# Eindexamen Scheikunde HAVO 1999 tijdvak 2

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/1999/tijdvak-2

## Vragen in dit examen

### Vraag 1 – Opgave 1

### Vraag 2 – Opgave 1

### Vraag 3 – Opgave 1

### Vraag 4 – Opgave 1

### Vraag 5 – Opgave 1

### Vraag 6 – Opgave 1

### Vraag 7 – Opgave 1

### Vraag 8 – Opgave 1

### Vraag 9 – Opgave 1

### Vraag 10 – Opgave 1

### Vraag 11 – Opgave 1

### Vraag 12 – Opgave 1

### Vraag 13 – Opgave 1

### Vraag 14 – Opgave 1

### Vraag 15 – Opgave 1

### Vraag 16 – Opgave 1

### Vraag 17 – Opgave 1

### Vraag 18 – Opgave 1

### Vraag 19 – Opgave 1

### Vraag 20 – Opgave 1

### Vraag 21 – Opgave 1

### Vraag 22 – Opgave 1

### Vraag 23 – Opgave 1

### Vraag 24 – Opgave 1

### Vraag 25 – Opgave 1

### Vraag 26 – Opgave 1

### Vraag 27 – Opgave 1

### Vraag 28 – Opgave 1

### Vraag 29 – Opgave 1

### Vraag 30 – Opgave 1

### Vraag 31 – Opgave 1

### Vraag 32 – Opgave 1

### Vraag 33 – Opgave 1

### Vraag 34 – Opgave 1

### Vraag 35 – Opgave 1

### Vraag 36 – Opgave 1

### Vraag 37 – Opgave 1

### Vraag 38 – Opgave 1

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Scheikunde
Examen HAVO en VHBO
Hoger
Algemeen
Voortgezet
Onderwijs
Vooropleiding
Hoger
Beroeps
Onderwijs
19 99
HAVO Tijd vak 2
VHBO Tijd vak 3
Dinsdag 22 juni
13.30-16.30 uur
Als bij een vraag een verklaring, uitleg,
berekening of afleiding gevraagd wordt,
worden aan het antwoord meestal geen
punten toegekend als deze verklaring, uitleg,
berekening of afleiding ontbreekt.
Dit examen bestaat uit 38 vragen.
Voor elk vraagnummer is aangegeven hoeveel
punten met een goed antwoord behaald kunnen
worden.
Voor de uitwerking van vraag 28 is een bijlage
toegevoegd.
Geef niet meer antwoorden (redenen,
voorbeelden c.q. data) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden
gevraagd en je geeft meer dan twee redenen,
worden alleen de eerste twee in de
beoordeling meegeteld.
900012 15
Begin

### Pagina 2

Opgave 1
Van het element cadmium (atoomnummer 48) bestaan cadmium(II)verbindingen.
Deze verbindingen bevatten Cd$^{2+}$ ionen.

2p 1 $\square$ Hoeveel protonen en hoeveel elektronen heeft een Cd$^{2+}$ ion?
Noteer je antwoord als volgt:
aantal protonen : ...
aantal elektronen: ...

Cadmium(II)selenide is een verbinding van cadmium en seleen. Uit de plaats van seleen in
het periodiek systeem kan men afleiden welke lading voor het selenide-ion verwacht mag
worden.

2p 2 $\square$ Geef de formule van het selenide-ion en de formule van cadmium(II)selenide.
Noteer je antwoord als volgt:
selenide-ion : ...
cadmium(II)selenide : ...

De stof cadmium(II)selenide wordt toegepast als rode kleurstof in bepaalde verfsoorten.
Men kan sommige soorten verf die cadmium(II)selenide bevatten, verdunnen door de verf
te mengen met terpentine, een mengsel van koolwaterstoffen.
Een bepaalde verf bevat onder andere cadmium(II)selenide en water.
Deze verf kan men niet met terpentine verdunnen.

2p 3 $\square$ Leg uit waarom deze verf niet met terpentine verdund kan worden.

