Vraag 4

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

In het project Algaeparc van Wageningen University & Research wordt onderzoek gedaan naar de productie van biodiesel uit algenolie.

Algenolie is een mengsel van triglyceriden, dat in een aantal stappen in de algen wordt gevormd:

•Door fotosynthese ontstaat eerst glucose, waarbij tevens zuurstof ontstaat.

•Glucose wordt vervolgens met een deel van deze zuurstof volledig omgezet tot pyrodruivenzuur$(\mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{4} \mathrm{O}_{3})en water.

•Pyrodruivenzuur wordt ten slotte omgezet tot algenolie.

Uit het onderzoek bleek onder andere dat de algengroei wordt geremd door de ontstane zuurstof. Bij een bepaalde algensoort neemt de vorming van algenolie sterk af als het gehalte zuurstof, dat na de omzettingen is overgebleven in de bioreactor, hoger is dan$44{,}2 \mathrm{~g} \mathrm{~m}^{-3}.

De algen groeien in een buisvormige bioreactor die afgesloten is van de buitenlucht.

5 punten

Open vraag

Als er voldoende algen zijn gekweekt, wordt de algenolie uit het mengsel geëxtraheerd. Biodiesel wordt verkregen door de reactie van algenolie met methanol. Deze reactie is hieronder vereenvoudigd weergegeven met de juiste coëfficiënten.

Bij een proefproductie werd 500 g algenolie en voldoende methanol ingevoerd.

De gemiddelde molaire massa van algenolie was$884 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}.

Op deze wijze werd$0{,}392 \mathrm{~L}biodiesel verkregen.

De dichtheid van de geproduceerde biodiesel is$0{,}874 \cdot 10^{3} \mathrm{~kg} \mathrm{~m}^{-3}met een gemiddelde molaire massa van$296 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}.

Bereken het rendement van de vorming van biodiesel.

Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.

Beoordeling

Een voorbeeld van een juiste berekening is:

Er is$\frac{500}{884}=0{,}5656(\mathrm{mol})algenolie. Hieruit kan maximaal0{,}5656\times3=1{,}697(\mathrm{mol})biodiesel worden gevormd.

De massa biodiesel is$1{,}697 \times 296=5{,}023 \cdot 10^{2}(\mathrm{g}).

Het volume biodiesel is\frac{5{,}023 \cdot10^{2}}{0{,}874 \cdot10^{3}}=5{,}747\cdot10^{-1}(\mathrm{L}).

Het rendement is$\frac{0{,}392}{5{,}747 \cdot 10^{-1}} \times 10^{2}=68{,}2(\%).

➤ Indien correct 1 punt:

De massa biodiesel die is gevormd is$0{,}392 \times 0{,}874 \cdot 10^{3}=3{,}426 \cdot 10^{2}(\mathrm{g}).

De chemische hoeveelheid biodiesel is$\frac{3{,}426 \cdot 10^{2}}{296}=1{,}157(\mathrm{mol}).

Die is gevormd uit$\frac{1{,}157}{3}=3{,}858 \cdot 10^{-1}(\mathrm{mol})algenolie .

De massa benodigde algenolie is$3{,}858 \cdot 10^{-1} \times 884=3{,}411 \cdot 10^{2}(\mathrm{g}).

Het rendement is$\frac{3{,}411 \cdot 10^{2}}{500} \times 10^{2}=68{,}2(\%).

➤ Indien correct 1 punt:

Er is$\frac{500}{884}=0{,}5656(\mathrm{mol})algenolie. Hieruit kan maximaal$0{,}5656 \times 3=1{,}697(\mathrm{mol})biodiesel worden gevormd.

De massa biodiesel die is gevormd is$0{,}392 \times 0{,}874 \cdot 10^{3}=3{,}426 \cdot 10^{2}(\mathrm{g}).

De chemische hoeveelheid biodiesel is\frac{3{,}426 \cdot10^{2}}{296}=1{,}157(\mathrm{mol}).

Het rendement is$\frac{1{,}157}{1{,}697} \times 10^{2}=68{,}2(\%).

➤ Indien correct 1 punt:

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 4 van het centraal examen scheikunde vwo 2023 – tijdvak 1. Deze vraag is onderdeel van Biodiesel uit algen, en is 5 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:

Principes van groene chemie