# Eindexamen Scheikunde HAVO 2013 tijdvak 1

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2013/tijdvak-1

## Vragen in dit examen

### Vraag 1 – Opgave 2

### Vraag 2 – Opgave 1

### Vraag 3 – Opgave 2

### Vraag 4 – Opgave 1

### Vraag 5 – Opgave 2

### Vraag 6 – Opgave 2

### Vraag 7 – Opgave 1

### Vraag 8 – Opgave 2

### Vraag 9 – Opgave 2

### Vraag 10 – Opgave 2

### Vraag 11 – Opgave 2

### Vraag 12 – Opgave 1

### Vraag 13 – Opgave 1

### Vraag 14 – Opgave 2

### Vraag 15 – Opgave 1

### Vraag 16 – Opgave 2

### Vraag 17 – Opgave 1

### Vraag 18 – Opgave 2

### Vraag 19 – Opgave 2

### Vraag 20 – Opgave 2

### Vraag 21 – Opgave 1

### Vraag 22 – Opgave 2

### Vraag 23 – Opgave 1

### Vraag 24 – Opgave 2

### Vraag 25 – Opgave 2

### Vraag 26 – Opgave 2

### Vraag 27 – Opgave 1

### Vraag 28 – Opgave 1

### Vraag 29 – Opgave 1

### Vraag 30 – Opgave 2

### Vraag 31 – Opgave 2

### Vraag 32 – Opgave 1

### Vraag 33 – Opgave 1

### Vraag 34 – Opgave 1

### Vraag 35 – Opgave 2

### Vraag 36 – Opgave 2

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Examen HAVO
2013
tijdvak 1
dinsdag 21 mei
13.30 - 16.30 uur
scheikunde

Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Dit examen bestaat uit 34 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 78 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord kunnen worden.

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.

Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.

HA-1028-a-13-1-o

### Pagina 2

pH-Bodemtest

Een goede zuurgraad van de bodem is belangrijk voor de groei en bloei
van tuinplanten. Te zure grond veroorzaakt in het algemeen matige
plantengroei.
Om de zuurgraad van de bodem te bepalen is een pH-bodemtest in de
handel. Hiermee is eenvoudig de zuurgraad van de bodem vast te stellen.
De pH-bodemtest bevat een reageerbuisje, een flesje gedestilleerd water
en een aantal testtabletjes. Deze testtabletjes bevatten barium sulfaat en
een mengsel van indicatoren. Een indicator is een stof waarvan de kleur
in oplossing afhangt van de pH van de oplossing. Op de verpakking van
de test staat het volgende.

Gebruiksaanwijzing
1 Vul het reageerbuisje met 1 cm grond.
2 Voeg hier 2 mL (2,5 cm) gedestilleerd water aan toe.
3 Voeg het tabletje toe, sluit het reageerbuisje af met de meegeleverde
stop en schud tot het tabletje is opgelost.
4 Zet het reageerbuisje enkele minuten weg tot de grond bezonken is en
de vloeistof een heldere kleur krijgt.
5 Vergelijk de ontstane kleur met de kleuren die op de verpakking staan
en bepaal de pH-waarde van de grond.

Op de verpakking zijn vier reageerbuisjes afgebeeld met de volgende
kleuren en gegevens:

geel: pH = 4 sterk zuur
groen: pH = 5 zuur
groen-blauw: pH = 6 licht zuur
blauw: pH = 7 neutraal

Voor een goede plantengroei ligt de ideale pH-waarde tussen 5,5 en 7,0.

In de gebruiksaanwijzing staat dat je het reageerbuisje moet schudden tot
het tabletje is opgelost. Uit de tekst boven de gebruiksaanwijzing is af te
leiden dat dit niet mogelijk is.

2p 1 Leg uit waarom het tabletje niet volledig kan oplossen.

Met de test wordt de pH van tuingrond bepaald op 5,5.

