3 Reacties

3 Reacties
3.1 Energie
B 1
a Steenkool, aardolie en aardgas zijn fossiele brandstoffen.
b Als er meer koolstofdioxide in de atmosfeer komt,
wordt de warmte in de dampkring meer vastgehouden. Daardoor wordt de gemiddelde temperatuur op
aarde hoger.
c Smelten van de ijskappen, waardoor de zeespiegel
stijgt en grote delen van het land kunnen overstromen. Klimaatveranderingen.
d Duurzame energie is energie die nooit opraakt. Bij
het opwekken van deze energie ontstaan geen schadelijke stoffen.
e Om energie uit fossiele brandstoffen te halen, moet
je ze verbranden. Daarbij ontstaat het broeikasgas
koolstofdioxide. Dat gebeurt niet als je wind- en
zonne-energie gebruikt.
C 2
a Onjuist, waterstof bestaat uit kleine moleculen en
waterstof is wel degelijk brandbaar!
b Onjuist, zuurstof en stikstof zijn elementen (omdat
de moleculen ervan uit maar één atoomsoort zijn
opgebouwd) en deze elementen zijn niet brandbaar.
c Onjuist, in de moleculen van de stoffen glucose en
alcohol komen rode bolletjes voor (dit stellen zuurstofatomen voor). De stoffen glucose en alcohol zijn
wel brandbaar.
d Juist. Kijk maar naar de voorbeelden methaan en
benzeen. In de kolom ‘niet brandbaar’ kun je geen
stof vinden die alleen bestaat uit C- en/of H-atomen.
e Onjuist, de stof koolstofdioxide bevat per molecuul
een C-atoom en deze stof staat in de kolom nietbrandbare stoffen.
f Juist. Vergelijk maar eens de stoffen water en waterstofsulfide. Je ziet dat hier door het vervangen van
een zuurstofatoom door een zwavelatoom de brandbaarheid is toegenomen. De stof water staat immers
in de kolom ‘niet brandbaar’ en de stof waterstofsulfide staat in de kolom ‘brandbaar’.
Je ziet hetzelfde bij de stoffen koolstofdioxide en
koolstofdisulfide. Bij de laatste stof zijn twee zuurstofatomen vervangen door twee zwavelatomen en
© EPN
weer neemt de brandbaarheid toe. Koolstofdioxide
staat in de kolom ‘niet brandbaar’, terwijl koolstofdisulfide wel brandbaar is.
g Dit is juist. Kijk maar naar de voorbeelden methaan,
benzeen, alcohol en glucose.
h Dit is juist. Kijk maar naar de voorbeelden zwavel,
waterstofsulfide en koolstofdisulfide. In zwavel zijn
de zwavelatomen gebonden aan andere zwavelatomen. In waterstofsulfide is het zwavelatoom
verbonden met twee waterstofatomen en in koolstofdisulfide zijn twee zwavelatomen gebonden aan
een koolstofatoom. Telkens is zwavel dus gebonden
aan een andere atoomsoort dan zuurstof. De drie
genoemde stoffen zijn inderdaad alle drie brandbaar.
B 3
a
b
c
d
suspensie
Arabische gom
pictogram 2
De stof verandert niet (tijdens het verwijderen), er
ontstaat geen nieuwe stof, dus is het geen chemische reactie.
3.2 Kenmerken van een
chemische reactie
B 4
a Figuur 3.10b stelt een chemische reactie voor, want
in dit figuur ontstaan nieuwe moleculen.
b In figuur 3.10a worden moleculen gesorteerd. Dit
figuur stelt dus het scheiden van een mengsel voor.
B 5
Ja, er is een chemische reactie opgetreden. De stof die
bij 335 °C vast wordt, heeft andere stofeigenschappen
en stofconstanten dan de stof waar je mee bent begonnen. Die stof stolt (en smelt) bij 440 °C. (Er is dus
een stofconstante veranderd, namelijk het smeltpunt =
stolpunt.)
Reacties 21
A 6
a Dit is geen chemische reactie. De eigenschappen
van de stof suiker veranderen niet. Zo smaakt de
oplossing nog steeds zoet.
b Wanneer er vuur bij het dynamiet komt (via een lont),
hoor je een harde klap. Dat is het gevolg van een
explosie. Het dynamiet is daarna verdwenen. Er zijn
andere stoffen voor in de plaats gekomen. Het ontploffen van dynamiet is dus een chemische reactie.
c Ook hier hoor je een knal, maar het rubber van je
fietsband is nog steeds rubber. Er is alleen een
gaatje in gekomen. Het klappen van de band van je
fiets is dus geen chemische reactie.
d Zure melk ruikt en smaakt heel anders dan verse
melk. Onder invloed van bacteriën zijn bepaalde
stoffen in de melk (suikers) omgezet in zure stoffen.
Er is dus een chemische reactie opgetreden.
e Onder invloed van (ultraviolet) licht worden de kleurstoffen uit de inkt afgebroken (de kleur verbleekt).
Het afbreken van de kleurstof is een chemische
reactie.
f De nagellak wordt niet afgebroken. De nagellak
lost op in de remover, zodat het van de nagel kan
worden verwijderd. Het oplossen van stoffen is geen
chemische reactie.
B 7
De vaste stof is verdwenen. Uit het feit dat er een gas
ontwijkt, kun je afleiden dat de stof niet is opgelost,
maar dat er met de oorspronkelijke stof iets moet zijn
gebeurd.
C 10
a Koper is een roodbruine, vaste stof.
b Salpeterzuur is een kleurloze vloeistof (let op dit is
dus niet wit).
c De vloeistof begint te borrelen. Er ontstaat een bruin
gas. De oplossing wordt groen en het bekerglas
waarin de reactie werd uitgevoerd wordt heet. Aan
het eind van de reactie is het stukje koper verdwenen. Het bruine gas dat bij deze reactie ontstaat,
is erg giftig. Het mag natuurlijk niet in het lokaal
terechtkomen en daarom voeren we de proef uit in
een afzuigkast.
d Je kunt niet zeggen dat koper oplost in het salpeterzuur. Wanneer je de groene vloeistof zou indampen,
blijft er geen koper over, maar een heel andere stof.
