

 

NASK2/K/10-7

 

Reactieschema ( fasen ) ❸

uitleg

Je kunt in een reactieschema aangeven in welke fase een stof is. Dit doe je met afkortingen die bestaat uit één letter. De letter van de fase zet je vervolgens tussen haakjes als index achter de stof . De afkortingen zijn logisch als je de Engelse woorden ervoor onthoud. Bij verbranding van het element waterstof komt water vrij. Let op dat de temperatuur tijdens de verbranding altijd hoog genoeg is om het water in de gas fase te laten ontstaan.

letter fase Engels
s vast solid
l vloeibaar liquid
g gas gas
aq opgelost in water  
  Voorbeeld 1

 

NASK2/K/10-7

 

Redeneren van oxiden naar brandstof

uitleg

Als je de beginstof van een volledige verbranding weet kun je de reactieproducten voorspellen. Als in de brandstof het element koolstof zit, komt er bij volledige verbranding koolstofdioxide vrij. Omgekeerd kun je ook bepalen welke elementen er in een brandstof zitten door te kijken naar de reactieproducten bij volledige verbranding . Als er bij het verbranden van een brandstof zwaveldioxide vrij komt, dan zat in de brandstof het element zwavel. Als je alle oxiden kunt aantonen kun je achter de kommaformule van de brandstof komen.    

 

 

 

 

 

4.4 - Verbrandingsproducten

{access 2.Docent,4.SuperAdmin}

docenten materiaal en lesplanning

materiaal

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

2.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

3.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -
15 Bespreken van opgaven van vorige week.  
30 leerlingen werken zelfstandig aan de opgaven van het werkboekje. Docent loopt rond voor hulp, uitleg en begeleiding.  

{/access}

uitleg

Koolstofdioxide ❸

uitleg

In veel brandstoffen zit het element koolstof. Wanneer je het element koolstof volledig verbrand krijg je koolstofdioxide . Op zichzelf is koolstofdioxide niet zo gevaarlijk. Het komt van nature voor in de lucht en we ademen het zelf ook uit. In de afgelopen jaren is de hoeveelheid koolstofdioxide in de lucht gestegen. De grote hoeveelheid brandstoffen die we als mensheid verbranden blijkt hiervan de oorzaak. Koolstofdioxide heeft in de atmosfeer als functie de warmte straling van de zon vasthouden. De hoge concentraties koolstofdioxide veroorzaken het versterkte broeikaseffect .    

 

 

 

Het broeikaseffect

uitleg

De zon verwarmt de aarde. Het licht dat van de zon op de aarde schijnt wordt omgezet in warmte . Met deze warmte alleen zou de gemiddelde temperatuur op aarde ongeveer -18 graden Celsius zijn. Door het broeikaseffect wordt een deel van de warmte die de aarde uitstraalt weer terug gekaatst (afbeelding 1). Eén van de belangrijkste broeikasgassen die warmte terugkaatst is koolstofdioxide , (CO2)
De temperatuur op aarde is hierdoor gemiddeld zo'n 15 graden Celsius. Het broeikaseffect maakt leven op aarde dus mogelijk. Sinds de industriële revolutie is de hoeveelheid koolstofdioxide in de lucht gestegen met zo'n 46%. De gemiddelde temperatuur op aarde stijgt hierdoor. Dit heeft nadelige gevolgen voor al het leven op aarde.
  Afbeelding 1

 

links & downloads


natuurlijk broeikas effect (0:02:13)

het versterkt broeikaseffect (0:02:24)

broeikaseffect
   

 

NASK1/K/6-3 en NASK2/K/5-3

Koolstofmonoxide ❸

uitleg

Bij de onvolledige verbranding van brandstoffen komt roet vrij. In een gele vlam zijn het kleine deeltjes roet die gloeien door de warmte van de vlam die voor de gele kleur zorgen. Bij een onvolledige verbranding kan ook koolstofmonoxide ontstaan. Dit is een kleurloos en reukloos gas dat bovendien giftig is. Omdat koolstofmonoxide geen geur heeft, wordt het nog wel eens een sluipmoordenaar genoemd. Thuis kan bijvoorbeeld in de cv-ketel een onvolledige verbranding optreden als de luchtaanvoer ervan verstopt raakt (afbeelding 1). Er ontstaat koolstofmonoxide dat zich langzaam door het huis verspreid. Om ongelukken te voorkomen kun je daarvoor koolmonoxide -melders kopen.   Afbeelding 1

 

 

 

Zwaveldioxide ❸

uitleg

Brandstoffen van bijvoorbeeld auto's, boten en vliegtuigen bevatten het element zwavel. Bij verbranding hiervan ontstaat zwaveldioxide . Dit gas is schadelijk voor de luchtwegen. Daarnaast reageert zwaveldioxide met het water in de lucht. Hierbij ontstaat een zuur . Zwaveldioxide veroorzaakt zure regen dat planten en sommige gebouwen en monumenten aantast. Om de stijging van zwaveldioxide in onze lucht te voorkomen zijn allerlei maatregelen genomen. Zo worden brandstoffen ontzwaveld. Dit betekent dat de zwavel uit de brandstof wordt verwijderd. En er zit een katalysator in de uitlaat van bijvoorbeeld auto's. De katalysator haalt de stikstofdioxide uit de uitlaatgassen voordat ze de uitlaat uitkomen.    

