Examen VWO 2001

Examen VWO 2001
Scheikunde 1,2
Tijdvak 2
Dizuren
Hexaandizuur is een van de grondstoffen voor de bereiding van sommige soorten nylon.
De structuurformule van hexaandizuur is:
O
HO
C
O
H2
C
H2
C
H2
C
H2
C
C
OH
Een methode die in ontwikkeling is om hexaandizuur te maken, is de reactie van
cyclohexeen in zuur milieu met waterstofperoxide.
Cyclohexeen heeft de volgende structuurformule:
H2
C
CH
H 2C
H 2C
CH
C
H2
Bij de reactie tussen cyclohexeen en waterstofperoxide ontstaat, behalve hexaandizuur, uitsluitend water.
3p 1
Geef de vergelijking, in molecuulformules, van de reactie tussen cyclohexeen en waterstofperoxide.
Waterstofperoxide is tijdens deze bereiding opgelost in water. Cyclohexeen lost vrijwel niet op in water.
Als tijdens de bereiding een stof met de algemene formule R 3CH3NHSO4 aanwezig is, kan men een
hoog rendement verkrijgen. In R3CH3NHSO4 is F een alkylgroep met 6 tot 8 koolstofatomen.
Tijdens een experimentele uitvoering van dit proces heeft men uit 100 gram cyclohexeen 161 gram
zuiver hexaandizuur verkregen.
3p 2
Bereken het rendement van dit proces.
Het R3CH3NHSO4 wordt aan het begin van de reactie aan de waterige fase, dat is de oplossing van
waterstofperoxide in water, toegevoegd. Het R3CH3NHSO4 is in de waterige fase gesplitst in R3CH3N+ ionen
en HSO4– ionen. Het zwakke zuur HSO4– zorgt voor het zure milieu van de waterige fase. De R3CH3N+ ionen
zorgen voor het hoge rendement van het proces.
Bij de bovengenoemde uitvoering van het proces was bij het begin van de reactie de pH van de
waterige fase 1,90.
4p 3
Bereken hoeveel mol R3CH3NHSO4 per liter van de waterige fase moet worden opgelost om bij het begin
van de reactie pH = 1,90 te verkrijgen (T = 298 K).
Tijdens de omzetting van cyclohexeen tot hexaandizuur ontstaan verschillende tussenproducten. Een
van die tussenproducten onder andere:
OH
OH
OH
O
tussenproduct 1
3p 4
O
tussenproduct 2
Geef de systematische naam van dit tussenproduct 2
O
tussenproduct 3
In figuur 1 is het infraroodspectrum van een van de tussenproducten in de gasfase weergegeven.
Figuur 1
2p 5
Leg uit van welk tussenproduct het infraroodspectrum is afgebeeld in figuur 1
In de stof R3CH3NHSO4 die tijdens het onderzoek naar de bereiding van hexaandizuur uit cyclohexeen
en waterstofperoxide werden gebruikt, was het aantal koolstofatomen in de alkylgroepen R gelijk aan 8.
De ruimtelijke bouw van en R3CH3N+ ion, met 8 koolstofatomen in elke groep R, kan als volgt worden
weergegeven:
H3C
N
De zigzaglijntjes in bovenstaande weergave van een R3CH3+ ion stellen de C8H17 groepen voor.
Omdat cyclohexeen en de waterstofperoxide-oplossing niet mengen, moet tijdens de reactie heftig
geroerd worden. Door de aanwezigheid van de R3CH3N+ ionen wordt de menging van het cyclohexeen
en de waterige fase sterk verbeterd.
3p 6
Leg uit aan de hand van de bouw van de R3CH3N+ ionen uit hoe het komt dat door de aanwezigheid van
deze ionen de menging van het cyclohexeen en de waterige fase sterk wordt verbeterd.
Gesubstitueerde cyclohexenen reageren in zuur milieu op dezelfde wijze met waterstofperoxide als
cyclohexeen. Zo kan bijvoorbeeld ook 1,2,3,4-butaan tetracarbonzuur worden bereid.
O
O
HO
C
H2
C
H
C
H
C
O
C
C
OH
OH
H2
C
O
C
OH