Het koper heeft gereageerd met het salpeterzuur en
daarbij zijn andere stoffen ontstaan. Reageren is niet
hetzelfde als oplossen!
e Ja, het is wel degelijk een reactie. Het feit dat het
effect van deze reactie door één of meer andere
reacties ongedaan kan worden gemaakt, doet daar
niets aan af.
A 11
a Bij een exotherme reactie komt energie vrij: de reagerende stoffen raken die energie kwijt, de omgeving
krijgt er energie bij.
b Bij een endotherme reactie is energie nodig. De
reagerende stoffen krijgen die energie erbij en de
omgeving raakt energie kwijt.
c De vormen van energie die je regelmatig tegenkomt
zijn: warmte, elektriciteit en licht.
A 8
a Bij het verdampen van water veranderen de moleculen niet. Waterdamp kan weer condenseren. De
eigenschappen van de stof zijn niet veranderd. Het
oplossen van zout is ook geen chemische reactie. Bij
indampen blijft het zout weer over. De eigenschappen van zout (ook de smaak) blijven hetzelfde.
b Bij het verbranden van een kaars is er wel sprake
van een chemische reactie. Er komt energie vrij in de
vorm van warmte en licht. Het kaarsvet verdwijnt en
ervoor in de plaats komen verbrandingsproducten.
B 12
a Voor het smelten van kaarsvet is energie (in de
vorm van warmte) nodig. Het is dus een endotherm
proces.
b Om een hoeveelheid water te laten verdampen, is
warmte nodig. Bij het condenseren van evenveel
waterdamp komt dezelfde hoeveelheid warmte weer
vrij! Condenseren is dus een exotherm proces.
B 9
In een muntje van vijf eurocent zit ook vrij veel koper.
Dat zal dan ook op dezelfde manier met verdund salpeterzuur reageren.
22 Hoofdstuk 3
© EPN
3.3 Reactieomstandigheden
B 13
a De stof calciumoxide bestaat uit twee atoomsoorten, calcium en zuurstof. Daarom is het een verbinding. De stof koolstofdioxide bestaat ook uit twee
atoomsoorten, koolstof en zuurstof en is dus ook
een verbinding.
b Bij de reactie ontstaan twee nieuwe stoffen die zijn
opgebouwd uit de atoomsoorten calcium, zuurstof
en koolstof. Deze atoomsoorten waren vóór de
reactie in krijt aanwezig. Daarom moet krijt wel een
verbinding zijn.
c krijt (s) ¬ calciumoxide (s) + koolstofdioxide (g)
d Er moet voortdurend warmte worden toegevoerd,
dus is het een endotherme reactie.
C 14 *
a Het duurt nog tien minuten.
b 120 °C
c Het gaar maken van rundvlees duurt zonder snelkookpan wel drie uur. Met snelkookpan maar drie
kwartier. Dan is de tijdwinst dus veel groter dan bij
het koken van aardappels.
d Door de lagere luchtdruk is de temperatuur waarbij
water kookt lager. Daardoor wordt de reactietijd veel
langer. Het is bovendien nog maar de vraag of de
reactietemperatuur wel wordt bereikt!
e Er zijn acht stapjes van 10 °C. Dat betekent dat de
snelheid met een factor 28 is toegenomen! Dat wil
dus zeggen 256 keer zo snel!
is de reactiesnelheid het kleinst, want het contactoppervlak is hier minimaal. Dus de curve loopt hier het
minste steil. De reactiesnelheid van proef 2 zit ertussenin.
c Lijn A hoort bij proef 3, grootste reactiesnelheid, dus
kortste reactietijd.
Lijn C hoort bij proef 1, kleinste reactiesnelheid, dus
grootste reactietijd.
Lijn B hoort bij proef 2.
C 17 E
a Dan is de maximale hoeveelheid H2 ontstaan en is
de reactie afgelopen.
b Na t seconden is in proef I het meeste H2 ontstaan.
Lijn I heeft dus betrekking op de grootste reactiesnelheid.
c De leerlingen I en II verkrijgen evenveel H2. Leerling
III veel minder. Toch hebben ze alle drie evenveel
Mg gebruikt. Leerling III zal dus te weinig zoutzuur
hebben gebruikt. De leerlingen I en II hebben zo veel
zoutzuur gebruikt, dat alle Mg heeft gereageerd. Zij
hebben dus een overmaat zoutzuur gebruikt.
d Reactie I verloopt sneller dan reactie II. In beide
reacties is evenveel Mg gebruikt. Het verschil kan
liggen in de concentratie van het gebruikte zoutzuur. Deze is dan in proef II lager dan in proef I. Een
andere mogelijkheid is dat de temperatuur tijdens
proef II lager was dan tijdens proef I.
B 18
a aceton (l) + zuurstof (g) ¬ koolstofdioxide (g) + water (l)
b keukenzout (s) ¬ natrium (s) + chloor (g)
c stikstofdioxide (g) + water (l) ¬ salpeterzuur (aq)
B 19
B 15
a Je constateert dat tijdens de reactie warmte wordt
afgestaan aan de omgeving. Dus de reactie is dus
exotherm.
b E Een blokje ijzer heeft een veel kleinere verdelingsgraad dan ijzerpoeder. De reactie zal dus minder
snel verlopen en de ‘mini heater’ functioneert minder
goed. (Per seconde komt er veel minder warmte vrij.)
