Chroom - h.hofstede

1 Chroom
Het element chroom (symbool Cr, atoomnummer 24) komt onder andere voor als het ion Cr 3+.
a
Hoeveel protonen en hoeveel elektronen heeft een ion Cr3+?
In sommige bandjes voor cassetterecorders wordt een stof met de formule CrO 2 toegepast.
Ervan uitgaande dat de stof met de formule CrO2 is opgebouwd uit chroomionen en oxide-ionen moet met echter
een andere naam aan deze stof geven
b
Geef deze andere naam voor de stof met de formule CrO 2
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 Pb206 atomen die nu in de aardkorst voorkomen, zouden zijn ontstaan uit U-238. 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 Pb 2+ 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.
4 Malachiet
Malachiet is een gesteente dat vrijwel niet in water oplost. De formule van malachiet is Cu 2CO3(OH)2. Malachiet
ontleedt gemakkelijk bij verhitting.
Cu2CO3(OH)2 (s)  2CuO (s)+ H2O (g)+ CO2(g)
Karel krijgt de opdracht malachiet te ontleden. Hij weegt 2,5 g malachiet af in een schaaltje. Na even verhit te
hebben weegt hij de vaste stof die over is. Dat blijkt 1,9 gram te zijn. Karel vraagt zich af of nu al het malachiet
is ontleed. Hij kan dat nagaan met een proef, of door middel van een berekening.
a
Beschrijf een proef waarmee Karel dit kan onderzoeken.
b
Ga door middel van een berekening na of al het malachiet ontleed is als na verhitten van 2,5 g malachiet
1,9 g vast stof overblijft.
5 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.
6
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.
7
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
8 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 Geef de molecuulformule van veronal.
b Leid uit de structuurformule af wat de covalenties zijn van koolstof, zuurstof en stikstof. Vermeld hoe je
hierbij tewerk gaat.
c 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.
.
9
Teken een structuurformule van de volgende stoffen
a CS2
b C3H6
c CH3NH2
Uitwerkingen
1
2
a
(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
atoomnummer 24 dus 24 protonen
Lading + 3 dus 24 – 3 = 21 elektronen
a
b
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
4
a
b
Verder verwarmen en dan kijken of de stof nog lichter wordt.
2,5 g Malachiet
M = 221 g/Mol
2
2,5 g is dus 5;221 = 1,13 · 10-2 Mol
1 Mol malachiet

2 Mol CuO (M = 79,55)
-2
1,13 · 10

2,26 · 10 -2 Mol CuO
-2
2,26 · 10 is dus 2,26 · 10-2 · 79,55 = 1,8 g CuO
Karel vond 1,9 gr droge stof dus nog niet alle malachiet is omgezet
5
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
6
a
b
c
Het element met atoomnummer 116 staat in de 7 e 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
7
a
`
b
atoombinding en vd Waalsbinding
(atoombinding in het molecuul en vd Waalsbinding tussen de moleculen)
Cl
Cl
atoombinding
Cl
Cl
vd Waalsbinding
Cl
Cl
c
H
atoombinding
H
O
H
O
waterstofbrug
H
O
H
H
8
d
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.
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
9
b
H
C
C
S
H
H
C
C
H
H
c
H
H
H
C
N
H
H
H