1 - h.hofstede

Oefenmateriaal V4 T1
1
Chroom
Het element chroom (symbool Cr, atoomnummer 24) komt onder andere voor als het ion Cr3+.
a
Hoeveel protonen en hoeveel elektronen heeft een ion Cr3+?
In sommige bandjes voor cassetterecorders wordt een stof met de formule CrO2 toegepast.
Ervan uitgaande dat de stof met de formule CrO2 is opgebouwd uit chroomionen en oxideionen moet met echter een andere naam aan deze stof geven
b
Geef deze andere naam voor de stof met de formule CrO2
2
Germanium
Germanium (symbool Ge) wordt toegepast in de chipsindustrie. Bij een dergelijke toepassing
speelt het aantal elektronen een belangrijke rol.
a
Hoe groot is het aantal elektronen in een atoom germanium
Naast germanium wordt in de chipsindustrie ook zeer veel silicium toegepast. Silicium en
germanium hebben overeenkomstige chemische eigenschappen.
b
Geef aan hoe uit het periodieke systeem blijkt dat germanium en silicium
overeenkomstige chemische eigenschappen hebben.
3
Lood
Men gaat ervan uit dat lood met massagetal 206 (Pb-206) bij het ontstaan van de aarde niet
voorkwam. Alle Pb-206 atomen die nu in de aardkorst voorkomen, zouden zijn ontstaan uit U238. Daarbij is het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern veranderd.
a
Hoeveel neutronen heeft een Pb-206 atoom minder dan een U-238 atoom? Laat zien
hoe je aan je antwoord komt.
Lood komt in de aardkorst alleen voor in verbindingen. In deze verbindingen kunnen Pb2+ en
Pb4+ ionen voorkomen. De loodverbinding die het meest voorkomt, wordt galena (loodglans)
genoemd en heeft als formule PbS.
b
Geef de scheikundige naam van PbS. Geef hierbij de lading van het loodion aan met
een Romeins cijfer.
Een andere loodverbinding die in de aardkorst voorkomt, is pyromorfiet. Deze verbinding kan
worden weergegeven met de (verhoudingsformule) Pb5Cl(PO4)3. In deze verbinding komen
loodionen uitsluitend voor als Pb2+ ionen voor. Pyromorfiet kan worden opgevat als een
mengsel van twee loodzouten. Uit de formule van pyromorfiet is af te leiden in welke
molverhouding deze twee loodzouten voorkomen.
c
Geef de formules van de twee loodzouten waaruit pyromorfiet bestaat en geef aan in
welke molverhouding ze voorkomen.
Noteer je antwoord als volgt
formule zout 1 : …….
formule zout 2 : ………
molverhouding zout 1 : zout 2 = ……..
4
Veronal wordt gebruikt als slaapmiddel. De structuurformule van deze stof is:
O
C2H5
C
H
N
C
C2H5
C
O
C
N
O
H
a
b
c
Geef de molecuulformule van veronal.
Leid uit de structuurformule af wat de covalenties zijn van koolstof, zuurstof en
stikstof. Vermeld hoe je hierbij tewerk gaat.
Verwacht je dat veronal bij kamertemperatuur een vaste stof, een vloeistof of een gas
is? Motiveer je antwoord.
Veronal wordt in opgeloste vorm in het bloed opgenomen.
d
Welke(e) type(n) binding in veronal zal (zullen) tijdens het oplossen worden
verbroken? Licht je antwoord toe.
Na enige tijd wordt het opgeloste veronal in het lichaam afgebroken.
e Welke(e) type(n) binding zal (zullen) dan verbroken worden? Verklaar je antwoord.
.
5
6
Teken een structuurformule van de volgende stoffen
a
CS2
b
C3H6
c
CH3NH2
Massaberekeningen
De formule van een bepaald oxide van het element X is X2O3.
De molecuulmassa van dit oxide is 197,8 u
Bereken hoeveel de atoommassa van element X is.
In een pot zit een oxide van koper. De formule van dit oxide is CuO of Cu2O
Om te bepalen welke van deze formules juist is, wordt 10,0 g van dit oxide ontleed. Er blijkt
8,9 g koper te ontstaan
Bepaal met behulp van een berekening welke formule dit oxide van koper heeft.
7
In het huidige periodiek systeem staan ruim 100 elementen vermeld. Enige tijd geleden ging
men er van uit dat het zwaarste element dat in de natuur voorkomt, uraan is. Uit onderzoekingen
zijn (overigens onbevestigde) aanwijzingen verkregen dat een bepaalde verbinding
waarschijnlijk zeer geringe hoeveelheden van drie `superzware' elementen bevat. Deze
elementen hebben de atoomnummers 116, 124 en 126.
a In welke periode van het periodiek systeem moet elk van deze elementen geplaatst worden?
b Het element met atoomnummer 124 komt in chemisch gedrag overeen met uraan. Geef
hiervoor een verklaring.
c Ook het element met atoomnummer 126 vertoont chemische overeenkomsten met een reeds bekend element. Beredeneer welk element dit zal zijn.