C 16 E
a Eén tablet, in welke vorm dan ook, levert dezelfde
hoeveelheid gas.
b Bij proef 3 is de reactiesnelheid het grootst, want
het contactoppervlak is bij de tablet in poedervorm
maximaal. Dus de curve loopt heel steil. Bij proef 1
© EPN
De eerste oorzaak is dat één van de beginstoffen op
is! De tweede oorzaak is dat de temperatuur daalt tot
onder de reactietemperatuur.
C 20
Ja, want vóór de pijl zie je één atoom koolstof en
achter de pijl ook. Zo zie je ook twee atomen zuurstof
vóór en achter de pijl.
Omdat het aantal atomen van elke soort vóór en
achter de pijl hetzelfde is, zal ook de totale massa van
de beginstoffen vóór de pijl hetzelfde zijn als de totale
massa van de reactieproducten achter de pijl.
C 21
Deze opdracht is ter beoordeling van de docent.
Reacties 23
3.4 Formuletaal
A 22
a He = Helium, Ne = Neon, Ar = Argon, Kr = Krypton,
Xe = Xenon en Rn = Radon.
b Deze elementen heten edelgassen omdat ze niet
gemakkelijk met andere stoffen reageren.
A 23
a Een element is een stof die uit één soort atomen
bestaat.
b Een verbinding is een stof die uit meer dan één soort
atomen bestaat.
c Er zijn ruim honderd atoomsoorten bekend. We
kunnen daar miljoenen verbindingen mee maken.
d Een verbinding bestaat uit ten minste twee verschillende atoomsoorten. Het kunnen er dus ook drie of
(zelfs veel) meer zijn.
B 24 *
Thiofeen: C4H4S
Alcohol: C2H6O
Zwavelzuur: H2SO4
Valium: C16H13N2OCl
Veronal: C8H12N2O3
A 25
a De coëfficiënt is in dit voorbeeld drie. Het is het getal
dat vóór de molecuulformule staat om het aantal
moleculen aan te geven.
b C = koolstof, Cl = chloor, O = zuurstof, H = waterstof.
c In één molecuul komen zes koolstofatomen, vijf
chlooratomen, één zuurstofatoom en één waterstofatoom voor.
d Het getal 6 noem je de index.
B 26
a Drie moleculen C6H12O6, elk opgebouwd uit zes koolstofatomen, twaalf waterstofatomen en zes zuurstofatomen. In totaal staan hier dus achttien koolstofatomen, zesendertig waterstofatomen en achttien
zuurstofatomen.
b Eén molecuul Br2, dat bestaat uit twee broomatomen. In totaal staan hier dus ook twee broomatomen.
c Vier moleculen NH3, elk opgebouwd uit één atoom
stikstof en drie atomen waterstof. In totaal staan hier
dus vier atomen stikstof en twaalf atomen waterstof.
24 Hoofdstuk 3
d Acht atomen Co. In totaal staan hier acht kobaltatomen.
e Acht moleculen CO, elk opgebouwd uit één atoom
koolstof en één atoom zuurstof. In totaal staan hier
dus acht atomen koolstof en acht atomen zuurstof.
f Twee moleculen C6H5NO2, elk opgebouwd uit zes
atomen koolstof, vijf atomen waterstof, één atoom
stikstof en twee atomen zuurstof. In totaal staan hier
dus twaalf atomen koolstof, tien atomen waterstof,
twee atomen stikstof en vier atomen zuurstof.
3.5 Van reactieschema
naar reactievergelijking
B 27
Vóór de pijl horen negen N-atomen en drie H-atomen.
In een molecuul waterstofazide zit maar één H-atoom.
Daar horen dus drie N-atomen bij. De molecuulformule
van waterstofazide is HN3.
B 28
4 CO (g) + 2 NO2 (g) ¬ 4 CO2 (g) + N2 (g)
B 29
a Koolstofdioxide en water(stofoxide)
b 6 NO (g) + 4 NH3 (g) ¬ 6 H2O (l) + 5 N2 (g)
C 30
a Antwoord D is het juiste antwoord.
b Ammoniak is een verbinding van stikstof en waterstof en koolstofdioxide is een verbinding van
koolstof en zuurstof. Omdat er staat dat zuurstof
wordt toegevoerd, moeten de atoomsoorten stikstof,
waterstof en koolstof (en mogelijk ook zuurstof) in
een molecuul ureum voorkomen.
c Het ureum kan op een eerder beschadigde plaats
zijn verbruikt. Daardoor is het niet zeker dat op die
plaats opnieuw een zelfreparerende reactie kan
plaatsvinden.
B 31
a
b
c
d
e
2 H2O (l) + 2 F2 (g)
4 NH3 (g) + 5 O2 (g)
CO2 (g) + 2 Mg (s)
4 FeS (s) + 7 O2 (g)
4 CuO (s) + CH4 (g)
¬
¬
¬
¬
¬
4 HF (aq) + O2 (g)
4 NO (g) + 6 H2O (l)
C (s) + 2 MgO (s)
4 SO2 (g) + 2 Fe2O3 (s)
4 Cu (s) + CO2 (g) + 2 H2O (l)
© EPN
B 32
a
b
c
d
2 C8H18 + 25 O2
2 C6H6 + 15 O2
2 C3H8O + 9 O2
2 C3H6O2 + 7 O2
B 37
¬
¬
¬
¬
16 CO2 + 18 H2O
12 CO2 + 6 H2O
6 CO2 + 8 H2O
6 CO2 + 6 H2O
B 33 *
a
b
c
d
3 Ca(OH)2 + 2 H3PO4
1 Fe2O3 + 3 H2
1 Cr(OH)3 + 1 H3PO4
4 KMnO4
¬ 1 Ca3(PO4)2 + 3 H2O
¬ 2 Fe + 3 H2O
¬ 1 CrPO4 + 3 H2O
¬ 2 K2O + 4 MnO2 + 3 O2
C 34
a Volgens de wet van Lavoisier is de totale massa van
de reactieproducten gelijk aan de totale massa van
de beginstoffen. Dit lijkt hier niet het geval te zijn.
b Bij de verbranding van kaarsvet ontstaan ook nog
koolstofdioxide (g) en waterdamp (g). Deze gassen
moet je natuurlijk ook meewegen! Bij de verbranding
van kaarsvet reageert kaarsvet met de zuurstof.