2p 2 Bereken de $[H^+]$ in mol L$^{-1}$ in een oplossing met $pH = 5,5$.

HA-1028-a-13-1-0 2 / 13 lees verder ►►►

### Pagina 3

Dit is een examenpagina (deel 3 van 13) met opgaven over scheikunde en chemie, zonder visuele elementen zoals grafieken of tabellen. Het richt zich op twee hoofdthema's: bodemchemie en biomaterialen (biodiesel en biomethanol). Het eerste deel van de pagina behandelt concepten rondom bodem-pH, de rol van H⁺ ionen, en de toepassing van kalkmeststof. Specifiek wordt de student gevraagd om te analyseren hoe verschillende pH-meetmethoden ('pH-water' en 'pH-kaliumchloride') verschillen. Er wordt ook gevraagd naar de reactievergelijking van calciumcarbonaat met H⁺ ionen en een berekening van het maximale aantal mol H⁺ dat kan reageren met een gegeven hoeveelheid kalkmeststof, inclusief percentages (massaprocent) en oppervlakteberekeningen. Het tweede deel van de pagina richt zich op biodiesel en biomethanol. Hierbij moeten studenten de reactievergelijking voor de volledige verbranding van biodiesel opstellen, gebruikmakend van de gegeven molecuulformule (C₁₉H₃₆O₂). Vervolgens wordt gevraagd de structuurformule te geven van de ester die ontstaat uit oliezuur (C₁₇H₃₃COOH) en methanol, waarbij het koolwaterstofgedeelte op een specifieke manier moet worden weergegeven. De opgaven testen kennis van chemische reacties, stoichiometrie, organische chemie (esters, verbranding), en het begrip van pH-bepalingen in de context van bodemkunde.

### Pagina 4

Biodiesel wordt geproduceerd door plantaardige of dierlijke vetten en oliën te laten reageren met methanol. Daarbij ontstaat glycerol als bijproduct.
Deze productie van biodiesel kan als volgt in woorden worden weergegeven:

vet of olie + methanol → biodiesel + glycerol (reactie 1)

De viscositeit (stroperigheid) en de temperatuur waarbij in biodiesel vaste bestanddelen ontstaan, hangen samen met het gehalte aan $C=C$ bindingen.
De olie die uit koolzaad wordt gewonnen, wordt veel gebruikt als grondstof voor biodiesel. Koolzaadolie bevat onder andere moleculen met de volgende structuurformule.

[FIGUUR: Structuurformule van een triglyceride met drie vetzuurketens.]
$$
\begin{array}{c}
\underset{\hspace{0.2cm}O}{\stackrel{||}{C}}H_2-O-\stackrel{||}{C}-C_{17}H_{33} \\
\underset{\hspace{0.2cm}O}{\stackrel{||}{C}}H-O-\stackrel{||}{C}-C_{17}H_{31} \\
\underset{\hspace{0.2cm}O}{\stackrel{||}{C}}H_2-O-\stackrel{||}{C}-C_{17}H_{33}
\end{array}
$$

2p 8 Hoeveel $C=C$ bindingen komen voor in dit molecuul? Licht je antwoord toe.

Hoe groter het gehalte aan $C=C$ bindingen is, des te minder stroperig is biodiesel en des te lager is de temperatuur waarbij vaste bestanddelen ontstaan. Dit hangt samen met de soort binding tussen de moleculen in biodiesel.

1p 9 Geef de naam van deze soort binding.

In 2009 is in Delfzijl een fabriek gestart waarin glycerol wordt omgezet tot methanol. De omzetting van glycerol tot methanol vindt plaats in twee reactoren. De glycerol die na zuivering is verkregen bij de productie van biodiesel, wordt onder hoge druk en bij hoge temperatuur door reactie met stoom omgezet tot een mengsel van koolstofdioxide, koolstofmono-oxide en waterstof. Na afscheiding van het koolstofdioxide wordt het mengsel van koolstofmono-oxide en waterstof in een tweede reactor omgezet tot methanol. Deze methanol wordt vanwege zijn herkomst aangeduid als biomethanol.

