end ex 11

MINISTERIE VAN ONDERWIJS
EN VOLKSONTWIKKELING
UNIFORM EINDEXAMEN HAVO 2011
VAK
DATUM
TIJD
: SCHEIKUNDE
: DINSDAG 21 JUNI 2011
: 7.45 – 10.45 u
Aantal opgaven : 5
Aantal pagina’s : 4
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!
Opgave1.
Metalen komen meestal gebonden voor in de bodem. Zo komt het metaal kobalt (Co) voor
in de verbinding kobaltsulfaat (CoSO4).
Om kobalt te winnen wordt een hoeveelheid kobaltsulfaat opgelost in water en
geëlektrolyseerd.
a. Teken de elektrolyse opstelling, benoem de onderdelen en geef de elektronenstroom
aan.
Tijdens de elektrolyse ontstaat bij één van de elektroden zuurstofgas.
b1.Geef de halfreactie die optreedt bij de positieve elektrode (+ pool).
b2.Geef de halfreactie die optreedt bij de negatieve elektrode ( pool).
c. Leg uit wat de pH zal zijn in de omgeving van de positieve elektrode; groter dan, gelijk aan
of kleiner dan 7.
Niet alle metaalverbindingen kunnen op dezelfde wijze worden geëlectrolyseerd.
Iemand wil uit een calciumzout het metaal calcium winnen en lost een hoeveelheid van het
zout op in water en gaat vervolgens elektrolyseren.
d. Leg uit waarom op deze manier calcium niet gewonnen kan worden uit het calciumzout.
e. Leg uit hoe het metaal calcium wel d.m.v. elektrolyse gewonnen zou kunnen worden uit
de calciumverbinding.
1
Opgave 2.
Gegeven de volgende evenwichtsvergelijking:
A (g)+ B(g)
C(g) + D(g)
a. Geef de evenwichtsvoorwaarde.
b. Bereken de vormingsenthalpie van stof D indien gegeven is:
Vormingsenthalpie Stof A = 0
Stof B = – 81,5 kJ/ mol
Stof C = – 60,2 kJ/ mol
H = – 41 kJ/mol
c. Beredeneer het entropie effect voor de reactie naar rechts.
d. Motiveer twee manieren waarop men de opbrengst aan stof D zou kunnen vergroten.
In een reactie vat van 50 dm3 worden 6,0 mol A en 4,0 mol B samengebracht. Als na enige
tijd het evenwicht is ingesteld, blijkt 2/5 deel van stof A te zijn overgebleven.
e. Bereken de concentraties van de gassen in de evenwichtstoestand.
f. Bereken de evenwichtsconstante (Kev).
Opgave 3.
Formaldehyde of methanal (H2CO)is een gas met een sterke onaangename geur. Een
oplossing van dit gas in water, genaamd formaline, wordt in de cosmetische wereld veel
toegepast. Een populaire haarbehandeling, die het haar stevig en glad maakt, genaamd
”keratine” is op basis van een formaline oplossing.
Om het massapercentage aan formaline te bepalen pipetteert men 10,0 ml van deze
oplossing in een maatkolf van 100,0 ml en vult aan met gedestilleerd water tot de
maatstreep.
Hieruit pipetteert men 10,0 ml in een erlenmeyer en titreert met een aangezuurde
kaliumpermanganaatoplossing van 0,0312 M. Er wordt hiervan 12,08 ml verbruikt.
a. Geef de reactievergelijking d.m.v. halfreacties.
b. Bereken hoeveel mmol methanal met de kaliumpermanganaatoplossing heeft
gereageerd.
c. Bereken hoeveel (m)gram formaline zat in de 10,0 ml onverdunde oplossing.
d. Bereken het massapercentage methanal (H2CO ) in de formaline oplossing.
(dichtheid= 0,8153 g/cm3)
2
Opgave 4.
Aan deeg worden vaak stoffen toegevoegd om het te laten rijzen. Uit deze stoffen komt
koolstofdioxide gas vrij. Dergelijke stoffen noemt men bakpoeders.
Er is een bakpoeder in de handel die bestaat uit natriumwaterstofcarbonaat en
kaliumtartaraat.
Kaliumtartaraat (KC4H5O6)is een voedingszuur dat ontstaat uit een reactie tussen kalium en
2,3-dihydroxybutaandizuur (wijnsteenzuur).
a. Teken de structuur van 2,3-dihydroxybutaandizuur.
In zure deeg reageert het natriumwaterstofcarbonaat met de kaliumtartaraat volgens de
onderstaande reactie:
Na+(aq) + HCO3(aq) + H+
H2CO3(aq) + Na+(aq)
b. Laat m.b.v. een reactievergelijking zien hoe het koolstofdioxide gas ontstaat.
Bij verwarming van het deeg zal dit evenwicht naar rechts aflopen.
c. Geef hiervoor een verklaring.
Om het massapercentage aan natriumwaterstofcarbonaat (NaHCO3) in een bepaalde soort
bakpoeder te bepalen voert men de volgende titratie uit:
0,220 gram bakpoeder wordt opgelost in een overmaat van 25,0 ml 0,1030 M zoutzuur.
d. Geef de reactievergelijking die optreedt tussen zoutzuur en het
natriumwaterstofcarbonaat.
De oplossing wordt enige tijd gekookt en na afkoeling getitreerd met 0,1220 M natronloog.
Hiervan wordt 9,84 ml verbruikt.
e. Geef de reactievergelijking tussen zoutzuur en natronloog.
f. Bereken hoeveel mmol zoutzuur heeft gereageerd met natriumwaterstofcarbonaat.
g. Bereken het massapercentage aan NaHCO3 in bakpoeder.
3
Opgave 5.
Een lightstick of glowstick is een transparante plastic buis die bepaalde vloeistoffen bevat
die in twee compartimenten gescheiden worden gehouden; een plastic buisje om een glazen
buisje heen.
Indien de lightstick gebroken wordt, vermengen de chemicaliën zich met elkaar, waardoor
een reactie ontstaat waarbij licht wordt uitgestraald en warmte. Dit fenomeen wordt
chemoluminescentie genoemd.
Het glazenbuisje bevat de stof: difenyl-oxalaat vermengd met een kleurstof.
O
O
O
O
Difenyl-oxalaat
Difenyl-oxalaat is een di-ester die ontstaat uit oxaalzuur (ethaandizuur) en fenol
(hydroxybenzeen).
a. Geef de reactievergelijking voor het ontstaan van deze di-ester in structuurformules.
Het plastic buisje om het glazen buisje heen, bevat waterstofperoxide.
Door het knikken van de lightsticks komen de stoffen bij elkaar en wordt het difenyl-oxalaat
door het waterstofperoxide omgezet in fenol (hydroxybenzeen) en koolstofdioxide.
b. Geef de reactievergelijking in molecuulformules.
c. Bereken de reactiewarmte die hierbij vrijkomt m.b.v. tabel 57. Neem voor de
vorminsenthalpie van difenyloxalaat en fenol resp. – 437 kJ/mol en – 168 kJ/mol.
4