2p 7
Geef de structuurformule van een gesubstitueerde cyclohexeen dat als beginstof voor de bereiding van
1,2,3,4-butaantetracarbonzuur kan worden gebruikt. Je hoeft bij het beantwoorden van deze vraag geen
rekening te houden met stereo-isomerie
Thiocyanaat in speeksel
Bij de behandeling van iemand met een cyanidevergiftiging worden de cyanide-ionen (CN-) in de lever
omgezet tot thiocyanaationen (SCN-). De thiocyanaationen komen onder andere in het speeksel terecht. De
hoeveelheid thiocyanaat in het speeksel is een maat voor de hoeveelheid cyanide die nog in het lichaam
aanwezig is.
De concentratie thiocyanaat in het speeksel kan colorimetrisch bepaald worden. Door toevoeging van een
oplossing met Fe3+ ionen aan het speeksel vormen zich FeSCN2+ ionen, die er de oorzaak van zijn dat de
oplossing een rode kleur krijgt.
De vorming van FeSCN2+ is een evenwichtsreactie:
Fe3+ (aq) + SCN– (aq) ⇆ FeSCN2+ (aq)
Voor dit evenwicht geldt : K = 9,1 . 102 (298 K)
Om het SCN- gehalte in speeksel te bepalen, is van zes ijkoplossingen de extinctie bij een golflengte van 447
nm gemeten. Bij alle metingen werd dezelfde cuvet gebruikt. De samenstelling van de ijkoplossingen en de
gemeten extincties staan vermeld in onderstaande tabel en zijn verwerkt tot een ijkdiagram.
tabel
ijkoplossing
nr
1
2
3
4
5
6
mL
oplossing A
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
mL
oplossing B
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
mL
water
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
gemeten
extinctie (E)
0,00
0,11
0,20
0,29
0,37
0,47
Oplossing A is een 0,200 M Fe(NO3)3-oplossing, oplossing B is een 2,00 . 10–4 M KSCN-oplossing
ijkdiagram
Fe3+ ionen kunnen met SCN– ionen ook de deeltjes Fe(SNC)2+ , Fe(SCN)3 , Fe(SCN)4– , Fe(SCN)52–
en Fe(SCN)63– vormen, volgens :
SCN– (aq)
⇆
Fe(SNC)2+ (aq)
+
–
SCN (aq)
⇆
Fe(SCN)3 (aq)
+
–
SCN (aq)
⇆
Fe(SCN)4– (aq)
Fe(SCN)4– (aq) +
SCN– (aq)
⇆
Fe(SCN)52– (aq)
Fe(SCN)52– (aq) +
SCN– (aq)
⇆
Fe(SCN)63– (aq)
Fe(SNC)2+ (aq) +
Fe(SNC)2
+
Fe(SCN)3 (aq)
Alle soorten deeltjes die uit Fe3+ en SCN– ionen gevormd kunnen worden, veroorzaken een rode kleur. Het
absorptiespectrum is voor iedere soort deeltjes anders. De vorming van andere soorten deeltjes dan
FeSCN2+ ionen moet daarom voor een nauwkeurige bepaling worden tegengegaan. Dit wordt bereikt door de
molariteit van oplossing A 1000 keer zo groot te maken als de molariteit van oplossing B.
2p 8
Leg aan de hand van een evenwichtsbeschouwing uit hoe een grote molariteit van oplossing A ten opzichte
van oplossing B ervoor kan zorgen dat de vorming van andere soorten deeltjes dan Fe(SCN) 2+ te
verwaarlozen is.
In de ijkoplossingen 2 tot en met 6 is meer dan 98% van de SCN- ionen omgezet tot
FeSCN2+ ionen. De vorming van andere soorten deeltjes dan FeSCN 2+ in deze oplossingen is te
verwaarlozen.
4p 9
Bereken de concentraties, in mol L–1, van de ionen Fe3+, SCN– en FeSCN2+ in ijkoplossing 6 als 98 %
van de SCN– ionen is omgezet tot FeSCN2+.
2p 10
Laat door een berekening van de concentratiebreuk zien dat in ijkoplossing 6 in de evenwichtssituatie
méér dan 98 % van de SCN– ionen is omgezet tot FeSCN2+ (298 K)
Van een persoon werd speeksel verzameld. Het speeksel onderging de volgende bewerkingen:

een hoeveelheid van het speeksel werd gedurende vijf minuten gecentrifugeerd;

van de heldere oplossing werd 0,100 mL gepipetteerd in een maatkolf van 10,00 mL;

aan de vloeistof werd 5,00 mL oplossing A toegevoegd;

met water werd de oplossing in de maatkolf aangevuld tot 10,00 mL;

van de zo ontstane oplossing werd, met dezelfde cuvet als die waarmee de extincties van de
ijkoplossingen waren bepaald, de extinctie bij 447 nm gemeten; deze was 0,23.
4p 11
Bereken mede met behulp van het ijkdiagram de concentratie van de SCN– ionen,
in mol L–1, in het onderzochte speeksel.
Milde bromeringen
Deze opgave gaat over het artikel ‘Milde oxidatieve bromeringen’ dat op de volgende pagina staat.
Lees dit artikel en maak vervolgens de vragen van deze opgave.
Op een aantal plaatsen in dit artikel wordt “In de voetsporen van de natuur”uit de titel verduidelijkt.
1p 12
Geef één zin aan waarin zo’n verduidelijking voorkomt. Noem de eerst twee en de laatste twee woorden
van deze zin.
In alinea 6 wordt de vorming van HOBr uit onder andere H 2O2 en Br . met WO42 al katalysator,
beschreven en in de figuur wordt deze schematisch weergegeven. Deze reactie is een redoxreactie.
4p 13
Leid met behulp van vergelijkingen van halfreacties de vergelijking af voor deze vorming van HOBr.
Een gelaagd dubbelhydroxide kan bestaan uit onder andere magnesium- en aluminiumionen. Per mol
magnesium- aluminiumionen samen bevat zo’n LDH twee mol hydroxide-ionen; voor de rest zitten er
chloride-ionen in. Het LDH waaruit de synthetische katalysator is gemaakt, kan worden weergegeven
met de verhoudingsformule Mg 1,00x Al x (OH) 2,00 Cl 3,00. In de katalysator die gebruikt is, is 10 % van
de chloride-ionen vervangen door wolframaationen. De katalysator kan worden weergegeven met de
formule Mg 1x Al x (OH) 2,00 Cl y (WO4) z.
3p 14
2p 15
Leid de waarde af van x in de formule Mg 1,00x Al x (OH) 2,00 Cl 3,00 af.
Leid de waarden van y en z in de formule Mg 1x Al x (OH) 2,00 Cl y (WO4) z van de gebruikte
katalysator af .
In alinea 10 worden ‘positief geladen aminozuren’ genoemd. Hiermee worden positief geladen
aminozuureenheden bedoeld ide deel uit maken van een eiwitketen. Een positief geladen lysine-eenheid
in een eiwitketen kan schematisch worden weergegeven met Lys+. In een eiwitketen komt het fragment
~GlyLys+~ voor.
4p 16
Geef het fragment ~GlyLys+~ weer in structuurformule. Geef in deze structuurformule ook aan waar
de positieve lading zit.
De testreactie die in alinea 7 wordt genoemd en in de figuur is weergegeven, is een bromeringsreactie.
2p 17
Leg uit of deze bromeringsreactie als een substitutiereactie mag worden gezien.
Fenolrood en broomfenolblauw kunnen als indicator worden gebruikt.
Kleur bij lagere
Omslagtraject in pH
pH-waarden
Bij 298 K
Broomfenolblauw
Geel
3,0  4,6
Fenolrood
Geel
6,6  8,0
Kleur bij hogere
pH-waarden
Blauw
Rood
Uit deze gegevens kan worden afgeleid tussen welke pH-grenzen de genoemde testreactie (alinea 7)
dient te worden uitgevoerd.
2p 18
Leg uit wat deze pH-grenzen zijn.
In de alinea’s 7 en 8 worden resultaten genoemd van onderzoek naar de zogenoemde
