Om het oxaalzuur gehalte in spinazie te bepalen wordt de

MINISTERIE VAN ONDERWIJS
EN VOLKSONTWIKKELING
UNIFORM HEREXAMEN HAVO 2013
VAK
DATUM
TIJD
: SCHEIKUNDE
: DONDERDAG 25 juli 2013
: 7.45 – 10.45 u
Aantal opgaven : 5
Aantal pagina’s : 3
Toegestaan
: BINAS en rekenmachine
Controleer zorgvuldig of alle pagina’s in de goede volgorde aanwezig zijn.
Neem in geval van een afwijking onmiddellijk contact op met een surveillant.
SUCCES!
Opgave 1
We kunnen de verbinding koolstofdioxide volgens onderstaande 2 reacties bereiden:
1. De volledige verbranding van koolstof.
2. De verhitting van calciumcarbonaat CaCO3 waarbij tevens vast calciumoxide CaO ontstaat.
a. Geef de vergelijkingen van de reacties 1 en 2.
De 1e reactie verloopt exotherm, waarbij de vrijgekomen warmte even groot is als de
vormingswarmte van koolstofdioxide.
b1. Leg uit wat we onder vormingswarmte verstaan.
b2. Hoe groot is de vormingswarmte van koolstofdioxide? (Raadpleeg tabel 57A)
De 2e reactie verloopt endotherm.
c. Bereken de reactiewarmte van deze reactie m.b.v. vormingswarmten (tabel 57A).
We kunnen de vrijgekomen warmte uit reactie 1 benutten om reactie 2 te laten verlopen.
d. Bereken de warmte die vrijkomt bij de verbranding van 10,0 gram koolstof.
e. Bereken hoeveel gram calciumoxide we maximaal kunnen verkrijgen, indien we de
vrijgekomen warmte uit onderdeel d met een benuttingspercentage van 70 %, gebruiken
om reactie 2 te laten verlopen.
(Indien je het antwoord van onderdeel d niet hebt, gebruik dan als antwoord 300 kJ!)
1
UNIFORM HEREXAMEN HAVO 2013
Scheikunde
Opgave 2
Bij voldoende verhitting van een mengsel van fenylmethaanzuur en 2-propanol in
aanwezigheid van geconcentreerd zwavelzuur ontstaat o.a. een ester volgens:
O
H3C
CH3
OH
O
H3C
(l)
Fenylmethaanzuur
+
CH3
OH
(l)
O
(l)
+
H2O(l)
2-propanol
a. Geef de systematische naam van de gevormde ester.
b. Schrijf bovengenoemde reactievergelijking op in molecuulformules.
Op een bepaald tijdstip blijkt een evenwicht te zijn ingetreden, waarbij 1,2 mol van de ester
gevormd blijkt te zijn.
c. Bereken hoeveel gram fenylmethaanzuur dan zal zijn omgezet.
Na beëindiging van de reactie wordt de gevormde ester uit het reactiemengsel gescheiden.
d. Leg uit van welke scheidingsmethode we daarbij gebruik kunnen maken.
e. Teken de structuurformule van de verbinding 3-fenyl-2-methylpropaanzuur.
f. Leg uit of 3-fenyl-2-methylpropaanzuur een isomeer is van de ester uit bovenstaande
reactievergelijking.
Opgave 3
In een brandstofcel wordt chemische energie middels een redox reactie omgezet in elektrische
energie.
In een bepaalde brandstofcel worden zuurstof en waterstof, beide afzonderlijk van elkaar,
toegevoerd aan de brandstofcel. In de cel worden deze twee stoffen gescheiden door een
membraan. Zuurstof wordt bij de kathode (positieve elektrode) toegevoerd en waterstof bij de
anode (negatieve elektrode). Waterstof wordt onder invloed van een katalysator gesplitst
in H ionen en elektronen.
De elektronen stromen naar de kathode waarbij de stroom die ontstaat, gebruikt kan worden voor
een apparaat.
De H ionen stromen door een elektrolyt (zoutoplossing) en komen samen met de elektronen
weer bij de kathode. Ze reageren daar met de zuurstof tot water.
a1. Geef de vergelijking van de halfreactie die optreedt aan de positieve elektrode.
a2. Geef de vergelijking van de halfreactie die optreedt aan de negatieve elektrode.
b. Geef de vergelijking van de totale reactie die plaatsvindt in deze brandstofcel.
c. Geef de vergelijking van de halfreactie die optreedt aan de negatieve elektrode als we i.p.v.
waterstof, waterstofsulfide H2S(g) toevoeren.
d. Bereken hoeveel gram zwavel er zal zijn ontstaan als men 2,95 liter waterstofsulfide heeft
toegevoerd. (Vm = 25 dm3)
2
UNIFORM HEREXAMEN HAVO 2013
Scheikunde
Opgave 4
“Waarom krijg ik na het eten van spinazie stroeve tanden”?
Spinazie bevat onder meer oxaalzuur (H2C2O4).
Tandglazuur bevat hydroxyapatiet; een verbinding met de molecuulformule Ca5(PO4)3OH.
Tandglazuur is chemisch gezien een base, dat reageert met het oxaalzuur. Elke keer als je spinazie
eet lost dus een klein beetje tandglazuur op. Hierdoor gaan de tanden stroef aanvoelen.
a. Leg uit aan de hand van de bovenstaande formule voor hydroxyapatiet waarom tandglazuur
chemisch gezien een base is.
Om het oxaalzuur gehalte in spinazie te bepalen wordt de volgende proef uitgevoerd:
100 gram spinazie wordt fijn gestampt. Hieraan wordt gedestilleerd water toegevoegd en
gedurende 10 minuten gekookt. Na afkoeling wordt de oplossing gefiltreerd.
Het filtraat wordt overgebracht in een maatkolf en opgelost tot 250 ml.
Hieruit wordt 50 ml gepipetteerd en in een erlenmeyer gedaan. Vervolgens wordt er getitreerd
met een 0,0275 M aangezuurde kaliumpermanganaatoplossing. Er blijkt 9,10 ml hiervan nodig te
zijn.
b. Geef de vergelijking via halfreacties die optreedt tussen de kaliumpermanganaatoplossing en
de oxaalzuuroplossing.
c. Bereken hoeveel mmol oxaalzuur heeft gereageerd met de kaliumpermanganaatoplossing.
d. Bereken het aantal mmol oxaalzuur in de 250 ml oplossing.
e. Bereken het aantal gram oxaalzuur per kg spinazie.
Opgave 5
Distikstofpentoxide N2O5(g) is een gevaarlijke en instabiele verbinding die kan ontleden in
distikstofmonoxide en zuurstof. Onder gunstige omstandigheden is deze ontleding een
evenwichtsproces.
a. Geef de reactievergelijking voor het bovenstaande evenwichtsproces.
b. Geef de evenwichtsvoorwaarde.
c. Bereken de evenwichtsconcentratie van distikstofpentoxide, indien gegeven is dat de
distikstofmonoxide (N2O(g)) concentratie 0,3 M en de evenwichtsconstante Kev 0,12 M2
bedragen.
d. Beredeneer of de evenwichtsconstante Kev groter of kleiner zou worden of gelijk zou blijven
bij verhoging van de temperatuur.
e. Bereken de vormingsenthalpie van distikstofpentoxide indien gegeven is dat de reactie
enthalpie H 70,2 kJ/mol bedraagt.
3