Vraag 8Zwavelproductie
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?
- Zoek eerst in de tekst op welke reactie alleen zwavel S8 oplevert, want alleen die reactie telt mee.
- In het informatieboek vind je de vormingswarmtes van de stoffen die in die reactie voorkomen.
- Met de coëfficiënten uit de reactievergelijking reken je de reactiewarmte uit de vormingswarmtes uit.
- Reken daarna om naar joule per mol H2S en let op het teken van de uitkomst.
Hier verliezen leerlingen punten
- Een vormingswarmte uit het informatieboek kan negatief zijn, dus neem het teken altijd mee in je berekening.
- Let op de coëfficiënten, want die bepalen hoeveel mol van elke stof meetelt bij de reactiewarmte.
- Schrijf de eenheid van je uitkomst als joule per mol H2S, en niet als joule per mol zwavel.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Zwavel is een belangrijke grondstof voor onder andere de productie van zwavelzuur. Vroeger werd zwavel gedolven uit sulfaat-ertsen, maar tegenwoordig wordt vrijwel alle zwavel geproduceerd uit H S , een product 2 dat vrijkomt bij de verwerking van aardolie. De omzetting van H S tot zwavel vindt plaats via het claus-proces. In het 2 claus-proces verlopen twee reacties. 2 H S (g) + 3 O (g) → 2 SO (g) + 2 H O (g) (reactie 1) 2 2 2 2 3 2 H S (g) + SO (g) S (g) + 2 H O (g) (reactie 2) 2 2 x 2 x De waarde van x is hierin alleen afhankelijk van de temperatuur. Op de uitwerkbijlage bij vraag 11 is een deel van een claus-installatie weergegeven. In reactor 1 (R1) wordt H S onvolledig omgezet volgens 2 reactie 1. In R1 verloopt ook al deels reactie 2. Om het H S verder om te zetten tot S volgens reactie 2 is een volgende 2 x reactor (R2) nodig. In R2 verloopt alleen reactie 2. Door het gebruik van een katalysator in R2 kan het evenwicht van reactie 2 zich snel instellen. Om in het totale proces uiteindelijk een hoge omzettingsgraad van H S 2 naar zwavel te verkrijgen, wordt de zuurstoftoevoer in R1 zodanig geregeld dat de molverhouding H S : O bij de invoer in R1 2 : 1 is. 2 2
Een betrekkelijk kleine claus-installatie verwerkt per dag 20 ton H S . 2 Lucht bevat 20,9 volume-% zuurstof.
Reactie 2 blijkt een bijzondere reactie te zijn. Omdat de waarde van x afhangt van de temperatuur, heeft de reactiewarmte van reactie 2 geen constante waarde. Dit wordt veroorzaakt doordat de vormingswarmtes van S en S niet gelijk zijn. De vormingswarmte van S is gelijkgesteld 2 8 8 aan nul. De vormingswarmte van S is +1,28·10 5 J mol –1 . 2
Bereken de reactiewarmte van reactie 2 in joule per mol H S wanneer 2 uitsluitend S wordt gevormd. 2 Gebruik de waardes van de vormingswarmtes uit je informatieboek.