HA-1028-a-13-1-0 4 / 13 lees verder ► ► ►

### Pagina 5

De molverhouding waarin koolstofmono-oxide en waterstof in de eerste reactor ontstaan, hangt af van de molverhouding waarin glycerol $(C_3H_8O_3)$ en stoom $(H_2O)$ reageren.

3p 10 Geef de vergelijking van de reactie in de eerste reactor wanneer glycerol met stoom reageert in de molverhouding 2 : 1.
2p 11 Beredeneer dat per mol koolstofmono-oxide meer waterstof ontstaat, wanneer glycerol met meer stoom reageert.

In de tweede reactor stelt zich bij hoge temperatuur en hoge druk onder invloed van een katalysator het volgende evenwicht in:
$$ CO + 2 \, H_2 \rightleftharpoons CH_3OH $$
Hoewel het evenwichtsmengsel bij lagere temperatuur rijker is aan methanol dan bij hogere temperatuur, wordt de reactor toch op een hogere temperatuur gehouden.

2p 12 Leg uit waarom de reactor toch op een hogere temperatuur wordt gehouden.

In plaats van methanol die uit aardgas wordt geproduceerd, kan biomethanol worden gebruikt voor de productie van biodiesel. De productie van biodiesel wordt duurzamer door het gebruik van biomethanol.

- Een biodieselfabriek en een biomethanolfabriek gaan als volgt te werk:
- De biodieselfabriek levert alle glycerol die ontstaat bij de productie van biodiesel aan de biomethanolfabriek.
- De biomethanolfabriek produceert uit deze glycerol biomethanol en levert dit aan de biodiesel fabriek.
- Deze biomethanol wordt gebruikt voor de productie van biodiesel.
- De biomethanolfabriek produceert per jaar $200 \cdot 10^3$ ton biomethanol uit de glycerol die de biodieselfabriek levert.
- De $200 \cdot 10^3$ ton biomethanol is minder dan de hoeveelheid methanol die de biodieselfabriek nodig heeft voor de biodieselproductie. De biodieselfabriek gebruikt dus ook methanol die uit aardgas is geproduceerd.

3p 13 Bereken hoeveel ton methanol die uit aardgas is geproduceerd, de biodieselfabriek per jaar gebruikt.
Ga bij de berekening uit van de volgende gegevens:
- reactie 1;
- uit 10 ton vet wordt 10 ton biodiesel en 1,0 ton glycerol geproduceerd;
- uit 1,3 ton glycerol wordt 1,0 ton biomethanol geproduceerd.

HA-1028-a-13-1-o 5 / 13 lees verder ►►►

### Pagina 6

Turbokiller
Lees het volgende tekstfragment en beantwoord vervolgens de vragen.
tekstfragment 1
Zelfreinigend drinkwater
INNOVATIE De Turbokiller van Jan Tholen, een apparaat dat energie uit
drinkwater haalt om dat te reinigen, is een kanshebber op de prijs voor de
uitvinding van het jaar.
Met chloor kun je bacteriën in drinkwater doden en chloor kun je maken
door middel van elektrolyse van keukenzout. Naast water en zout is nog
een ingrediënt nodig: elektriciteit. Die kun je met behulp van stromend
water maken. Zie hier de Turbokiller, een geheel zelfvoorzienende
elektrolyse.
Een kleine turbine, ingebouwd in de waterleiding, gaat draaien zodra er
water stroomt. De elektriciteit die de turbine produceert, is voldoende om
de juiste hoeveelheid keukenzout ($NaCl$) om te zetten in chloor en
natronloog.
Uitvinder Jan Tholen: „Eenduizendste van de waterstroom splitst zich af
en stroomt door een zoutvaatje en vervolgens naar de elektrolysecel. In
de elektrolysecel ontstaat 0,4 gram $Cl_2$ per liter. Vanuit de elektrolysecel
wordt het water weer in de hoofdstroom geleid. Op deze manier wordt de
chloorconcentratie in het drinkwater vergelijkbaar met de hoeveelheid die
ook drinkwaterbedrijven in hun water stoppen als er bacteriën in zitten.
De Turbokiller is onder andere geschikt voor landen waar drinkwater een
bedenkelijke kwaliteit heeft.
naar: Technisch Weekblad
De Turbokiller kan als volgt schematisch worden voorgesteld:
figuur 1
[FIGUUR: Schematische weergave van de Turbokiller. Water stroomt door een leiding. Een deel wordt afgeleid naar een zoutvaatje en vervolgens naar een elektrolysecel. Na de elektrolysecel wordt het water weer bij de hoofdstroom gevoegd. Een turbine in de hoofdstroom genereert elektriciteit voor de elektrolysecel. Er wordt aangeduid met I, II en III verschillende punten in het systeem.]
HA-1028-a-13-1-o
6 / 13
lees verder ► ► ►