Opgave 2
Een mengsel van het zout ammoniumperchloraat en het metaal aluminium wordt bij de
lancering van de Space Shuttle gebruikt in de voortstuwingsraketten. Hieronder is de
vergelijking van de reactie die tijdens het opstijgen optreedt, gedeeltelijk weergegeven.
De meeste coëfficiënten ontbreken.

6 NH$_4$ClO$_4$ + .. Al $\rightarrow$ .. N$_2$ + .. H$_2$O + .. HCl + .. Al$_2$O$_3$

3p 4 $\square$ Neem deze vergelijking over en zet er de juiste coëfficiënten in.

2p 5 $\square$ Leg uit, aan de hand van ladingen van deeltjes die bij deze reactie veranderen, dat dit een
redox-reactie is.

Deze reactie kan gebruikt worden voor de voortstuwing van raketten, onder andere omdat
tijdens de reactie een enorme volume-toename plaatsvindt.

2p 6 $\square$ Leg uit dat bij deze reactie het volume van de reactieproducten veel groter is dan het
volume van de beginstoffen.

900012 15 2 Lees verder

### Pagina 3

Opgave 3
Koffiebonen bevatten cafeïne. Bij het zetten van koffie lost een deel van deze cafeïne op in
het hete water. Een kopje gewone koffie van 115 ml bevat 75 mg cafeïne.
Er is ook cafeïnevrije koffie verkrijgbaar. Een kopje cafeïnevrije koffie van 115 ml bevat
96% minder cafeïne dan het kopje gewone koffie. Cafeïne kan worden weergegeven met
de volgende vereenvoudigde structuurformule:
[FIGUUR: Chemische structuurformule van cafeïne met koolstof-, stikstof- en zuurstofatomen, en methylgroepen.]

2p 7 Geef de molecuulformule van cafeïne.
4p 8 Bereken de molariteit van cafeïne in een kopje cafeïnevrije koffie.

Een manier om cafeïne uit de koffiebonen te halen staat weergegeven in onderstaand
blokschema.
blokschema
[FIGUUR: Blokschema met twee componenten A en B. Component A heeft een input "koffiebonen" en een output "1". Component B heeft inputs "3" en een recycle-loop van "afkoelen" naar "verwarmen", en een input "2" en een output "4".]

In ruimte A worden de koffiebonen gemengd met de vloeibare ester ethylethanoaat.
2p 9 Geef de structuurformule van de ester ethylethanoaat.
De cafeïne lost op in het ethylethanoaat, de andere stoffen van de koffiebonen niet.
In ruimte A worden twee scheidingsmethoden toegepast, in ruimte B wordt gebruik
gemaakt van één scheidingsmethode.
2p 10 Geef de namen van de gebruikte scheidingsmethoden.
Noteer je antwoord als volgt:
in ruimte A: .... en ....
in ruimte B: ....
Op de plaatsen 1, 2, 3 en 4 zijn de namen van stoffen en producten weggelaten.
4p 11 Welke namen van stoffen of producten moeten op de plaatsen 1, 2, 3 en 4
ingevuld?
Noteer je antwoord als volgt:
bij 1: ....
bij 2: ....
bij 3: ....
bij 4: ....
900012 15 3 Lees verder

### Pagina 4

Opgave 4
SO₂, NO en NO₂ zijn luchtverontreinigende gassen die verzuring veroorzaken. De gassen NO en NO₂ worden tezamen aangeduid met NOₓ.
SO₂ en NOₓ kunnen in de atmosfeer omgezet worden in de zuren H₂SO₄ en HNO₃. Deze stoffen worden opgenomen in het regenwater en veroorzaken uiteindelijk verzuring van
de bodem.
1p 12 Geef de naam van het zuur HNO₃.

Ook ammoniak (NH₃) zorgt voor verzuring van de bodem. In de atmosfeer werkt
ammoniak als base. In zuur regenwater worden ammoniakmoleculen omgezet in
ammoniumionen. In de bodem reageren de ammoniumionen onder invloed van bacteriën
met zuurstofmoleculen, waarbij nitraat-ionen, H⁺-ionen en watermoleculen ontstaan.

3p 13 Geef de vergelijking van de reactie van ammoniumionen met zuurstofmoleculen.