bromeringsactiviteit van verschillende katalysatoren. Voor het uitvoeren van dit onderzoek dient eerst
een onderzoeksvraag geformuleerd te zijn.
1p 19
4p 20
Formuleer een onderzoeksvraag voor een dergelijk onderzoek.
Beschrijf hoe je het onderzoek ter beantwoording van de bij de vorige vraag geformuleerde
onderzoeksvraag uitvoert.
Milde oxidatieve bromeringen: in de voetsporen van de natuur
1Bromering van koolstofverbindingen leidt tot de
vervaardiging van interessante stoffen, waaronder
vlamvertragers en ontsmettingsmiddelen.
2Bij de hedendaagse
Bij de hedendaagse fabricage van deze stoffen
maakt men vaak gebruik van elementair broom
(Br2), een zeer toxisch en moeilijk hanteerbaar
reagens. Aan het Centrum voor Oppervlakte
Chemie en Katalyse (COK) in Leuven wordt
daarom gewerkt aan de ontwikkeling van
milieuvriendelijke en veilige bromeringen.
3Enzymen of biokatalysatoren, met name
vanadiumbroomperoxidases (afgekort VPO’s)
bleken de inspiratiebron bij uitstek. VPO’s die uit
schimmels gewonnen kunnen worden , zijn
namelijk in staat selectieve bromeringen uit te
voeren. Bovendien maken zij gebruik van
eenvoudige reagentia, namelijk bromide (Br) en
waterstofperoxide (H2O2)
4Opgeloste enzymen zijn voor industriële
toepassingen niet zo interessant. Men gebruikt
liever enzymen die gebonden zijn aan vaste
stoffen, zodat ze beter teruggewonnen kunnen
worden. De activiteit van dergelijke
geïmmobiliseerde enzymen is minstens honderd
keer zo klein als die van opgeloste enzymen.
5Er is nu een synthetische katalysator gemaakt die
de werking van het enzym nabootst. Deze vaste
onoplosbare stof bestaat uit wolframaat eenheden
(WO42) die ionisch uitgewisseld zijn op een
6
7
8
9
10
anorganische dragerstructuur. Deze anorganische
dragerstructuur is een zogenoemd gelaagd
dubbelhydroxide (layered double hydroxide,
afgekort LDH).
De bromering verloopt als volgt: eerst zet H2O2
met behulp van WO42 als katalysator het Br om
tot HOBr.
Het HOBr reageert vervolgens met een
organische verbinding (zie figuur 1)
De traditionele testreactie voor
bromeringsactiviteit is de omzetting van het gele
fenolrood tot het blauwe broomfenolblauw.
Dergelijke omkleuringsreacties toonden aan dat
de enzymnabootser actiever is dan
geïmmobiliseerde broomperoxidases.
De dragerstructuur blijkt essentieel voor de
bromeringsactiviteit. Want opgelost WO42
vertoont onder dezelfde omstandigheden een veel
lagere activiteit dan WO42 dat gebonden is op de
enzymnabootser.
Logischerwijze kan worden gesteld dat de reactie
tussen de negatief geladen reactiepartners (het
bromide en het actieve wolframaat) wordt
verhinderd door elektrostatische afstoting. De
aanwezigheid van positieve ladingen in de
anorganische LDH-drager maakt dat deze
afstoting minder wordt.
Een vergelijkbaar scenario bestaat voor de echte
enzymen. Hier is het actieve vanadiumcentrum
omgeven door positieve geladen aminozuren,
zoals His, Arg en Lys.
Naar: Chemisch Weekblad en Nature
O O
S
O
Figuur 2
O O
S
O
OH
Br
OH
Br
Br
OH
fenolrood
HOBr
HOBr
O
wolframaat
OH
Br
Broomfenolblauw
H2 O
Br-
2-
O WO
O