Je moet dus ook de massa van de zuurstof bij de
massa van de beginstoffen optellen. Als je de proef
goed uitvoert, blijkt de wet van Lavoisier toch op te
gaan. Je zou ook een klein stukje brandende kaars
in een afgesloten erlenmeyer kunnen verbranden. Zo
kan er geen gas uit of in de kolf. Dan blijft de massa
wel gelijk!
C 35
a 2 C2H6 (g) + 7 O2 (g) ¬ 4 CO2 (g) + 6 H2O (l)
b 2 H2O (l) ¬ 2 H2 (g) + O2 (g)
c P4 (s) + 5 O2 (g) ¬ 2 P2O5 (s)
3.6 Verbrandingsreacties
A 36
a Een verbranding is een reactie van een brandstof
met zuurstof waarbij meestal vuurverschijnselen zijn
waar te nemen en waarbij als reactieproduct oxiden
ontstaan.
b Een oxide is een verbinding die bestaat uit twee
atoomsoorten: de atoomsoort O en een andere
atoomsoort.
c roesten
© EPN
a Door het schuim wordt de zuurstoftoevoer afgesloten.
b Door het ontploffen van dynamiet wordt de zuurstof
weggeblazen en houdt de oliebrand op.
c Door de bomen om te kappen, haal je de brandstof
weg.
d Door de warmte van de brand gaat nu het water
verdampen. De temperatuur van de huizen naast het
huis dat in brand staat wordt niet hoog genoeg om
ze ook in brand te laten vliegen.
e Door de deksel op de pan te doen, sluit je de zuurstoftoevoer af. Door het gas uit te draaien, wordt het
vet in ieder geval niet nog heter!
f Water blust op twee manieren: in de eerste plaats
onttrekt het warmte aan het vuur waardoor de temperatuur onder de reactietemperatuur komt. Voor het
verdampen van water is namelijk veel warmte nodig
en die komt van het vuur. Bij het verdampen van
water ontstaat er ook nog eens een laag waterdamp,
die ervoor zorgt dat er minder zuurstof bij het vuur
kan komen.
B 38 *
a
b
c
d
e
f
4 Na (s) + O2 (g)
S8 (s) + 8 O2 (g)
4 Al (s) + 3 O2 (g)
2 Cu (s) + O2 (g)
2 Mg (s) + O2 (g)
P4 (s) + 5 O2 (g)
¬
¬
¬
¬
¬
¬
2 Na2O (s)
8 SO2 (g)
2 Al2O3 (s)
2 CuO (s)
2 MgO (s)
2 P2O5 (s)
C 39 *
a C18H36O2 (s) + 26 O2 (g) ¬ 18 CO2 (g) + 18 H2O (l)
b C12H22O11 (s) + 12 O2 (g) ¬ 12 CO2 (g) + 11 H2O (l)
c C2H6SO (s) + 4 O2 (g) ¬ 2 CO2 (g) + 3 H2O (l) + SO2 (g)
C 40
a
b
c
d
CH4 (g) + 2 O2 (g) ¬ CO2 (g) + 2 H2O (l)
CH4 (g) + O2 (g) ¬ C (s) + 2 H2O (l)
Gloeiende koolstofdeeltjes: roet
Bij een gesloten luchtschijf wordt er minder lucht,
dus ook zuurstof aangevoerd. In de vergelijking bij
opdracht b staat minder zuurstof dan in de vergelijking bij opdracht a. De onvolledige verbranding
wordt dus bevorderd door het sluiten van de luchtschijf.
Reacties 25
e Nee, koolstof en koolstofdioxide kunnen alleen
bij hele hoge temperatuur met elkaar reageren tot
koolstofmono-oxide. De gele vlam is daar lang niet
heet genoeg voor. (Je kunt dit controleren door
een gaasje in de gele vlam te houden: het gaat niet
gloeien!)
f Er kan koolstofmono-oxide ontstaan als je de geiser
lang gebruikt (hierdoor wordt de temperatuur immers
hoog) en als de geiser lang niet is schoongemaakt
(je hebt dan roetaanslag).
B 45
a Je toont water aan. Wit kopersulfaat wordt blauw.
b Koolstofdioxide: kleurloos kalkwater wordt wit troebel.
c De gevormde waterdamp condenseert bij lagere
temperatuur gemakkelijker tot water.
B 46 E
Je hebt te maken met (1) de verbranding van ijzer
waarbij ijzeroxide ontstaat.
A 47
C 41
a De gasvormige brandstof en zuurstof zijn goed gemengd in de juiste verhouding aanwezig.
b C7H16 (g) + 11 O2 (g) ¬ 7 CO2 (g) + 8 H2O (l)
c In het uitlaatgas bevinden zich de reactieproducten
van de verbranding van benzine: CO2 en H2O en
verder N2, dat aanwezig was in de ingezogen lucht
en niet heeft gereageerd.
B 42
Nee. Als aardgas wordt verbrand, ontstaat er koolstofdioxide. In proef II zou Silke dan hebben waargenomen
dat het kalkwater troebel werd. Dat gebeurde niet. Dus
zit er geen aardgas in de cilinder.
a Een explosie kun je opvatten als een heel snelle
verbranding.
b Naarmate aan meer van de volgende voorwaarden
is voldaan, wordt de kans op een explosie steeds
groter:
– de brandstof is gasvormig;
– de brandstof is gemengd met zuurstof in de verhouding waarin de moleculen met elkaar reageren;
– er ontstaan gasvormige verbrandingsproducten;
– er komt bij de reactie veel warmte vrij.