Wanneer verzurende stoffen op het aardoppervlak terecht komen, spreekt men van
verzurende depositie. De hoeveelheid verzurende depositie wordt uitgedrukt in potentieel
zuur.
Potentieel zuur wordt gedefinieerd als het maximale aantal mol H⁺ per hectare per
jaar dat uit de verzurende stoffen gevormd kan worden. Het potentieel zuur kan als volgt
worden berekend:

potentieel zuur = A + B + 2C

A = aantal mol NH₃ per hectare per jaar
B = aantal mol NOₓ per hectare per jaar
C = aantal mol SO₂ per hectare per jaar

2p 14 Leg uit dat voor het berekenen van het potentieel zuur het aantal mol SO₂ per hectare per
jaar met twee moet worden vermenigvuldigd.

In 1994 bedroeg het potentieel zuur in Nederland 3,9 · 10³ mol H⁺ per hectare per jaar.
Om de verzuring te verminderen heeft de overheid depositiedoelstellingen geformuleerd.
Zo moeten in het jaar 2010 de bijdragen van NH₃, NOₓ en SO₂ aan de verzuring
verminderd zijn met de volgende hoeveelheden:
NH₃ : 18 kg per hectare minder dan in 1994
NOₓ : 15 kg per hectare minder dan in 1994
SO₂ : 35 kg per hectare minder dan in 1994

4p 15 Bereken het potentieel zuur in het jaar 2010 als genoemde doelstellingen worden gehaald.
Neem bij de berekening aan dat NOₓ volledig bestaat uit NO₂.

Opgave 5
Molybdeen (symbool Mo) is een metaal dat gemaakt wordt uit een erts waarin de
verbinding MoS₂ voorkomt. Door lucht over het verhitte erts te leiden, wordt deze
verbinding omgezet in MoO₃. Hierbij ontstaan uitsluitend MoO₃ en zwaveldioxide (SO₂).

2p 16 Geef de reactievergelijking van deze omzetting.

900012 15 4 Lees verder

### Pagina 5

Het ontstane MoO₃ is verontreinigd met andere vaste stoffen. Om zuivere
verkrijgen, wordt aan het mengsel van vaste stoffen eerst natronloog
Het volgende evenwicht stelt zich in:

$$MoO_3(s) + 2 OH^-(aq) \rightleftharpoons MoO_4^{2-}(aq) + H_2O(l)$$

Er wordt zoveel natronloog toegevoegd dat vrijwel alle MoO₃ reageert tot $MoO_4^{2-}$. De
verontreinigingen kunnen nu door filtratie verwijderd worden.
Na filtratie wordt aan het filtraat een oplossing van een stof X toegevoegd, waardoor weer
MoO₃ ontstaat. Hierbij ontstaan geen andere vaste stoffen dan MoO₃. De keuze van stof
X is gebaseerd op het feit dat bovengenoemde vorming van $MoO_4^{2-}$ een evenwichtsreactie is.

2p 17 $\square$ Geef de formule van een geschikte stof X.
2p 18 $\square$ Leg uit waarom deze toevoeging leidt tot vorming van MoO₃.

3p 19 $\square$ Bereken in welke massaverhouding men MoO₃ en $Fe_2O_3$ daartoe moet mengen.

Opgave 6

Als een koperen munt in een oplossing van zilvernitraat wordt gehouden, ontstaat zilver.
De oplossing wordt na enige tijd blauw.

3p 20 $\square$ Geef de vergelijking van de reactie die optreedt.

Het zilver hecht niet goed aan de munt.
Wordt de munt als elektrode gebruikt bij de elektrolyse van een zilvernitraatoplossing, dan
hecht het laagje zilver veel beter. Annemiek bouwt een elektrolyse-opstelling die onder
andere bestaat uit een bekerglas met een oplossing van zilvernitraat met daarin de
koperen munt als elektrode en een koolstofstaafje als andere elektrode.
Annemiek laat enige tijd stroom door de oplossing gaan. Zij ziet dat er een zilverkleurige
stof op de munt komt. Bij het koolstofstaafje ziet ze gasbelletjes.

