Vraag 9Alcoholen uit CO 2
Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- In figuur 2 let je op de tijd die elke piek na de injectie krijgt.
- Bekijk welke piek bij ethanol hoort en welke bij methanol, met behulp van de standaardoplossing.
- Denk na over hoe goed een stof oplost in de mobiele fase als hij langzamer door de kolom gaat.
- Vergelijk daarna de bouw van ethanol en methanol om hun polariteit met elkaar te vergelijken.
Hier verliezen leerlingen punten
- Vergeet niet te zeggen welke fase je bedoelt, want beide fases moeten in je antwoord voorkomen.
- Geef ook een verklaring met de bouw van de moleculen, niet alleen een conclusie over de polariteit.
- Rond af met een conclusie die logisch volgt uit je redenering, anders krijg je het punt niet.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
De stijging van het CO -gehalte in de atmosfeer heeft geleid tot 2 onderzoek naar het gebruik van CO als grondstof voor brandstoffen. Zo 2 is bijvoorbeeld de elektrochemische omzetting van CO tot methanol 2 onderzocht. Hierbij is gebruikgemaakt van een elektrochemische cel zoals is weergegeven in figuur 1. figuur 1
De totaalvergelijking van de reactie in de elektrochemische cel is hieronder weergegeven. 2 CO (g) + 4 H O (l) → 2 CH OH (l) + 3 O (g) (totaalreactie) 2 2 3 2
De elektrode die in het onderzoek is gebruikt, was bedekt met een laagje polyaniline. Hiervoor is gekozen omdat door de polyaniline niet alleen elektrische energie maar ook lichtenergie kan worden overgedragen bij elektrochemische reacties. Het rendement van de omzetting van CO tot 2 methanol nam inderdaad sterk toe wanneer de elektrode werd belicht met een felle lamp. Men heeft de stroomsterkte tijdens de omzetting onderzocht, waarbij de volgende omstandigheden werden gekozen: − De oplossing bevatte geen CO (blanco) of was juist verzadigd 2 met CO . 2 − De cel werd verlicht of verduisterd.
Voorafgaand aan de experimenten werd met een buffer de waarde van de pH ingesteld op 4 ofwel op 7 . De resultaten van de metingen zijn in de tabel weergegeven. De waardes in de tabel zijn de gemeten stroomsterktes in μ A. tabel blanco verzadigd met CO 2 donker licht donker licht pH = 4 7 34 12 67 pH = 7 2 6 8 15 Uit de blanco metingen blijkt dat er ook stroom loopt als er geen CO 2 aanwezig is. De stoffen uit de gebruikte buffer kunnen niet als oxidator optreden, en verklaren dus ook niet de stroom die er loopt. Op grond van de resultaten formuleerden de onderzoekers twee conclusies: 1 Aan de polyaniline elektrode verloopt ook de halfreactie 2 H + + 2 e – → H . 2 2 De halfreactie 2 H + + 2 e – → H wordt ook versneld door de 2 polyaniline elektrode.
Uit onderzoek met gaschromatografie bleek dat er behalve methanol ook een aanzienlijke hoeveelheid ethanol aan de polyaniline elektrode wordt gevormd. In het onderzoek werd de ontstane molverhouding tussen ethanol en methanol bepaald. Aangezien de detector een verschillende gevoeligheid kent voor ethanol en methanol werd eerst een chromatogram gemaakt met een standaardoplossing. Deze standaardoplossing bevatte ethanol en methanol in de molverhouding 1 : 1 . In figuur 2 zijn het chromatogram van de standaardoplossing en dat van een monster weergegeven. Naast elke piek is het relatieve piekoppervlak genoteerd. figuur 2
Leg uit met behulp van figuur 2 of in deze bepalingen de stationaire fase meer of minder polair was dan de mobiele fase.