 

 

 

 

 

4.5 - Stoffen ontdekken

{access 2.Docent,4.SuperAdmin}

docenten materiaal en lesplanning

materiaal

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

2.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -

3.lesplan

Min Wat Materiaal
5 leerlingen komen binnen, nemen plaats en pakken hun spullen voor zich. -
15 Bespreken van opgaven van vorige week.  
30 leerlingen werken zelfstandig aan de opgaven van het werkboekje. Docent loopt rond voor hulp, uitleg en begeleiding.  

{/access}

uitleg

Stoffen aantonen ❸

uitleg

Om te weten met welke stof je te maken hebt kun je gebruik maken van een indicator , reagens of reactant . Deze stoffen veranderen bijvoorbeeld van kleur als ze in aanraking komen met een andere stof . Zo'n stof is pas echt handig als het reageert op één specifieke andere stof . Voorbeelden zijn pH-papier, lakmoes , zetmeel, wit kopersulfaat , kalkwater , broomwater .    

 

NASK2/V/2-A

 

Indicator, reagens en reactant

uitleg

Het verschil tussen een Indicator, Reagens en Reactant
De begrippen indicator , reagens en reactant worden nog wel eens door elkaar gehaald. Dit komt omdat je de stoffen uit deze groepen allemaal kunt gebruiken om een de aanwezigheid van een andere stof aan te tonen. Er zit wel een verschil tussen deze drie groepen stoffen .

Reactant
Een stof valt onder de groep reactanten als de stof wordt verbruikt om iets aan te tonen. Je kunt de stof dus niet meer opnieuw gebruiken. Een gloeiende houtspaander is een reactant voor zuurstof. De houtspaander doet mee in de reactie en wordt verbruikt.

Reagens vs Indicator
Een stof valt onder de groep indicatoren als de kleurverandering ook iets zegt over de hoeveelheid van de aan te tonen stof . Jodium is een reagens voor zetmeel. Het jodium kleurt zwart. Daaruit kun je niet opmaken hoeveel zetmeel er aanwezig is. Een pH-papiertje is een indicator voor zuren en basen .Het kleurverschil zegt het ook iets over de hoeveelheid van het zuur of de base .
   

 

NASK2/K/7-9 en NASK2/V/2-A

 

Reagens voor water

uitleg

Kopersulfaat kan in twee kleuren voorkomen. Kopersulfaat is van zichzelf een witte stof . Als kopersulfaat in contact gekomen is met water is het een blauwe stof (afbeelding 1). Kopersulfaat verkleurt alleen als het in aanraking komt met water . Je kunt wit kopersulfaat dus goed gebruiken als reagens voor water (video 1). Als je wit kopersulfaat vervolgens weer verwarmt dan verdwijnt het water uit het kopersulfaat en kleurt het weer wit. Je kunt kopersulfaat op die manier ook weer opnieuw gebruiken.    

 

Afbeelding 1
  Video 1 (0:02:15)
   

 

NASK2/V/2-A

Reactant voor koolstofdioxide

uitleg

Kalkwater is een oplossing van calciumhydoxide in water . Wanneer je koolstofdioxide door kalkwater laat gaan ontstaat er een witte vaste stof . De vaste stof maakt het water troebel (video 1). Kalkwater wordt alleen troebel onder invloed van koolstofdioxide . Kalkwater is daarmee een geschikte reactant voor koolstofdioxide . Omdat koolstofdioxide een gas is kan het lastig zijn om het door het kalkwater te krijgen. Daarvoor gebruik je een gaswasfles.  
Video 1 (0:02:30)

 

NASK2/V/2-A

 

Reactant voor zwaveldioxide

uitleg

Broomwater is een oplossing van broom in water . Hierdoor kleurt het water geel/bruin. Het opgeloste broom reageert zodra het in aanraking komt met zwaveldioxide . Er ontstaan stoffen die kleurloos zijn. De heldere geel/bruine vloeistof verliest zijn kleur als het gemengd wordt met zwaveldioxide . Daarmee is broomwater een goede reactant voor zwaveldioxide (video 1). Omdat zwaveldioxide een gas is kan het lastig zijn om het te mengen met broomwater . Hiervoor gebruik je een gaswasfles.
 
  Video 1 (0:01:23)

 

NASK2/V/2-A

 

 

 

| + -