Resultaat: door de warmte gaan de gasvormige reactieproducten snel en sterk uitzetten. Dit geeft een
schokgolf en een knal.
A 48
A 43
a Een reagens is een stof die zichtbaar verandert in
aanwezigheid van de stof die je wilt aantonen.
b Jood is het reagens dat in de biologie wordt gebruikt
om zetmeel aan te tonen.
c 1 Het moet selectief zijn, dat wil zeggen dat het
alleen verandert als de stof die je wilt aantonen
aanwezig is.
2 Het moet gevoelig zijn, dat wil zeggen dat het al
verandert als er een heel klein beetje van de aan te
tonen stof aanwezig is.
B 44
a Het kalkwater wordt door de zuigpomp opgezogen!
b De lange en de korte buis moeten van plaats worden
verwisseld.
c Het kalkwater wordt wit troebel.
d een reagens
26 Hoofdstuk 3
a Een gloeiende houtspaander gaat weer branden.
b Nee, als er te weinig zuurstof aanwezig is, gaat de
houtspaander uit.
c Het water kan wit (watervrij) kopersulfaat blauw kleuren.
C 49
Water kan niet verder meer branden en bevordert de
verbranding niet. Door te verdampen kan water veel
warmte afvoeren en een beschermende laag waterdamp vormen waardoor de zuurstoftoevoer bij een
brand minder wordt.
Zuurstof is een gas dat verbranding juist bevordert. Je
moet er dus voor zorgen dat zuurstof niet in de buurt
van brandende stoffen komt (bij brand juist ramen en
deuren dicht!).
© EPN
B 50
a Je kunt een mengsel van stoffen die wel met elkaar
zouden kunnen reageren prima bewaren zolang je
ervoor zorgt dat de reactietemperatuur niet wordt
bereikt. Pas bij de reactietemperatuur zal waterstof
met zuurstof reageren. Er is dus een vonk of een
vlammetje nodig om de reactie op gang te brengen.
b Bij verbranding van waterstof ontstaat water (l) als
reactieproduct.
c De reactie van waterstof met zuurstof levert energie
op in de vorm van warmte en (een beetje) licht.
d 2 H2 (g) + O2 (g) ¬ 2 H2O (l)
B 51
a C15H32 + 23 O2 ¬ 15 CO2 + 16 H2O
b Versterken van het broeikaseffect, doordat het broeikasgas CO2 in de lucht komt.
c Voorbeelden van een juist argument van een voorstander:
– Als je het nu niet verplicht maakt, heb je kans dat
het over een paar jaar veel meer kost.
– Hoe eerder je begint, hoe beter het is om het
broeikaseffect tegen te gaan.
– Als je vliegt moet je de consequenties ook dragen.
– Je hoopt dat om deze reden steeds minder
mensen gaan reizen met een vliegtuig.
– Dit zorgt voor een beter evenwicht in de natuur.
Voorbeelden van een juist argument van een tegenstander:
– Laat de vliegmaatschappij zelf maar betalen.
– Iemand moet zelf weten of hij daaraan mee wil
doen; je kunt niemand ertoe dwingen.
– Sommige mensen hebben daar geen geld voor.
– Maar een klein deel van alle koolstofdioxide wordt
uitgestoten door vliegtuigen.
– Op deze manier gaan mensen nog meer en gemakkelijker met het vliegtuig reizen, de schuld is
immers afgekocht.
B 52
a Er zijn gele vlammen, boven de vlam is een zwarte
walm te zien, er is roetaanslag of er komt zwarte
rook uit de schoorsteen.
b C, CO en H2O.
c Het is een kleurloos en reukloos gas bij kamertemperatuur.
d Koolstofmono-oxide kan verder verbranden tot koolstofdioxide.
e Opstelling B is geschikt.
© EPN
f Als de verbranding onvollediger is, zal er meer
koolstofmono-oxide (en minder koolstofdioxide)
ontstaan. De GI zal dan groter zijn. In houtkachel B
is de verbranding dus onvollediger.
3.7 Rekenen met
massaverhoudingen
A 53
a Omdat atomen zo klein zijn zou je met heel kleine
getallen moeten werken, dat is niet handig.
b Na de reactie is van de stof die in overmaat is nog
wat over.
c 1 u komt overeen met 1,67·10−24 gram
B 54
a Nee, van stikstof naar zuurstof neemt de massa van
het atoom toe, maar de diameter neemt iets af. Bij
zwavel en chloor zie je hetzelfde.
b De massa van een chlooratoom is 35,5 u. Die van
een stikstofatoom is 14,0 u. Een chlooratoom is dus:
35,5
= 2,54 maal zo zwaar.
14,0
c De diameter van het model van het zuurstofatoom is
13 mm = 13·10−3 m.
In het echt is de diameter van een zuurstofatoom
0,13 nanometer = 0,13·10−9 m.
Het model van een zuurstofatoom is dan:
13·10−3 m
0,13·10−9 m
= 1,0·108 keer zo groot
(= 100 miljoen keer!).
B 55
a,b Je kunt bij deze berekening gebruikmaken van
een rekenschema:
magnesium zuurstof magnesiumoxide
massaverhouding 24,31
16,00
40,31
hoeveelheid stof
g
x
y
x=
8,50 × 16,00
8,50
= 5,59 g zuurstof
24,31
Reacties 27
Volgens de wet van Lavoisier weegt de totale hoeveelheid MgO evenveel als de hoeveelheden Mg en O2
samen. y = 8,50 + 5,59 = 14,09 g magnesiumoxide.