H2O2
O
O WO
O
H2O
2-
Actief wolframaat
Schematische voorstelling van de
katalysator in werking. Het actieve
wolframaat is gebonden op de positief
geladen, anorganische LDH-drager (niet
afgebeeld) Hier helpt het met het oxideren
van Br onder vorming van HOBr. Dit
HOBr zorgt voor de bromering van
koolstofverbindingen, zoals fenolrood.
Biogas reiniging
Biologische afvalmateriaal bestaat hoofdzakelijk uit eiwitten, koolhydraten en vetten. Door vergisting
van biologische afvalmateriaal ontstaat zogenoemd biogas. Biogas wordt gezien als een duurzame
energiebron. Bij vergisting van biologisch afvalmateriaal ontstaat echter ook waterstofsulfide.
2p 21
Uit welke van de drie genoemde stoffen (eiwitten, koolhydraten en vetten) kan het waterstofsulfide
gevormd zijn? Geef een verklaring voor je antwoord; betrek hierin van alledrie de genoemde stoffen de
samenstelling.
Waterstofsulfide is een giftig, stinkend gas. Dat zijn redenen waarom men zoveel mogelijk
waterstofsulfide uit het biogas verwijder.
2p 22
Leg uit om welke andere reden met het waterstofsulfide uit het biogas verwijdert.
Men heeft een nieuwe methode ontwikkeld om biogas te reinigen. Daarbij wordt het waterstofsulfide
omgezet tot zwavel. In dit proces wordt het biogas in een zogenoemde scrubber door een licht basische
vloeistof geleid. Hier wordt het waterstofsulfide als volgt omgezet:
H2S + OH− → HS− + H2O
(reactie 1)
De HS− bevattende vloeistof die de scrubber verlaat, wordt vervolgens in een ruimte geleid waar het
HS− door bacteriën, met zuurstof uit de lucht, wordt omgezet tot zwavel.
In de bioreactor treedt de volgende reactie op:
2 HS− + O2 → 2S + 2 OH−
(reactie 2)
De suspensie met daarin de gevormde zwavel wordt uit de bioreactor naar een filter gevoerd, terwijl de
bacteriën in de bioreactor achterblijven. Het filter scheidt de zwavel van de vloeistofstroom. Omdat bij
het totale proces geen OH− verbruikt wordt, en ook niet gevormd, kan de basische vloeistof die na
filtratie overblijft, opnieuw worden gebruikt.
2p 24
Leg uit dat bij het hierboven beschreven proces uiteindelijk geen OH − wordt verbruikt en ook niet
gevormd.
Bij de uitvoering van de biogasreiniging als continu proces wordt, behalve het biogas, ook een
geconcentreerde oplossing van natriumhydroxide in de scrubber geleid. Dit ondanks het feit dat geen
OH– verbruikt wordt. Dit is nodig omdat in reactie 1 water wordt gevormd dat moet worden afgevoerd.
Dat doet men door een deel van de vloeistof af te tappen. Daardoor gaat OH- verloren. Het inleiden van
de geconcentreerde oplossing van natriumhydroxide dient om dit verlies te compenseren.
De hiervoor beschreven biogasreiniging als continu proces kan in een blokschema
worden
weergegeven. Op de bijlage bij deze opgave is een deel van dit blokschema afgebeeld.
5p 25
Teken op de bijlage de andere twee blokken, met de namen bioreactor en filter.
Maak het blokschema compleet met lijnen en pijlen; zet bij die lijnen en pijlen de
bijbehorende namen. Kies daarbij uit de volgende lijst. Het is mogelijk dat je daarbij één
of meer namen meerdere malen moet gebruiken.

