Tenzij anders vermeld, is er sprake van standaardomstandigheden:
T= 298K en p=p0.
Waterstofatouto's die methaanzuur tanken.
Omdat de opslag van waterstof een probleem is, wordt onderzoek gedaan naar manieren om waterstof om te zetten tot stoffen met een hogere dichtheid. Een voorbeeld van zo’n stof is methaanzuur (HCOOH).
Methaanzuur wordt momenteel industrieel bereid in drie stappen:
1 Waterstof reageert met koolstofdioxide tot methanol en water.
2 Methanol reageert met koolstofmono-oxide tot methylmethanoaat.
3 Methylmethanoaat reageert met water tot methaanzuur en methanol.
In totaal komt het proces neer op de omzetting van waterstof met CO2 en CO tot methaanzuur en methanol. Methaanzuur en methanol ontstaan hierbij in de molverhouding 1 : 1.
Als het technisch mogelijk is om methaanzuur in een auto om te zetten tot waterstof en koolstofdioxide, kan de auto de vrijgekomen waterstof gebruiken als brandstof. De omzetting van methaanzuur tot waterstof in een auto is hieronder weergegeven.
HCOOH ----> H2 + CO2
Een Hyundai-waterstofauto kan 594 km rijden op 5,64 kg waterstof.
De dichtheid van methaanzuur is 1,22 kg L–1.
Twee onderzoeksgroepen hebben een katalysator ontwikkeld die de directe omzetting van H2 en CO2 tot methaanzuur katalyseert. Omdat deze omzetting in basisch milieu optreedt, wordt er geen methaanzuur gevormd, maar onder andere het zuurrest-ion van methaanzuur.
Afhankelijk van de pH komen in oplossingen van de gebruikte katalysator voornamelijk deeltjes [H4kat]4+ of deeltjes [kat]0 voor.
In de figuur is het evenwicht tussen deze deeltjes weergegeven met structuurformules.
In elk katalysatordeeltje zijn twee iridium-ionen door elektrostatische interacties gebonden aan enkele omringende deeltjes. Deze interacties zijn in de figuur weergegeven met stippellijnen. In de figuur zijn alle formele ladingen aangegeven, behalve de lading van de iridium-ionen.
Alle iridium-ionen in de figuur hebben dezelfde lading.
Hieronder is een Lewisstructuur van het deeltje X– weergegeven. Een andere grensstructuur is onvolledig weergegeven.
De gebruikte katalysator is ook werkzaam bij de omzetting van methaanzuur tot H2 en CO2 in een auto. Deze omzetting treedt alleen op bij lage pH.
Colofon
Het arrangement VWO Scheikunde examen 2021 2e tijdvak is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Dick Naafs
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2021-07-01 19:52:20
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Het vwo scheikunde eindexamen 2e tijdvak 2021 is verwerkt in een arrangement.
Bij de beantwoording van de vragen is gebruik gemaakt van het correctievoorschrift van de CEVO.
Leerniveau
VWO 6;
Leerinhoud en doelen
Scheikunde;
Eindgebruiker
leerling/student
Moeilijkheidsgraad
gemiddeld
Studiebelasting
3 uur en 0 minuten
Trefwoorden
doerian, glycerol, retinal, waterstofauto
VWO Scheikunde examen 2021 2e tijdvak
nl
Dick Naafs
2021-07-01 19:52:20
Het vwo scheikunde eindexamen 2e tijdvak 2021 is verwerkt in een arrangement.
Bij de beantwoording van de vragen is gebruik gemaakt van het correctievoorschrift van de CEVO.