B 56
a Zie figuur 3.1.
b Voor 22 buren is 1650 gram spaghetti nodig: zie
figuur 3.1.
c Per persoon moet je 75 gram spaghetti klaarmaken:
zie figuur 3.1.
d 0,5 g magnesium reageert met 0,35 g zuurstof: zie
figuur 3.2.
e 1,4 g magnesium reageert met 1,0 g zuurstof: zie
figuur 3.2. Magnesium is dus in overmaat.
f Na afloop zit er 1,4 + 1,0 = 2,4 g magnesiumoxide in
het vat.
HHU[HSNYHTILUVKPNKLWHZ[H
c 18,0 liter lucht bevat 18,0 × 0,209 L = 3,76 liter zuurstof.
3,76 liter zuurstof weegt 3,76 × 1,33 g = 5,00 g.
5,00 g Al reageert met 5,00 × 0,889 = 4,45 g.
Zoveel is er ruimschoots, dus zuurstof is in
overmaat aanwezig.
d De gasdruk in het vat is kleiner geworden, want er is
zuurstofgas verdwenen en er is geen ander gas voor
in de plaats gekomen.
C 58 *
Nee, een chemische reactie stopt pas als één van de
beginstoffen op is. Het kan ook voorkomen dat ze
toevallig allebei tegelijk op zijn!
C 59 *
Je kunt bij deze opgave weer een rekenschema
I
calcium
water
massaverhouding
40,08
36,03
hoeveelheid stof g
2,70
x
maken:
x=
2,70 × 36,03
= 2,43 g water
40,08
De overmaat water is dan 6,00 − 2,43 = 3,57 g water.
J
3.1
HHU[HSI\YLU
a De molecuulmassa van H2SO4 is:
2 × 1,008 u + 32,06 u + 4 × 16,00 u = 98,08 u
b De molecuulmassa van C2H5OH is:
2 × 12,01 u + 6 × 1,008 u + 1 × 16,00 u = 46,07 u
c De molecuulmassa van H3PO4 is:
3 × 1,008 u + 1 × 30,97 u + 4 × 16,00 u = 97,99 u
d De molecuulmassa van C6H12O6 is:
6 × 12,01 u + 12 × 1,008 u + 6 × 16,00 u = 180,2 u
3
massa zuurstof (g)
A 60 *
2
C 61 *
1
d
0
0
3.2
1
2
e
3
massa magnesium (g)
4
B 57 *
a 2 Al (s) + 3 O2 (g) ¬ 2 Al2O3 (s)
b Je kunt het vat verhitten tot de ontbrandingstemperatuur van Al is bereikt, of je kunt gebruikmaken van
een mechanisme zoals bij een ouderwets flitslampje.
28 Hoofdstuk 3
a Het aantal stikstofatomen is vóór de pijl twee, maar
na de pijl is er maar één. De totale massa van de
atomen die vóór de pijl staan afgebeeld is:
2 × 14,0 + 2 × 1,0 = 30,0 u. De totale massa van de
atomen die achter de pijl staan is:
1 × 14,0 + 3 × 1,0 = 17,0 u.
De reactievergelijking is nog niet kloppend gemaakt,
dus voldoet deze modelvergelijking niet aan de wet
van Lavoisier.
b Ja, de vergelijking is nu kloppend gemaakt. Er staan
nu links en rechts van de pijl evenveel atomen stikstof en waterstof. Er wordt nu wel aan de wet van
© EPN
Lavoisier voldaan. De massa vóór de pijl is 30,0 u en
achter de pijl ook.
c Bij het beantwoorden van deze vraag moet je een
aantal stappen zetten:
1 Stel de reactievergelijking op:
N2 (g) + 3 H2 (g) ¬ 2 NH3 (g)
2 Bepaal de massa’s van de moleculen vóór de pijl.
De massa van een molecuul stikstof is
2 × 14,00 = 28,0 u.
De massa van een molecuul waterstof is
2 × 1,0 = 2,0 u.
3 Kijk in de vergelijking en stel vast in welke getalsverhouding de moleculen met elkaar reageren:
hier is dat als 1 : 3.
4 Bereken de massaverhouding:
1 × 28,00 : 3 × 2,0 = 28,0 : 6,0 (= 4,67 : 1,00).
d We gaan nu op dezelfde manier te werk als bij
opgave c:
1 Reactievergelijking:
CH4 (g) + 2 O2 (g) ¬ CO2 (g) + H2O (l)
2 Bepaal de massa’s van de stoffen vóór de pijl.
De massa van een molecuul methaan:
12,0 + (4 × 1,0) = 16,0 u.
De massa van een molecuul zuurstof:
2 × 16,0 = 32,0 u.
3 Kijk goed naar de reactievergelijking en stel vast in
welke getalsverhouding de moleculen met elkaar
reageren. Hier is dat 1 : 2.
4 Bereken de massaverhouding:
16,0 : 64,0 (= 1,00 : 4,00).
3.8 Analysemethoden
B 62
8,0·1022 moleculen S2 bestaan uit 2 × 8,0·1022
S-atomen.
2 × 8,0·1022
Hieruit kunnen
= 2,0·1022 S8-moleculen
8
worden gevormd.
B 64 *
a Antwoord A is juist.
b 6 Pb2O3 ¬ 4 Pb3O4 + O2
c Tijdens het verwarmen is er een gas ontsnapt. De
massa is dus afgenomen.
d De rode stof reageert met zuurstof uit de lucht,
waardoor de oranje stof weer ontstaat.
C 65 *
Hoeveel g koper ontstaat als 10,0 g CuO ontleedt?
De reactievergelijking is:
2 CuO (s) ¬ 2 Cu (s) + O2 (g)
2 CuO weegt 2 × 63,5 + 2 × 16,0 = 159 u
2 Cu weegt 2 × 63,5 = 127 u
1 O2 weegt 2 × 16,0 = 32,0 u
De massaverhouding CuO : Cu : O2 = 159 : 127 : 32,0
x=
10,0 × 127
= 8,0
159
Uit 10,0 g CuO zou 8,0 g Cu ontstaan.
