Practicum: Verbranding – berekeningen en milieu-impact – NaSk2 Klas 4 VMBO-T

In dit examenpracticum voor klas 4 VMBO-T bereken je de hoeveelheid CO₂ die bij de verbranding van verschillende brandstoffen vrijkomt (stoichiometrie). Je vergelijkt de energiehoud en milieu-impact van fossiele brandstoffen met hernieuwbare alternatieven.

Leerdoel

Na dit practicum kun je reactievergelijkingen voor verbranding opstellen en balanceren, stoichiometrische berekeningen uitvoeren (massa CO₂ per gram brandstof), brandstoffen vergelijken op CO₂-uitstoot en energiedichtheid, en toepassingen benoemen van biogas en waterstof.

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: VMBO-T klas 4 (examenjaar) | Vak: NaSk2 | Domein: K/4 Mens en omgeving: verbranding (CE) | Verbrandingsvergelijking, stoichiometrie, CO₂-uitstoot, brandstof, mol, molgetal, milieu-impact

Benodigdheden

• Gaschromatograaf (optioneel) of stookwaarde-tabellen uit BINAS
• Rekenmachine, BINAS (molmassa’s, stookwaarden)
• Kalkwaterproef (scheikundige aantoningstest CO₂)
• Brandende bunsenbrander (demonstratie CO₂-vorming)

Achtergrondinformatie

Verbranding van methaan: CH₂ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O. Molmassa’s: CH₂ = 16 g/mol; CO₂ = 44 g/mol. Per mol CH₂ (16 g) wordt 1 mol CO₂ (44 g) geproduceerd. Verbranding van benzine (octaan): C₈H₁₈ + 12,5 O₂ → 8 CO₂ + 9 H₂O. M(C₈H₁₈) = 114 g/mol; 8 mol CO₂ (352 g) per mol octaan (114 g). Alternatieve brandstoffen: waterstof (H₂): geen CO₂; biogas (CH₂ uit biomassa): CO₂-neutraal.

Berekeningsopdrachten

Verwerkingsvragen

1. Schrijf de verbrandingsreactie van propaan (C₃H₈) volledig op. Balanceer.
2. Een auto rijdt 100 km en verbruikt 7 liter benzine (dichtheid 0,70 kg/L, ≈ octaan). Bereken de massa CO₂ die daarbij vrijkomt.
3. Verklaar waarom biogas (CH₂ uit biomassa) als klimaatneutraal wordt beschouwd, ook al stoot het verbranden CO₂ uit.

Uitwerking

V1: Propaan + zuurstof → koolstofdioxide + water. C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O. Controle: C: 3=3 ✓; H: 8=8 ✓; O: 10=10 ✓.

V2: Massa benzine = 7 × 0,70 = 4,9 kg = 4900 g octaan. Mol octaan = 4900 / 114 = 42,98 mol. Per mol octaan: 8 mol CO₂ = 8 × 44 = 352 g CO₂. Massa CO₂ = 42,98 × 352 = 15 129 g ≈ 15,1 kg CO₂.

V3: Biogas wordt geproduceerd door biologische afbraak (vergisting) van organisch materiaal (mest, plantenresten). De planten die als grondstof dienden, hadden tijdens hun groei evenveel CO₂ uit de atmosfeer opgenomen als er bij verbranding vrijkomt. Per saldo is er dus geen extra CO₂ aan de atmosfeer toegevoegd (gesloten koolstofkringloop → klimaatneutraal).

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert kalkwatersets, Bunsenbranders en BINAS-kaarten voor verbrandingspraktika in het voortgezet scheikunde-onderwijs.

Bekijk het assortiment scheikunde artikelen Bekijk het assortiment natuurkunde artikelen of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.