2p 21 $\square$ Is bij deze elektrolyse de munt als positieve of als negatieve elektrode gebruikt? Geef een
verklaring voor je antwoord.
2p 22 $\square$ Geef de vergelijking van de halfreactie die het ontstaan van het gas bij het koolstofstaafje
weergeeft.

Bij de elektrolyse gebruikt Annemiek 50 ml 0,045 M zilvernitraat.
Na afloop van de elektrolyse weegt Annemiek de munt. Zij weegt de munt na afloop van de
elektrolyse heeft zij de munt gewogen. Zij weegt de munt nu na de elektrolyse
opnieuw. De munt, die eerst 3,51 gram woog, blijkt nu 3,62 gram te wegen.

3p 23 $\square$ Bereken de $[Ag^+]$ van de overgebleven oplossing in mol $l^{-1}$. Ga er daarbij vanuit dat al het
zilver dat ontstaan is op de munt zit en dat het volume van de oplossing 50 ml gebleven is.

900012 15 5 Lees verder


### Pagina 6

Opave 7
tekstfragment
Stikstof splitsbaar bij lage temperatuur
De twee atomen die een stikstofmolecuul
vormen, zijn zeer sterk aan elkaar gebonden.
Dit is één van de sterkste bindingen in de
natuur. Stikstofatomen zijn daardoor niet zo
makkelijk beschikbaar voor chemische
processen en producten.
Verbindingen van stikstof, bijvoorbeeld kunst-
mest, kunnen momenteel alleen bij hoge druk
en hoge temperatuur en met behulp van
katalysatoren worden geproduceerd. In de
jaren zestig werd ontdekt dat bacteriën in de
grond wel in staat zijn om stikstof uit de lucht
af te breken waardoor de atomen bindingen
kunnen aangaan met andere atomen.
Dertig jaar hebben chemi ci zonder veel
succes geprobeerd de vaardigheid van deze
bacteriën in een laboratorium na te bootsen.
Onderzoekers zijn er nu in geslaagd de
stikstofatomen van elkaar los te weken met
behulp van een molybdeenverbinding bij
normale temperaturen en druk. Molybdeen is
een metaal dat ook onwezig is in het enzym
dat bacteriën gebruiken om stikstof te
ontleden.
Volgens de tekst zijn de atomen in een molecuul $N_2$ zeer sterk aan elkaar gebonden. Dit
hangt samen met de covalentie van N atomen. De covalentie van een atoom is het aantal
elektronen dat dat atoom nodig kan worden voor atoombindingen.

2p 24
Geef de covalentie van stikstof en geef aan hoe uit deze covalentie kan worden afgeleid
dat de atomen in een molecuul $N_2$ zeer sterk aan elkaar gebonden zijn.

In de tekst wordt gesproken over het „ontleden” van stikstof. De term ontleden is in dit
geval onjuist.

2p 25
Geef aan waarom deze term hier onjuist is.

Eén van de producten van de chemische industrie waarbij stikstof als grondstof wordt
gebruikt, is kunstmest. Een bepaalde soort kunstmest bevat $(NH_4)_2SO_4$. Om deze stof te
maken wordt eerst ammoniak ($NH_3$) bereid uit stikstof en waterstof.

2p 26
Geef de reactievergelijking van deze ammoniakbereiding.

Energiediagram 1 geeft de vorming van één mol ammoniak met de molydeenverbinding
als katalysator weer.
[FIGUUR: Energiediagram met op de y-as E en op de x-as reactie, waarbij de reactanten "stikstof + waterstof" en de producten "ammoniak" zijn aangegeven. De activeringsenergie wordt aangegeven met een pijltje naar boven vanuit de reactanten. De energie van de reactanten is lager dan de energie van de producten.]
energie-
diagram 1
E

stikstof + waterstof

ammoniak

2p 27
Is deze reactie een endotherme reactie of een exotherme reactie? Geef een verklaring
voor je antwoord aan de hand van energiediagram 1.