8
9.
a Welke bindingstypen komen voor in vloeibaar chloor?
b Teken drie moleculen van vloeibaar chloor. Geef in je tekening de in vraag 1a genoemde
bindingstypen aan.
c Welke bindingstypen komen voor in vloeibaar water?
d Teken drie moleculen van vloeibaar water. Geef in je tekening de in vraag 1c genoemde
bindingen aan.
e De molecuulmassa van chloor is bijna vier maal zo groot als de molecuulmassa van water.
Toch is water bij kamertemperatuur een vloeistof en chloor een gas. Geef hiervoor een
verklaring
Neerslagreacties
Een leerling schenkt in een reageerbuis lood(II)nitraatoplossing.
Hij voegt vervolgens natriumsulfaatoplossing toe. Er ontstaat een neerslag.
Neem aan dat deze neergeslagen stof volledig onoplosbaar is.
a
Geef de vergelijking van deze neerslagvorming.
De leerling filtreert het neerslag af. Vervolgens onderzoekt hij het filtraat. Hiertoe verdeelt hij
dit filtraat over twee reageerbuizen I en II. Aan de inhoud van reageerbuis I voegt hij
bariumnitraatoplossing toe. Er ontstaat geen neerslag.
Aan de inhoud van reageerbuis II voegt hij natriumcarbonaatoplossing toe.
Er ontstaat nu een witte neerslag.
b
Beredeneer welke ionen in het filtraat voorkwamen.
Als de proef op deze wijze wordt uitgevoerd kan het ook gebeuren dat bij onderzoek van het
filtraat in geen van beide reageerbuizen een neerslag ontstaat.
c
Leg uit in welk geval dit zich voordoet.
d
Had de leerling, om een neerslag te verkrijgen, bij het onderzoek van het filtraat in
reageerbuis II ook natriumsulfaatoplossing kunnen gebruiken in plaats van
natriumcarbonaatoplossing?
Licht je antwoord toe.
10
Snijbloemenvoedsel
Wanneer je een bos bloemen koopt, krijg je er soms een zakje snijbloemenvoedsel van het
merk Chrysal bij. Het zakje bevat een wit poeder, dat je in water moet oplossen. Op het zakje
staat niet uit welke stoffen Chrysal bestaat.
Hans en Grietje willen meer te weten komen over de samenstelling van Chrysal.
Ze vermoeden dat er zouten en organische stoffen in zitten. Om dit te onderzoeken doen ze de
volgende twee proeven.
Proef 1:
Zij lossen een deel van de Chrysal op in gedestilleerd water en gaan na of de
oplossing elektrische stroom geleidt. De oplossing blijkt de elektrische stroom
te geleiden.
Proef 2:
Zij doen een deel van de Chrysal in een porceleinen schaaltje en verhitten dat
vervolgens enige tijd. Er treedt een reactie of waarbij een zwarte stof ontstaat.
a
Leg aan de hand van de deeltjes waaruit een zout is opgebouwd, waarom een
oplossing van een zout stroom geleidt en een zout in de vast fase dat niet doet.
b
Geef de naam van het element dat in elke organische stof voorkomt.
c
Leg uit waarom het resultaat van proef 2 een aanwijzing kan zijn voor de
aanwezigheid van een organische stof.
Om de Chrysaloplossing verder te onderzoeken, brengen Hans en Grietje een beetje van deze
oplossing in drie reageerbuizen. Aan elk van deze reageerbuizen voegen ze een oplossing van
een zout toe en noteren de waarnemingen. De resultaten van dit onderzoek zijn hieronder
weergegeven.
buis
1
2
3
Toegevoegde oplossing
kopernitraatoplossing
bariumnitraatoplossing
zilvernitraatoplossing
waarneming
blijft helder
wordt troebel
wordt troebel
Om de waarnemingen te verklaren, gebruiken ze tabel 45A van BINAS. In tabel 45A komt
slechts één ionsoort voor die deze drie waarnemingen kan veroorzaken, als die ionsoort in de
Chrysal aanwezig is.
d
11.
Geef de naam van deze ionsoort. Leg uit hoe je tot je antwoord bent gekomen.
Geef de reactievergelijkingen die optreden in buis 2 en 3.
Geleiding door ionen
Yvonne heeft een oplossing van kopersulfaat.
Terwijl zij deze oplossing roert voegt zij druppelsgewijs natronloog eraan toe. Er
treedt een reactie op, waarbij een neerslag ontstaat.
a
Geef de vergelijking van deze reactie.
Tijdens het toevoegen van het natronloog verandert de mate waarin de oplossing
elektrische stroom geleidt.
In diagram 1 geeft de ononderbroken lijn het verband weer tussen de mate waarin de
oplossing elektrische stroom geleidt en de hoeveelheid toegevoegd natronloog.
mate van
geleiding van
elektrische
stroom

A
 hoeveelheid natronloog(ml)
b
Geef de formule van de ionen die voor de geleiding van de elektrische stroom
door de oplossing zorgen als A ml natronloog is toegevoegd.