### Pagina 7

De vergelijking van de totale reactie die bij de elektrolyse van de
keukenzoutoplossing optreedt, is:
$2 \text{Cl}^- + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Cl}_2 + 2 \text{OH}^- + \text{H}_2$ (reactie 1)

14 Geef de vergelijkingen van de twee halfreacties die bij de elektrolyse van
de keukenzoutoplossing aan de elektroden optreden.
Noteer je antwoord als volgt:
eerste halfreactie: ...
tweede halfreactie: ...

Bij de elektrolyse van de keukenzoutoplossing ontstaat ook waterstof.
Brenda en Barend lezen het artikel. Zij vinden het opvallend dat niets
wordt opgemerkt over de waterstof omdat zij weten dat waterstof gevaar
kan opleveren. Brenda vermoedt dat de hoeveelheid waterstof die
uiteindelijk per liter in het drinkwater bij III (zie figuur 1) aanwezig is, zo
klein is dat het geen gevaar oplevert.

15 Bereken hoeveel mol $\text{H}_2$ per liter aanwezig is in het drinkwater bij III.
Maak hierbij gebruik van:
– gegevens uit tekstfragment 1;
– de vergelijking van reactie 1.

Uit $\text{Cl}_2$ dat in de elektrolysecel is ontstaan, worden
hypochloritionen ($\text{ClO}^-$) gevormd via de volgende reactie:
$\text{Cl}_2 + 2 \text{OH}^- \rightarrow \text{ClO}^- + \text{Cl}^- + \text{H}_2\text{O}$ (reactie 2)

Ten gevolge van deze reactie is de pH van de oplossing die uit de
elektrolysecel stroomt veel lager dan wanneer deze reactie niet zou
optreden.

16 Bereken wat de pH zou zijn van de oplossing die uit de elektrolysecel
stroomt, indien alleen reactie 1 zou optreden.
Ga ervan uit dat:
– in de elektrolysecel 0,2 gram hydroxide-ionen per liter wordt gevormd;
– $T = 298 \text{ K}$.

Barend vraagt zich af of alle chloride die vanuit het zout in de
elektrolysecel terechtkomt, bij de elektrolyse wordt omgezet tot chloor.
Hij bedenkt de volgende methode om antwoord te krijgen op zijn vraag:
„Voeg een zilvernitraatoplossing toe aan het drinkwater dat uit de
Turbokiller komt en kijk of er een troebeling ontstaat.”

17 Geef de vergelijking van de reactie die optreedt wanneer een
zilvernítraatoplossing wordt toegevoegd aan een oplossing die
chloride-ionen bevat.

HA-1028-a-13-1-o 7 / 13 lees verder ►►►

### Pagina 8

Barend vraagt aan Brenda commentaar te geven op de methode die hij
heeft bedacht. Zij zegt: „Ook als je een troebeling zou waarnemen, dan
nog weet je niet zeker of deze troebeling een gevolg is van de
aanwezigheid van chloride dat niet is omgezet bij de elektrolyse.”