In de proef is 8,9 g Cu ontstaan. De stof is niet CuO,
maar Cu2O.
C 66
a Het is geen verbrandingsreactie omdat er geen zuurstof van buitenaf wordt toegevoegd. Je zou dit een
inwendige verbranding kunnen noemen.
b,c Volgens de wet van Lavoisier is de totale massa
van de reactieproducten ook 250 gram.
De molecuulmassa’s van de stoffen waar je mee te
maken hebt zijn:
C3H5N3O9 = (3 × 12,01) + (5 × 1,008) + (3 × 14,01) +
(9 × 16,00) = 227,1 u
H2O = (2 × 1,008) + (1 × 16,00) = 18,02 u
N2 = (2 × 14,01) = 28,02 u
CO2 = (1 × 12,01) + (2 × 16,00) = 44,01 u
O2 = (2 × 16,00) = 32,00 u
Door nu goed naar de reactievergelijking te kijken
kun je concluderen dat uit: (4 × 227,1) = 908,0 g
dynamiet ontstaat (10 × 18,02) = 180,2 g water,
(6 × 28,02) = 168,1 g stikstof, (12 × 44,01) = 528,1 g
koolstofdioxide en 32,00 g zuurstof.
C 63 *
a De molecuulmassa van NH4NO3 is 80,0 u.
b De massa van 2 N is 28,0 u.
c Als je de massa van 2N (28,0 u) deelt door de massa
van NH4NO3 en vermenigvuldigt met 100, krijg je
35,0 massaprocent.
© EPN
Hieruit volgt een evenredigheidstabel:
C3H5N3O9
H2O
N2
CO2
O2
908,0
250
180,2
a
168,1
b
528,1
c
32,00
d
Reacties 29
3.9 Afsluiting
Met behulp van kruisproducten kun je nu a, b, c en d
berekenen.
1
a =
250 × 180,2
= 49,6 g water =
24,5 × 49,6
908,0
b=
=
= 67,4 dm .
18,02
250 × 168,1
908,0
24,5 × 46,3
= 46,3 g stikstof =
= 40,5 dm3.
28,02
c =
=
250 × 528,1
= 145,4 g koolstofdioxide
908,0
24,5 × 145,4
=
250 × 32,00
908,0
24,5 × 8,81
= 8,81 g zuurstof
= 6,75 dm3.
32,00
stof
massa
volume
g
dm3
water
18,02
24,5
hier:
49,6
a
stof
massa
volume
g
dm3
stikstof
28,02
24,5
hier:
46,3
b
stof
massa
volume
g
dm3
koolstofdioxide
44,01
24,5
hier:
145,4
c
stof
massa
volume
g
dm3
zuurstof
32,00
24,5
hier:
8,81
d
Via kruisproducten vind je nu je antwoorden, zie de
tabellen hierboven.
Het totale volume van het gas, gemeten bij kamertemperatuur, is maar liefst 196 dm3.
30 Hoofdstuk 3
Kenmerken van een chemische reactie zijn:
– Tijdens een chemische reactie veranderen beginstoffen in reactieproducten: stofeigenschappen veranderen.
– Bij elke chemische reactie is er een energie-effect.
– Bij elke chemische reactie is de massa van beginstoffen gelijk aan de massa van reactieproducten.
– Stoffen reageren en ontstaan in vaste massaverhoudingen.
2
= 80,9 dm3.
44,01
d=
3
a Voorbeelden van een juist antwoord zijn:
− De takjes en houtspaanders hebben een grotere
verdelingsgraad dan de dikke balken.
− De houtspaanders hebben een groter oppervlak
dan een balk (met hetzelfde gewicht).
− De takjes en houtspaanders worden sneller heet.
− Bij de takjes en houtspaanders wordt de ontbrandingstemperatuur eerder bereikt.
b Er zijn gele vlammen, boven de vlam is een zwarte
walm te zien, er is roetaanslag of er komt zwarte
rook.
c In één regel wordt een chemische reactie beschreven.
d,e Voorbeelden van een juist antwoord:
– te gebruiken stof: zand/schuim(blusser)
– brand gestopt door: afsluiten van de zuurstoftoevoer
of
– te gebruiken stof: water
– brand gestopt door: verlaging van de temperatuur (tot onder de ontbrandingstemperatuur)
f Je noemt dat een suspensie.
3
Waterstof, zuurstof, stikstof, fluor, chloor, broom en
jood
4
a
b
c
d
CO2
NH3
C2H6O of C2H5OH
H2SO4
© EPN
5
9
a 1 helium
2 koolstofmono-oxide
3 ammoniak
4 waterstof
5 glucose
6 broom
7 zwaveldioxide
8 ijzer
b In de formule van een element staat maar één soort
symbool.
c De nummers 1, 4, 6 en 8 zijn formules van elementen.
d In de formule van een verbinding staan twee of meer
verschillende soorten symbolen.
e De nummers 2, 3, 5, en 7 zijn formules van verbindingen.
f Het zijn allemaal zuivere stoffen. In elk onderdeel van
opgave 5a staat maar één formule.
6
a In een reactieschema geef je verkort een chemisch
proces weer en je gebruikt de namen van de stoffen.
Bij een reactievergelijking gebruik je de formules van
de stoffen en je zorgt ervoor dat de aantallen atomen
van elke soort vóór en na de reactie even groot zijn.
b zwaveltrioxide (g) + water (l) ¬ zwavelzuur (aq)
c stikstof (g) + waterstof (g) ¬ ammoniak (g)
d waterstofperoxide (aq)
¬ water (l) + zuurstof (g)
6 NO (g) + 4 NH3 (g) ¬ 6 H2O (l) + 5 N2 (g)
10
a In messing komt ook zink voor, zie hoofdstuk 1.
b 2 Cu + O2 ¬ 2 CuO
c In Cu2O zitten tweemaal zoveel Cu-atomen per
O-atoom dan in CuO. Het massapercentage Cu in
Cu2O is dus het grootst.
