Vraag 22Distikstoftetraoxide
Uitwerkbijlage
Print de uitwerkbijlageDeze vraag beantwoord je op de uitwerkbijlage. Print hem en vul hem in, of neem de figuur over op papier. Stuur daarna een foto van wat je hebt ingevuld.
Schreef je op papier? Maak een foto van de ingevulde uitwerkbijlage. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- Bekijk eerst welke energieniveaus in de tekst en op de uitwerkbijlage al staan.
- Vergelijk per reactie het energieniveau van de beginstoffen met dat van de reactieproducten.
- Bepaal daarna de plek van de top voor de geactiveerde toestand, en houd dezelfde schaal voor beide diagrammen aan.
Hier verliezen leerlingen punten
- Teken de geactiveerde toestand echt als top, niet als vlakke lijn tussen beginstof en product.
- Zet het niveau van de reactieproducten op de plek die bij de reactie hoort, en niet alleen ergens onder de top.
- Let op dat beide diagrammen op dezelfde schaal staan, zodat de hoogtes van de toppen goed met elkaar te vergelijken zijn.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Distikstoftetraoxide ( N O ) is een sterke oxidator, die onder andere wordt 2 4 gebruikt in raketmotoren. N O ontstaat als bijproduct bij de productie van 2 4 salpeterzuur ( HNO ). Door de toegenomen vraag naar N O wordt 3 2 4 onderzoek gedaan of het mogelijk is om salpeterzuurfabrieken om te bouwen naar N O -fabrieken. 2 4 Op basis van het onderzoek werd een aangepast proces voorgesteld met twee reactoren. In reactor 1 (R1) reageert ammoniak met een overmaat zuurstof tot stikstofmono-oxide en waterdamp.
Het gasmengsel afkomstig uit R1 wordt in scheidingsruimte 1 (S1) gebracht, waar water volledig wordt afgescheiden. Het gevormde stikstofmono-oxide reageert vervolgens in reactor 2 (R2) met zuurstof tot stikstofdioxide, waarbij zich twee evenwichten instellen. 2 NO (g) + O (g) 2 NO (g) (evenwicht 1) 2 2 2 NO (g) N O (g) (evenwicht 2) 2 2 4 De reactie naar rechts is voor beide evenwichten in R2 exotherm. Onderdeel van het onderzoek was de vraag hoe het rendement van de productie van N O kan worden verhoogd door de druk en de temperatuur 2 4 in R2 te variëren.
De uitstroom van R2 wordt in een scheidingsruimte gebracht, waar N O 2 4 in vloeibare vorm wordt afgescheiden van de rest van het gasmengsel . De onderzoekers hebben op basis van het onderzoek een mogelijk blokschema voorgesteld van een N O -fabriek. 2 4
N O kan in een raketmotor worden figuur 2 4 gebruikt als oxidator. De brandstof is hierbij bijvoorbeeld monomethyl-hydrazine (MMH, zie de figuur). MMH en N O vormen een zogeheten ‘hypergool mengsel’. Dat is een 2 4 mengsel dat spontaan ontbrandt als de stoffen worden gemengd. Onderzoek heeft uitgewezen dat er bij contact tussen MMH en N O twee 2 4 reacties verlopen. Eerst verloopt een ontstekingsreactie (reactie 1) die genoeg energie levert, zodat de uiteindelijke verbrandingsreactie (reactie 2) kan starten. In reactie 2 worden MMH en N O omgezet tot stikstof, koolstofdioxide en 2 4 waterdamp.
Op de uitwerkbijlage zijn twee energiediagrammen onvolledig weergegeven: een voor de ontstekingsreactie (reactie 1) en een voor de uiteindelijke verbrandingsreactie (reactie 2). Beide energiediagrammen zijn op dezelfde schaal weergegeven.
Maak op de uitwerkbijlage beide energiediagrammen compleet met de energieniveaus van de geactiveerde toestanden en van de reactieproducten. Je hoeft geen bijschriften te vermelden.