Vraag 17

Met opgeheven hoofd je examens in

Oefen de examens van de afgelopen 8 jaar, met uitleg van docenten bij elke vraag
Extra uitleg en oefenen bij elk onderwerp uit je examen
Loop je vast? Ainstein, je AI-tutor, kijkt met je mee en helpt je verder

EPDM-rubber is een synthetische rubbersoort, die veel wordt gebruikt in de auto-industrie voor bijvoorbeeld afdichtingsstrips en raamrubbers.

Bij de productie van EPDM-rubber wordt eerst thermoplastisch EPDM (t-EPDM) gemaakt.

Hierbij ondergaat een mengsel van etheen, propeen en een zogeheten dieen een additie-polymerisatie.

Een veelgebruikt dieen hierbij is ethylideen-norborneen (ENB). De structuurformule van ENB is hiernaast weergegeven. Bij de vorming van t-EPDM reageert alleen de$\mathrm{C}=\mathrm{C}-binding die zich in de ring bevindt.

4 punten

Open vraag

Het t-EPDM wordt vervolgens omgezet tot het eindproduct EPDM-rubber.

Tot voor kort werd EPDM-rubber geproduceerd op basis van fossiele grondstoffen. In Brazilië gebruikt men nu bio-ethanol uit suikerriet in plaats van aardolie als grondstof voor het benodigde etheen. De omzetting van ethanol tot etheen is hieronder weergegeven.

\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{6} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \rightarrow \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{4}(\mathrm{~g})+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l})

Het etheen afkomstig uit reactie 1 wordt vervolgens gebruikt om EPDM-rubber te produceren onder de merknaam Keltan${ }^{\circledR}-Eco.

Biogebaseerde producten worden gecontroleerd om misbruik van belastingvoordelen te voorkomen. Hiertoe wordt het gehalte${ }^{14} \mathrm{C}-atomen in het product bepaald.${ }^{14} \mathrm{C}-atomen worden in de atmosfeer door kosmische straling gevormd uit${ }^{14} \mathrm{~N}-atomen. Uit de${ }^{14} \mathrm{C}-atomen wordt in de atmosfeer snel${ }^{14} \mathrm{CO}_{2}gevormd. Het gehalte${ }^{14} \mathrm{C}in de atmosfeer is constant. Het gehalte${ }^{14} \mathrm{C}in biomassa bedraagt hierdoor gemiddeld$1{,}5 \cdot 10^{-6} \mathrm{ppm}van alle C-atomen. De${ }^{14} \mathrm{C}-atomen worden in de loop van de tijd door radioactief verval omgezet tot${ }^{14} \mathrm{~N}-atomen.

Reactie 1 is endotherm. De benodigde warmte wordt in het proces geleverd door verbranding van de resten van het suikerriet.

Bereken de massa in kilogram suikerriet-resten die nodig is om de energie te leveren voor de omzetting van 1,0 ton ethanol tot etheen.

•Gebruik Binas-tabel 28B en 57 of ScienceData-tabel 8.7b en 9.2.

•Neem aan dat de suikerriet-resten volledig bestaan uit hout.

•Een ton is$10^{3} \mathrm{~kg}.

Beoordeling

Voorbeelden van een juiste berekening zijn:

\frac{\frac{10^{3} \times 10^{3}}{46,1} \times(-(-2,78 \cdot 10^{5})+(+0,52 \cdot 10^{5})+(-2,86 \cdot 10^{5}))}{16 \cdot 10^{6}}=6,0 \cdot 10^{1}(\mathrm{~kg})

De reactiewarmte per mol ethanol is$-(-2{,}78 \cdot 10^{5})+(+0{,}52 \cdot 10^{5})+(-2{,}86 \cdot 10^{5})=0{,}44 \cdot 10^{5}(\mathrm{~J} \mathrm{~mol}^{-1}).

Per ton ethanol is dat$\frac{10^{3} \times 10^{3}}{46{,}1} \times 0{,}44 \cdot 10^{5}=9{,}54 \cdot 10^{8}(\mathrm{~J}).

Hiervoor moet$\frac{9{,}54 \cdot 10^{5}}{16 \cdot 10^{6}}=6{,}0 \cdot 10^{1}(\mathrm{~kg})hout worden verbrand.

➤ Indien correct 1 punt:

Opmerkingen

•De volgende berekening van de reactiewarmte per mol ethanol goed rekenen:$2{,}78+0{,}52-2{,}86=0{,}44 \cdot 10^{5}(\mathrm{~J} \mathrm{~mol}^{-1})

•De volgende berekening op basis van ScienceData goed rekenen:

\frac{\frac{10^{3} \times 10^{3}}{46,1} \times(-(-2,78 \cdot 10^{5})+(+0,52 \cdot 10^{5})+(-2,86 \cdot 10^{5}))}{18,9 \cdot 10^{6}}=5,0 \cdot 10^{1}(\mathrm{~kg})

Oefen vraag

Bijbehorende onderwerpen

Examenroute

Alle onderwerpen die je voor je examen moet kennen op een rijtje gezet.

Bekijk examenroute

Op deze pagina behandelen we vraag 17 van het centraal examen scheikunde vwo 2022 – tijdvak 2. Deze vraag is onderdeel van EPDM-rubber, en is 4 punten waard.

Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.

Daarnaast kun je:

Oude antwoorden terugzien
Extra uitleg vragen aan onze AI-hulp via de knop "Stel je vraag"
Klikken op de bijbehorende onderwerpen uit de examenroute om verdieping te vinden

De onderwerpen bij deze vraag zijn:

Energiebalans