900012 15
6
Lees verder

### Pagina 7

Op de bijlage is energiediagram 1 van de vorming van één mol ammoniak met katalysator nogmaals weergegeven. Daarnaast is een deel van een energiediagram getekend (energiediagram 2) dat de vorming van één mol ammoniak zonder katalysator weergeeft. De schaalverdeling op de verticale as is in beide diagrammen dezelfde.
2p 28 Maak op de bijlage energiediagram 2 af voor de vorming van één mol ammoniak zonder katalysator, door de twee ontbrekende energieniveau’s aan te geven.

Om van ammoniak de kunstmeststof $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4$ te maken, moet men het ammoniak met een stof laten reageren.
2p 29 Geef de formule van de stof die men met ammoniak moet laten reageren om $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4$ te verkrijgen.

Opgave 8

Polyisobuteen ontstaat door polymerisatie van het monomeer isobuteen.
[FIGUUR: Structuurformule van isobuteen: CH3-C(CH3)=CH2]
isobuteen
2p 30 Geef de systematische naam van isobuteen.
2p 31 Geef de structuurformule van een stukje uit het midden van een polyisobuteenmolecuul. Het stukje moet zijn opgebouwd uit tenminste drie monomeereenheden.

Een isomeer van isobuteen is 2-buteen.
Deze stof ontstaat uit propeen in een evenwichtsreactie waarvan de vergelijking luidt:
$$ 2 \, \text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2\text{(g)} \rightleftharpoons \text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_3\text{(g)} + \text{CH}_2=\text{CH}_2\text{(g)} $$
Deze reactie wordt uitgevoerd met 0,100 mol propeen in een vat van 1,0 liter. Er ontstaat een evenwichtstoestand waarin 0,040 mol propeen is omgezet.
3p 32 Geef de evenwichtsvoorwaarde voor dit evenwicht.
3p 33 Bereken de waarde van de evenwichtsconstante.

Deze omzetting van propeen kan als volgt worden weergegeven:
[FIGUUR: Reactievergelijking van propeen tot 2-buteen en etheen]

Isobuteen reageert op overeenkomstige wijze tot twee andere stoffen. Eén van deze stoffen is etheen.
2p 34 Geef de structuurformule van de andere stof.

Let op: de laatste vragen van dit examen staan op de volgende pagina.

900012 15 7 Lees verder

### Pagina 8

Opgave 9
De pH van wijn ligt meestal tussen 2,8 en 3,8.
1p 35 Hoe groot is [H+] in wijn met pH = 3,3? Geef je antwoord in mol l-1.
De lage pH wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van verschillende zuren. In wijn zijn dat voornamelijk wijnsteenzuur en appelzuur:
[FIGUUR: Structuurformules van wijnsteenzuur en appelzuur met namen eronder.]
wijnsteenzuur appelzuur
3p 36 Geef de systematische naam van appelzuur.
voorschrift Het gehalte aan zuren is mede bepalend voor de smaak. In een boek over het zelf maken van wijn wordt de zuurgraad gedefinieerd als „gram wijnsteenzuur per liter”. In dit boek staat het volgende voorschrift om deze zuurgraad te bepalen:
Aan 10,0 ml (witte) wijn wordt net zo lang druppelsgewijs blauwe loog toegevoegd en goed gemengd tot de kleur van de wijn na het schudden van geel naar groen/lichtblauw verandert. Het aantal ml blauwe loog dat is toegevoegd komt overeen met de zuurgraad, uitgedrukt in gram wijnsteenzuur per liter.
Blauwe loog bestaat uit 0,133 M natronloog waaraan een indicator is toegevoegd.
2p 37 Leg uit, aan de hand van gegevens uit de tekst en uit Binas, welke indicator in blauwe loog aanwezig kan zijn.
Bij de bepaling van de hoeveelheid zuur in 10,0 ml wijn op bovenbeschreven wijze was 7,5 ml blauwe loog nodig. Volgens het voorschrift moet de wijn dan 7,5 gram wijnsteenzuur per liter bevatten. De massa van een mol wijnsteenzuur is 150,1 gram.
4p 38 Laat door een berekening, uitgaande van de uitkomst van deze bepaling, zien dat de onderzochte wijn inderdaad 7,5 gram wijnsteenzuur per liter bevat. Neem daarbij aan dat van wijnsteenzuur beide zuurgroepen volledig met natronloog reageren.
Einde
900012 15 8