2p 18 Leg uit waardoor de troebeling ook kan zijn ontstaan wanneer een
zilvernitaatoplossing wordt toegevoegd aan het drinkwater dat uit de
Turbokiller komt.

Sportdrank

Anna is een basketbalster die na de training vaak een flesje sportdrank
drinkt. Ze bekijkt het etiket om te zien wat erin zit.

etiket

1 Ingrediënten: water, sacharose, fructose, maltodextrine, druivensuiker,
2 voedingszuur (citroenzuur), kaliumcitraat, aroma, natriumchloride,
3 antioxidant (L-ascorbinezuur), kleurstoffen (E102, E110, E133),
4 stabilisator (E414, E445), conserveermiddelen (E242, E202).
5 Gemiddelde voedingswaarde per 100 mL
6 Energie 130 kJ/31 kcal
7 Eiwitten 0 g
8 Koolhydraten 7 g
9 – waarvan suikers 5,4 g
10 Vet 0 g
11 – waarvan verzadigd 0 g
12 Voedingsvezel 0 g
13 Natrium 38 mg
14 Kalium 26 mg
15 Dé isotone sportdrank die dorst krachtig lest en mineralen snel weer
16 aanvult.
17 1 fles (500 mL) is voldoende om het vochtverlies door 30 minuten
18 intensief sporten aan te vullen.

HA-1028-a-13-1-o 8 / 13 lees verder ► ► ►

### Pagina 9

De koolhydraten in de sportdrank zijn saccharose, fructose, maltodextrine
en druivensuiker (regel 1). Sacharose, fructose en druivensuiker zijn
suikers die goed oplossen in water. De structuurformules van deze
suikers staan in Binas-tabel 67A.

2p 19 Verklaar aan de hand van de structuurformules waarom deze suikers
goed oplossen in water.

Het koolhydraat maltodextrine wordt gemaakt door zetmeel uit
bijvoorbeeld tarwe gedeeltelijk te hydrolyseren. Enzymen in de darmen
zorgen voor verdere hydrolyse van maltodextrine. Een stukje van de
structuurformule van het uiteinde van een molecuul maltodextrine is
hieronder weergegeven:

figuur 1
[FIGUUR: Structuurformule van maltodextrine met een etherbrug en hydroxylgroepen]

Op de uitwerkbijlage is figuur 1 ook weergegeven.

3p 20 Geef op de uitwerkbijlage de reactievergelijking in structuurformules van
de hydrolyse van het uiteinde van een molecuul maltodextrine waarbij
onder andere twee glucosemoleculen ontstaan.

L-ascorbinezuur (vitamine C) dient als zogenoemd anti-oxidant. Zuurtstof
reageert met vitamine C en niet met de kleur- en smaakstoffen in de
sportdrank. De vergelijking van de halfreactie van vitamine C is:

$$C_6H_8O_6 \rightarrow C_6H_6O_6 + 2 H^{+} + 2 e^{-}$$

3p 21 Leid met behulp van de vergelijking van de halfreactie van zuurstof en
bovenstaande vergelijking af van de halfreactie van vitamine C de
vergelijking af van de totale redoxreactie van zuurstof met vitamine C. De
reactie vindt plaats in zuur milieu.

Met de aanduiding kalium (regel 14) kunnen verschillende soorten
deeltjes worden bedoeld.

1p 22 Geef de formule van de kaliumdeeltjes die in de sportdrank voorkomen.

HA-1028-a-13-1-o 9 / 13 lees verder

### Pagina 10

2p 23 Bereken het totale aantal mol ionen in 4,0 g NaCl.
1p 24 Bereken hoeveel gram suiker ($C_{12}H_{22}O_{11}$) Anna moet nemen om een liter isotone drank te maken waarin ook 4,0 g NaCl is opgelost.