11
a Een oxide bestaat uit twee atoomsoorten.
b C6H12O6 is geen oxide, want er zitten drie atoomsoorten in.
CuO is een oxide, want er zitten twee atoomsoorten
in en één ervan is de atoomsoort O.
O2 is geen oxide, want er zit maar één atoomsoort
in.
CH4 is geen oxide, omdat één van de twee atoomsoorten niet de atoomsoort O is.
12
a
b
c
d
difosfortrioxide
aluminiumoxide
koperoxide
koolstofdioxide
13
koolstofdioxide
7
a De index is het getal dat rechtsonder bij elk symbool
staat (het geeft het aantal atomen van die soort aan).
De coëfficiënt staat vóór de molecuulformule en
geeft het aantal moleculen aan.
b In een molecuul cafeïne zitten 26 atomen (vier verschillende atoomsoorten).
8
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
© EPN
2 Al + 3 Cl2
4 K + 1 O2
1 N2O3 + 1 H2O
2 CO + 1 O2
4 Al + 3 O2
1 CaO + 1 H2O
1 Fe2O3 + 3 H2
4 NH3 + 5 O2
1 C9H20 + 14 O2
2 C3H6O2 + 7 O2
1 N2O5 + 2 KOH
2 Na + 2 H2O
¬
¬
¬
¬
¬
¬
¬
¬
¬
¬
¬
¬
2 AlCl3
2 K2O
2 HNO2
2 CO2
2 Al2O3
1 Ca(OH)2
2 Fe + 3 H2O
4 NO + 6 H2O
9 CO2 + 10 H2O
6 CO2 + 6 H2O
2 KNO3 + 1 H2O
2 NaOH + 1 H2
14
a
b
c
d
e
f
Rook bestaat uit vaste deeltjes, fijn verdeeld in lucht.
De namen zijn roet en koolstofmono-oxide.
adsorberen
Koolstofmono-oxide is giftig.
2 CO + O2 ¬ 2 CO2
Voorbeelden van juiste antwoorden zijn:
– Het filter zit vol/raakt verstopt.
– Het adsorptiemiddel/Norit is verzadigd (met giftige
stoffen).
– Het adsorptiemiddel/Norit is uitgewerkt.
g Een blusdeken neemt zuurstof weg.
Reacties 31
15
18
a Er is hier sprake van een kooktraject, want autobenzine is een mengsel.
b stikstof
c In een automotor heerst een hoge(re) temperatuur
(dan in de buitenlucht).
d Wit kopersulfaat, dat wordt blauw (met water).
e Voorbeelden van juiste milieueffecten zijn:
– broeikaseffect;
– zure regen;
– CO is een giftige stof.
1 g natrium + x g broom = 4,5 g natriumbromide
x = 4,5 − 1 = 3,5 g broom
Natrium en broom reageren in de massaverhouding
1 : 3,5.
19
a,b Hoeveel g waterstof reageert met 10 g zuurstof?
hoeveelheid H2
massaverhouding
gegeven/gevraagd
16
a koolstofdioxide
b Zwaveldioxide veroorzaakt zure regen/zwavelzuur (in
de lucht) of verzuring van het milieu.
c 6 NO + 4 NH3 ¬ 5 N2 + 6 H2O
d Een katalysator wordt niet verbruikt (en raakt daarom
niet op).
eV
f suspensie
g Voorbeelden van juiste antwoorden zijn:
– Er ontstaat gips (uit zwaveldioxide en kalksteen en
dat is een nieuwe/andere stof).
– Er ontstaat gips uit andere stoffen.
– Er ontstaat een nieuwe stof (gips).
– Gips is een andere stof dan kalksteen.
17 *
a
b
c
d
e
schuim
SO2
Eerst smelten, dan verdampen.
C25H52 + 38 O2 ¬ 25 CO2 + 26 H2O
Voorbeelden van een juist antwoord:
– De vlam is geel.
– Er komt roet van de vlam af.
f De temperatuur is onder de ontbrandingstemperatuur gekomen.
g Als het bijzondere kaarsje brandt, is de temperatuur in de lont te laag om het magnesium te laten
ontbranden.
h Voorbeelden van een juist antwoord:
– De kaars met (natte) vingers/een (natte) spons
uitdrukken.
– De kaars van de taart nemen en onder de kraan
houden.
– De lont (vlak boven het kaarsvet) afknippen.
32 Hoofdstuk 3
hoeveelheid O2
g
x=
1,0 × 10
1,0
x
g
7,9
10
= 1,3
7,9
1,3 g waterstof reageert met 10 g zuurstof.
Er ontstaat 1,3 + 10 = 11,3 g water.
Er blijft 2,0 − 1,3 = 0,7 g waterstof over.
20
a
b
c
d
gasfase
adsorptie
y = 60 en z = 30
Vergelijking B is juist.
21
a
b
c
d
e
Antwoord C, neon is juist.
Waterstof is (zeer) brandbaar en/of explosief.
Antwoord A, edelgassen is juist.
C3H8 + 5 O2 ¬ 3 CO2 + 4 H2O
Propaan kun je vloeibaar maken door het samen te
persen of door het sterk af te koelen.
22
a Antwoord A is juist.
b Een juiste berekening leidt tot de uitkomst 1,3 (g).
Een correct antwoord bestaat uit de volgende onderdelen:
– de berekening van de massaverhouding 10 H2O /
Na2CO3 · 10 H2O : 180,0 / 286,0;
– de berekening van de massa-afname (= het aantal
gram water dat ontstaat uit 2,0 gram kristalsoda):
2,0 vermenigvuldigen met de berekende massaverhouding.
c Een juiste berekening leidt tot de uitkomst 0,63 (kg).
d Antwoord D is juist.
© EPN