Steenkool

Steenkool

Vooraf

Dit arrangement bevat een voorbeeld opgave voor de pilot examens Havo CE.

De eigenaar van deze voorbeeldopgave is Evelien Veltman.

Leerlingen kunnen de meeste vragen uit deze voorbeeldopgave op papier maken.

Wanneer ze op de 'Controleer antwoord' toets drukken, verschijnt een uitgewerkte oplossing.

Er is een vraag waarbij de antwoorden op de juiste plaats gesleept moeten worden. Als de leerling nu op de knop 'Controleer antwoord' drukt en het antwoord is goed dan verschijnt er een groene balk met de tekst 'Goed'. Als het antwoord onjuist is, verschijnt de uitleg voor het juiste antwoord.

Op dit moment is het programma nog niet geschikt om de leerlingen reactievergelijkingen en antwoorden met sub- en superscript (bijvoorbeeld: CO32- of 2,3.10-6) te laten invullen.

Zodra dit mogelijk is, zullen de vragen in het computerprogramma kunnen worden beantwoord en gecorrigeerd.

Veel succes.

Steenkool

Steenkool komt in heel veel verschillende vormen voor.
Dat geldt voor het uiterlijk van de steenkool.  
De kleur van steenkool kan  bijvoorbeeld variëren van bruin tot zwart, steenkool kan hard en bros zijn maar ook vettig en zacht aanvoelen.
Ook de elementsamenstelling kan verschillen.

De tekening hieronder geeft weer hoe men zich voorstelt dat de atomen in een bepaalde steenkoolsoort gekoppeld zijn.


Gewoonlijk worden in een structuurformule alle aanwezige atomen aangegeven met hun atoomsymbool en hun bindingen.
In deze tekening gebeurt dat maar ten dele.
Van een aantal atomen is het atoomsymbool niet getekend, van andere atomen is helemaal niets getekend.
Men vertrouwt erop dat een chemicus uit de tekening kan afleiden waar een atoomsymbool en/of binding is weggelaten en ook kan afleiden welke atoomsoort het betreft.
Onbehandeld steenkool is vergeleken met aardgas een zeer vervuilende brandstof.
Voor de opkomst van aardgas was steenkool de voornaamste brandstof.
De luchtkwaliteit in steden en gebieden met veel industrie was door het verstoken van steenkool zeer slecht.
De lucht bevatte fijn verdeelde roet, zwaveldioxide en stikstofoxiden.
Het regenwater was verzuurd door zwavelzuur en salpeterzuur.
Zwaveldioxide wordt in vochtige lucht omgezet in zwavelzuur formule H2SO4.
Dit zwavelzuur komt als zure regen terecht in de bodem en het oppervlakte water.  
Voor de vorming van zwavelzuur  is naast zwaveldioxide en water nog een stof uit de lucht nodig.
Door steenkool heel sterk te verhitten zonder dat er lucht bij kan, ontleedt de steenkool in een vaste stof die men cokes noemt. Daarnaast ontstaan teer en verschillende gassen.
Cokes bestaat vrijwel volledig uit koolstof en is daardoor een veel schonere brandstof dan steenkool.

Teer bestaat uit een ingewikkeld mengsel van koolstofverbindingen.
Deze steenkool-teer was tot 50 jaar geleden de belangrijkste grondstof voor de chemische industrie.
Cokesovengas kan dienen als brandstof .
Daartoe moet eerst het ammoniak- en diwaterstofsulfidegas uit het cokesovengas verwijderd worden.
 
Ammoniak haalt men als eerste uit cokesovengas. Dit gebeurt door cokesovengas intensief in contact te brengen met water.
In tabel 44 van BINAS vind je gegevens waarmee je kunt toelichten dat door cokesovengas intensief in contact te brengen met water juist het ammoniak uit het cokesovengas wordt gehaald.

Ook op grond van de molecuulbouw van water en ammoniak  kun je aannemelijk maken dat water ammoniakgas goed  kan opnemen.

In het onderstaande een schema is een gas-was-installatie weergegeven, waarmee ammoniak uit cokesovengas gehaald kan worden.
De pijlen geven leidingen aan waardoorheen de verschillende stoffen (stofmengsels) stromen.
 
Om het diwaterstofsulfide uit het gasmengsel te verwijderen, wordt het gasmengsel door een basische oplossing geleid.
In BINAS kun je aanwijzingen vinden dat diwaterstofsulfide met deze oplossing zal reageren.
Voordat Nederland overging op het Groningse aardgas (vanaf 1950) werden cokesovengas onder de naam stadsgas geleverd aan huishoudens, met name om te koken.  
Omdat stadsgas duurder was dan de andere brandstoffen bleef men voor het verwarmen van huizen nog steenkool, cokes of stookolie gebruiken.  
Aanvankelijk bestond er veel weerstand tegen stadsgas, met name vanwege het koolstofmonoxide in stadsgas.
Die weerstand was terecht.
Het giftige en reukloze koolstofmonoxide (kolendamp) maakte veel slachtoffers.
Hoewel tegenwoordig in woningen geen stadsgas maar aardgas wordt gebruikt, vallen er - weliswaar veel minder -  nog steeds slachtoffers door koolstofmono-oxidevergiftiging in woningen. 
In Nederland wordt steenkool alleen nog op grote schaal gebruikt in elektriciteitscentrales en in de staalindustrie.
In de kolengestookte elektriciteitscentrales wordt steenkool zonder voorbehandeling verbrand. Rookgasreinigingsinstallaties zorgen ervoor dat de luchtvervuiling door een moderne kolencentrale weinig verschilt van een centrale die aardgas als brandstof gebruikt. 
Mede daardoor zijn er zijn plannen voor een aantal nieuwe kolencentrales.
De regering wil geen nieuwe  aardgasgestookte centrales laten bouwen omdat de regering onze aardgasvoorraad wil bewaren voor huishoudelijk gebruik.

Er zijn verschillende argumenten voor het gebruik van steenkool als brandstof voor energiecentrales.
Steenkool is gemakkelijk te winnen en te vervoeren.
De voorraden steenkool zijn enorm groot  zijn, genoeg voor honderden jaren.
Groeperingen die pleiten voor duurzame energieopwekking verzetten zich desondanks tegen de bouw van die nieuwe kolencentrales.
Hierboven zijn de argumenten genoemd die de keuze voor nieuwe kolengestookte centrales ondersteunen. 
  • Het arrangement Steenkool 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
    2015-02-16 11:59:45
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding 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.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Voorbeeldopgave bij de pilotexamens SE havo scheikunde
    Leerniveau
    HAVO 5;
    Leerinhoud en doelen
    Scheikunde;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Studiebelasting
    0 uur en 30 minuten
    Trefwoorden
    steenkool, voorbeeldopgave se havo scheikunde