Waterstofperoxide

Waterstofperoxide ($H_2O_2$) komt in de natuur in kleine concentraties voor. Zo bevat de lucht die wij uitademen bijvoorbeeld 0,30 tot 1,0 mg waterstofperoxide per m³.

2p 25 Bereken, in mol L⁻¹, de waterstofperoxide-concentratie in lucht die 0,30 mg waterstofperoxide per m³ bevat.

Grote hoeveelheden waterstofperoxide worden vanwege de blekende werking gebruikt in de textielindustrie en bij de fabricage van papier. Om aan de vraag naar waterstofperoxide te voldoen, werd ongeveer honderd jaar geleden een productieproces ontwikkeld, dat in twee stappen verloopt.
Stap 1: 5 M zwavelzuur wordt geëlektrolyseerd, waarbij een geconcentreerde oplossing van perzwavelzuur ($H_2S_2O_8$) ontstaat.

Bij deze elektrolyse worden aan één van de elektroden sulfaat-ionen ($S_2O_8^{2-}$) omgezet tot persulfaat-ionen ($S_2O_8^{2-}$) volgens:
$$2 SO_4^{2-} \rightarrow S_2O_8^{2-} + 2 e^-$$

2p 26 Leg uit of deze halfreactie plaatsvindt aan de positieve of aan de negatieve elektrode.

Stap 2: Aan de geconcentreerde oplossing van perzwavelzuur wordt bij hoge temperatuur water toegevoegd. Er treedt dan een reactie op waarbij de persulfaat-ionen ($S_2O_8^{2-}$) worden omgezet tot sulfaat-ionen, waterstofperoxide-moleculen en waterstofionen.

3p 27 Geef de reactievergelijking van stap 2.

HA-1028-a-13-1-o 10 / 13 lees verder ➢➢➢

### Pagina 11

Tegenwoordig wordt het meeste waterstofperoxide geproduceerd met een proces waarin de stoffen 2-ethylanthraquinol en 2-ethylanthraquinon een belangrijke rol spelen. Dit productieproces wordt hieronder beschreven. In deze beschrijving wordt 2-ethylanthraquinol weergegeven als R(OH)$_2$ en 2-ethylanthraquinon als RO$_2$.
Men laat 2-ethylanthraquinol in een geschikt oplosmiddel met zuurstof reageren. Daarbij ontstaan 2-ethylanthraquinon en waterstofperoxide:
$R(OH)_2 + O_2 \rightarrow RO_2 + H_2O_2$
Het ontstane waterstofperoxide wordt in een scheidingsruimte door middel van extractie uit het oplosmiddel gehaald. Als extractiemiddel gebruikt men water. RO$_2$ blijft daarbij in het oplosmiddel. Het opgeloste RO$_2$ wordt langs een katalysator geleid, terwijl er waterstof wordt toegevoerd. Daardoor wordt het RO$_2$ weer omgezet tot R(OH)$_2$. Dit R(OH)$_2$ wordt opnieuw gebruikt.
Dit productieproces van waterstofperoxide is hieronder in een blokschema weergegeven. De namen van een aantal stoffen zijn in dit schema niet vermeld, maar wel weergegeven met de letters A, B, C, D en E.

[FIGUUR: Blokschema van een waterstofperoxide productieproces. Er is een koelwaterinlaat boven reactor 1. Reactor 1 is verbonden met een scheidingsruimte, die is verbonden met een waterstofperoxide oplossing. Reactor 1 is ook verbonden met reactor 2. Reactor 2 heeft een invoer D. De scheidingsruimte heeft een invoer B en een uitvoer naar de waterstofperoxide oplossing.]

koelwater

A
reactor
1
RO2 en
waterstofperoxide
scheidings-
ruimte
waterstofperoxide-
oplossing

E
reactor
2
C
D

3p 28 Geef de namen of de formules van de stoffen die bij de letters A t/m E
horen te staan. Het oplosmiddel waarin R(OH)$_2$ en RO$_2$ zijn opgelost,
hoeft niet vermeld te worden.
Noteer je antwoord als volgt:
bij A: ...
bij B: ...
bij C: ...
bij D: ...
bij E: ...