geconcentreerde oplossing van natriumhydroxide

HS- bevattende vloeistof

licht basische vloeistof

lucht in

lucht uit

zwavel

zwavelsuspensie
Men controleert regelmatig of de waterstofsulfideconcentratie in het biogas voldoende omlaag is
gebracht. Dit kan onder andere gebeuren door middel van een titratie:
*
een bekende hoeveelheid gereinigd biogas wordt geleid in een oplossing die een bekende
hoeveelheid jood bevat; de volgende reactie treedt dan op:
H2S + I2 → S + 2 H+ + 2 I–
*
vervolgens wordt door middel van een titratie met een oplossing van natriumthiosulfaat
(Na2S2O3) van bekende molariteit bepaald hoeveel jood na de reactie met H 2S is overgebleven;
daarbij treedt de volgende reactie op:
2 S2O32– + I2 → S4O62– + 2 I–
Als bij zo’n bepaling 10,0 dm3 (p = po; T = 298 K) gereinigd biogas wordt geleid door een oplossing die
0,250 mmol jood bevat, blijkt voor de titratie 7,72 mL 0,0500 M natriumthiosulfaat nodig te zijn.
5p 25
Einde
Bereken het volumepercentage H2
Uitwerkbijlage vraag 24
Scheikunde 1,2
Examen VWO 2001
Tijdvak 2
gereinigd
biogas
met H2S
scrubber
biogas
Uitwerkingen
+ 4H2O → C6H10O4 + 4H2O
1
C6H10
2
molecuulmassa cyclohexeen = 6 · 12,01 + 10· 1,008 = 82,14
100;82
100 g cyclohexeen ≙
= 1,217 mol cyclohexeen ≙ 1,217 mol hexaandizuur
14
molecuulmassa hexaandizuur = 6 · 12,01 + 10 · 1,008 + 4· 16 = 146,14
1,217 mol hexaandizuur ≙ 1,217 · 146,14 = 178 g hexaandizuur.
Rendement = Error!· 100 = 90,4 %
3
pH = 1,90  [H3O+] = 10 –1,90 = 1,3 . 10–2 mol L–1
HSO4– + H2O ⇆ SO42– + H3O+
Kz = 1,1 . 10–2
[SO42–] = [H3O+] = 1,3 . 10–2
Kz = Error!  [HSO4–] = Error! = 1,44 . 10–2 mol L–1
[HSO4–]o = 1,5 . 10–2 + 1,3 . 10–2 = 2,8 . 10–2 mol L–1
dus ook 2,8 . 10–2 mol R3CH3NHSO4 per liter
4
2 hydroxy cyclohexanon
5
Als het molecuul een C=O binding had dan had je een piek bij 1700 moeten hebben dit zien we niet in
het IR spectrum dus moet het tussenproduct 1 zijn.
6
het R3CH3N+ ion heeft een ionogene kop en apolaire staarten (R). De ionogene kop mengt goed met
water en de apolaire staarten goed met het cyclohexeen. Dus is de menging veel beter.
7
O
HO
H2
C
C
CH
CH
HC
C
HO
O
CH
C
H2
Thiocyanaat in speeksel
8
Door de grote concentratie van oplossing A ten opzichte van oplossing bij ligt het evenwicht
Fe3+ (aq) + SCN– (aq) ⇆ FeSCN2+ (aq) sterk rechts zodat de concentratie SCN– erg klein is.
Dit laatste heeft tot gevolg dat de andere evenwichten sterk links liggen (SCN– staat voor de pijl dus als
deze concentratie erg klein is ligt het evenwicht aan die kant)
10
in 5 ml 0,2 M Fe(NO3)3 oplossing zit 5,00. 0,200 = 1,0 . 10–3 mmol Fe3+
in 5 ml 2 . 10–4 M KSCN oplossing zit 5. 2 . 10–4 = 1,0 . 10–3 mmol SCN–
98 % omgezet dus 0,98 . 1.0 . 10–7 = 9,8 . 10–3m mol
Fe3+ (aq) +
SCN– (aq) ⇆
begin
1,00 .
10,0 . 10
reactie
9,80 . 10
–3
98 % omgezet
1,00
[Fe3+] = Error! = 0,100 mol L–1
FeSCN2+ (aq)
–4
9,80 . 10–4
9,80 . 10–4
0,200 . 10–4
9,80 . 10–4
[SCN–] = Error! = 2,00 . 10–6
[FeSCN2+] = Error! = 9,8 . 10–5
K = Error! = Error! = 4,9 . 102 << 9,1 . 102
K waarde nog te klein dus boven de streep moet groter worden en onder de streep kleiner dus er is nog
te weinig omgezet. Bij evenwicht is er dus meer dan 98 % omgezet
11
Extinctie = 0,23 geeft een 2,40 ml oplossing B (aflezen uit grafiek)
SCN– = 2,40 . 2,00 . 10–4 =4,8 . 10–4 mmol Dit zal in 0,100 ml speeksel dus
[SCN–] = Error!= 4,8 . 10–3 mol L–1
Milde bromeringen
12
goede antwoorden zijn
1
Enzymen of …. Bij uitstek. (Alinea 3)
2
Er is …..enzym nabootst (alinea 5)
3
Dergelijke omkleuringsexperimenten …. Geïmmobiliseerde broomperoxiden (alinea 7)
4
Een vergelijkbaar …… echte enzymen (alinea 10)
13
H2O2 +2e  2OH
Br + OH  HOBr + 2e
H2O2 + Br  HOBr + OH
`
14
Of
H2O2 + 2H+ + 2e  2H2O
Br + H2O  HOBr + H+ + 2e
H2O2 + Br + H+  HOBr + H2O
Of
H2O2 +2e  2OH
Br + H2O  HOBr + H+ + 2e
(H+ + OH  H2O)
H2O2 + Br  HOBr + OH
totale negatieve lading = 2,30 dit moet dus ook gelijk zijn aan de totale positieve lading
het is Mg2+ en Al3+
dus (1 x) · 2 + x · 3 = 2,30
2 2x + 3x + 2,3
x = 0,3
15
10 % vervangen door WO42 dus 0,03 Cl vervangen
2 Cl worden vervangen door 1 WO42 dus z = 0,015
y = 0,3  0,03 = 0,27
16.
HN
CH
H
O
H
C
N
H
O
CH
C
CH2
CH2
CH2
CH2
NH2
17
Bij de reactie wordt een H atoom vervangen door een Br atoom dus een substitutiereactie
18
broomfenolblauw moet blauw zijn dus boven 4,6
fenolrood moet geel zijn dus beneden pH 6,6
dus tussen de 4,6 en 6,6
19
Voorbeelden van goed antwoorden zijn:
Is de snelheid van de omkleuringsreactie groter bij gebruik van WO 42 dat vast op de drager zit
dan bij gebruik van opgelost WO42?
Is de snelheid van de omkleuringsreactie groter bij gebruik van de enzymnabootser dan bij gebruik

