Vraag 183x productie van aniline
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?
- Bedenk eerst welke soort reactie reactie 1 is, gezien de warmte die vrijkomt.
- Denk na over wat het evenwicht doet als je warmte toevoegt, en welke kant dat op gaat.
- Ga daarna na hoe snel de deeltjes bewegen bij een hogere temperatuur.
- Koppel die beweging aan hoe vaak en hoe krachtig de deeltjes met elkaar botsen.
Hier verliezen leerlingen punten
- Schrijf niet alleen dat het evenwicht verschuift, maar leg ook uit waarom het zo gebeurt.
- Noem bij de tweede uitleg zowel de snelheid van de deeltjes als het aantal botsingen, met het verband ertussen.
- Geef bij het botsende-deeltjesmodel het verband tussen temperatuur en botsingen, niet alleen een losse stelling.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Aniline (figuur 1) behoort tot de meest geproduceerde stoffen in de chemische industrie. Het wordt gebruikt als figuur 1 grondstof voor veel synthetische kleurstoffen en kunststoffen. Ruim 100 jaar geleden werd aniline industrieel geproduceerd met het Béchamp-proces: in enkele stappen reageert nitrobenzeen ( C H NO ) 6 5 2 met ijzer en water tot aniline en Fe O . 3 4
Het Béchamp-proces wordt niet meer ingezet voor de productie van aniline, maar wel voor de productie van Fe O , dat als zwart pigment 3 4 wordt gebruikt. Fe O is een dubbelzout. In Fe O komen zowel Fe 2+ -ionen 3 4 3 4 als Fe 3+ -ionen voor.
Tegenwoordig wordt vrijwel alle aniline geproduceerd met een van de volgende processen: − het nitrobenzeen-proces, gebaseerd op de reactie van nitrobenzeen met waterstof; − het fenol-proces, gebaseerd op de reactie tussen fenol en ammoniak. Beide processen worden commercieel uitgevoerd in de gasfase en in de vloeibare fase. nitrobenzeen-proces Op de uitwerkbijlage bij vraag 16 is het blokschema van het nitrobenzeen-proces onvolledig weergegeven. In reactor 1 (R1) verloopt reactie 1. C H NO (g) + 3 H (g) ⇆ C H NH (g) + 2 H O (g) (reactie 1) 6 5 2 2 6 5 2 2 In scheidingsruimte 1 (S1) wordt de temperatuur zo ingesteld dat een van de stoffen S1 verlaat in de gasfase. De andere stoffen verlaten S1 als vloeibaar mengsel. In de volgende scheidingsruimtes (S2 en S3) wordt het overgebleven mengsel gedestilleerd. De temperaturen in S2 en S3 zijn steeds zo gekozen dat slechts één stof de ruimte in de gasfase kan verlaten.
Voor een constante productkwaliteit moet de temperatuur in R1 gelijk blijven tijdens het proces. Dit doet men door te koelen. Er komt namelijk warmte vrij tijdens reactie 1.
Door de temperatuur in de reactor te variëren, wordt het nitrobenzeen-proces geoptimaliseerd. Hierbij wordt gestreefd naar een hoge opbrengst van aniline in een zo kort mogelijke tijd. Bij verhoging van de temperatuur verschuift het evenwicht in R1 naar links. Dit verschuiven hoeft niet nadelig te zijn voor de opbrengst.
Voer de volgende opdrachten uit: − Leg uit dat het evenwicht naar links verschuift bij verhoging van de temperatuur in R1. − Leg uit hoe het verhogen van de temperatuur in R1 toch voordelig kan zijn voor de opbrengst. Gebruik het botsende-deeltjesmodel.