Uitwerkingen
1
2
a
atoomnummer 24 dus 24 protonen
Lading + 3 dus 24 – 3 = 21 elektronen (positief dus elektronen afgestaan)
b
Het is het O2– ion dus totale negatieve lading is 4 – dus positieve lading 4+
dus Cr4+ ion. Er bestaat ook Cr3+ dus de lading moet in de naam vermeldt
Chroom (IV) oxide
a
Ge atoomnummer 32 dus 32 protonen
atoom dus neutraal dus ook 32 elektronen
Germanium staat onder Silicium in het periodieke systeem dus allebei in groep 14
Binnen een groep hebben de elementen overeenkomstige chemische eigenschappen.
b
3
a
b
4
a
b
d
e
C8H12O3
koolstof heeft steeds 4 bindingen dus is de covalentie is 4
zuurstof heeft steeds 2 bindingen dus is de covalentie is 2
stikstof heeft steeds 3 bindingen en dus is de covalentie 3
Veronal heeft een hoge molecuulmassa en kan ook H-bruggen vormen. Het zal
waarschijnlijk een vaste stof zijn bij kamertemperatuur .
de bindingen tussen de moleculen dus vd Waalsbinding en H –bruggen
De bindingen in de moleculen dus de atoombinding
a
S
c
5
Pb atoomnummer 82
dus 206 – 82 = 124 neutronen
U atoomnummer 92
Dus 238 – 92 = 146 neutronen
Dus 146 – 124 =22 neutronen meer
S staat in groep 16 dus lading 2 –
dus Pb2+ ion en bestaat ook Pb2+ dus lading in de naam weergeven
een verbinding met lood heet een sulfide dus naam:
lood(II) sulfide
C
S
H
H
C
C
b
C
H
H
H
c
H
H
H
H
C
N
H
H
6
totale massa 197,8
massa 3 O atomen = 3 . 16,00 = 48,00
massa 2 X = 197,8 – 48 = 149,8
149
massa X =
= 74,9 u
8;2
CuO of Cu2O
8,9 g Cu ≙ Error! = 0,14 mol
M (CuO )= 79,54 Cu : CuO = 1: 1 dus dan ook 0,14 mol CuO
0,14 mol ≙ 0,14 . 79,54 = 11,1 g
M (Cu2O) = 79,54 + 63,55 = 143,09
Cu : Cu2O = 2 : 1 dus Error! 0,14 = 0,07 mol Cu2O
0,07 mol ≙ 0,07 . 143,09 = 10,0 g
dus de oxide is Cu2O
7
a
b
c
8
a
`
b
Het element met atoomnummer 116 staat in de 7e periode
De beide andere elementen staan in de 8e periode
Dit element staat onder U dus in zelfde groep
Het element met atoomnummer 126 staat onder Pu want Pu staat twee plaatsen verder
dan U
atoombinding en vd Waalsbinding
(atoombinding in het molecuul en vd Waalsbinding tussen de moleculen)
Cl
Cl
atoombinding
Cl
Cl
vd Waalsbinding
Cl
Cl
H
atoombinding
c
H
O
H
O
waterstofbrug
H
O
H
H
d
9.
De waterstofbrug is een veel sterkere binding dan de vd Waalsbinding. Dus heeft
water een veel hoger kookpunt dan chloor en is chloor dus al gasvormig bij
kamertemp en water nog niet.
Neerslagreacties
a
Pb2+ (aq) + SO42- (aq) 
PbSO4 (s)
b
c
d
10
11
Er onstaat geen Bariumsulfaat dus geen SO42- ionen meer aanwezig
Er onstaat wel Lood(II)carbonaat dus nog wel Pb2+ ionen aanwezig.
Dit kan als er evenveel Pb2+ ionen zijn als SO42- ionen zijn zodat ze beide
volledig reageren.
Ja want Pb(CO3)2 is ook slecht oplosbaar
a
Een zout is opgebouwd uit ionen dit zijn positieve of negatieve deeltjes. Voor
stroomgeleiding heb je geladen deeltjes nodig die vrij kunnen bewegen. In een
zout heb je altijd geladen deeltjes, maar deze kunnen alleen vrij bewegen in
gesmolten toestand.
b
koolstof
c
Bij de verbranding van een organische stof kan als de verbranding niet volledig
is roet ontstaan. Roet bestaat uit koolstof en is zwart.
d
het sulfaat ion
want kopersulfaat is goed oplosbaar, maar bariumsulfaat en zilversulfaat niet
buis 2
Ba2+ + SO42– → BaSO4
buis 3
2Ag+ + SO42– → Ag2SO4
a
b
Cu2+ + 2OH– → Cu(OH)2
De stroomgeleiding neemt toe bij toevoeging van NaOH want elk Cu2+ ion wordt
vervangen door 2 Na+ ionen. Als echter alle Cu2+ is weg gereageerd dan neemt de
helling van de grafiek van de stroomgeleiding nog meer toe omdat nu ook de
OH– ionen in de oplossing komen (naast de Na+).
Dus bij A aanwezig: Na+ , OH– en SO42– ionen.