van een geïmmobiliseerd enzym?
Heeft de enzymnabootser een grotere activiteit dan het geïmmobiliseerde enzym?

Maakt het (voor de bromeringsactiviteit) uit of WO42 in oplossing is of gebonden is aan de drager>


20
Voer twee proeven uit bij gelijke concentraties van de stoffen waterstofperoxide, bromide en fenolrood.
Doe bij de ene proef het opgeloste WO42 en gebruik bij de andere proef het WO42 dat vast zit op de
drager.
Start voeg de stoffen bij elkaar maar doe als laatste de bromide (of peroxide toe) Start daarna de
tijdmeting. Meet de tijd tot het mengsel blauw is geworden. (neem bij beide zelfde blauwkleuring als
eindpunt)
Biogas reinigen
21
eiwitten sommige amminozuren bevatten zwavel atomen Koolhydraten zijn koolwaterstoffen en vetten
bevatten alleen C, H en O dus beide geen S Dus alleen de eiwitten zorgen voor de vorming van H 2S
22
Bij de verbranding van waterstofsulfide ontstaat SO2 wat zure regen veroorzaakt.
23
in reactie 1 reageert 1 mol OH weg bij de vorming van 1 mol HS
per HS ontstaat een mol OH (reactie 2) dus netto wordt er geen OH verbruikt en ook niet gevormd.
24
geconcentreede
oplossing van
natriumhydroxide
gereinigd
biogas
biogas
met H2S
scrubber
licht basische vloeistof
licht basische vloeistof
-
HS bevattende
vloeistof
lucht in
bioreactor
zwavelhoudende
suspensie
lucht uit
25
aantal mmol thiosulfaat = 0,05 · 7,72 = 0,386 mmol
S2O32 : I2 = 2 : 1
0
0,386 mmol S2O32 ≙
mmol I2 = 0,193 mmol I2
386;2
gereageerd I2 = 0,250  0,193 = 0,057 mmol
I2 : H2S = 1 : 1
Dus ook 0,057 mmol H2S aanwezig.
Mv = 24,5 dm3
0,057 mmol ≙ 0,057 · 103 ·24,5 = 0,00140 dm3
0
volumepercentage =
· 100 = 0,0140 %
0014;10
Einde
zwavel
filter