De temperatuur in reactor 1 wordt tijdens het productieproces constant gehouden.

2p 29 Leid uit het blokschema af of de reactie die plaatsvindt in reactor 1
exotherm of endotherm is.

HA-1028-a-13-1-o
11 / 13
lees verder ►►►


### Pagina 12

Eén van de risico’s van (geconcentreerde) oplossingen van waterstofperoxide is de ontleding van waterstofperoxide. In een veiligheidsdocument voor de industrie staat dat deze ontleding kan resulteren in het vrijkomen van warmte, zuurstof en mogelijk stoom. Daarom is voorgeschreven dat de industrie een (geconcentreerde) waterstofperoxide-oplossing opslaat in een tank met veiligheidsventiel.
4p 30 Leg uit, aan de hand van de reactievergelijking voor de ontleding van waterstofperoxide, welke gevaarlijke situatie zou kunnen ontstaan wanneer een waterstofperoxide-oplossing in een dichte tank (zonder veiligheidsventiel) wordt opgeslagen.
Noteer je antwoord als volgt:
reactievergelijking: ...
uitleg: ...
HA-1028-a-13-1-o 12 / 13 lees verder ►►►

### Pagina 13

Zeolieten
krantenartikel
Moleculaire zeven halen zwavel uit motorbrandstof
Aardolie bevat niet alleen een grote variëteit aan koolwaterstoffen, maar
ook verbindingen waarin zwavelatomen zitten. Speciale moleculaire zeven
kunnen zwavelverbindingen als thiofeen selectief verwijderen uit auto- en
vliegtuigbrandstof. Als dit op grote schaal even goed werkt als in het
5 laboratorium van Ralph Yang en zijn collega's aan de universiteit van
Michigan, zou een belangrijke oorzaak van luchtvervuiling en zure regen
kunnen worden weggenomen. De methode van Ralph Yang en zijn
collega's maakt gebruik van adsorptie, het verschijnsel dat moleculen in
een vloeistof of gas blijven plakken aan een vaste stof. Zo'n vaste stof
10 moet wel zo selectief zijn dat hij alle koolwaterstoffen laat passeren en de
zwavelverbindingen tegenhoudt. Tot nu toe was niemand daarin geslaagd.
Yang en zijn collega's ontwikkelden echter een serie zogenoemde
zeolieten die wel aan alle selectiviteitseisen voldoen.
De chemici voegden verschillende zeolieten in de vorm van kleine
15 korreltjes toe aan benzine en dieselolie. Eén gram zeoliet bleek in staat
het zwavelgehalte in 34 milliliter van een commercieel verkrijgbare
dieselolie terug te brengen van 430 tot 0,2 ppm (parts per million, een
deel zwavel op een miljoen delen dieselolie).
naar: NRC Handelsblad
2p 31 Geef de structuurformules van twee koolwaterstoffen (regel 1) voor.
3p 32 Geef de vergelijking van de volledige verbranding van thiofeen ($C_4H_5S$).
Hierbij ontstaat zwaveldioxide als enige zwavelbevattende stof.
2p 33 Leg uit, aan de hand van de scheidingsmethode die in regel 8 van het
krantenartikel wordt genoemd, waarom men de zeolieten in kleine
korreltjes (regels 14 en 15) gebruikt.
2p 34 De tank van een bepaalde auto bevat 80 L dieselolie.
Bereken het aantal gram zeoliet dat minstens nodig is om van 80 L
dieselolie het zwavelgehalte terug te brengen van 430 tot 0,2 ppm.
Bronvermelding
Een opsomming van de in dit examen gebruikte bronnen, zoals teksten en afbeeldingen, is te vinden in het bij dit examen
behorende correctievoorschrift, dat na afloop van het examen wordt gepubliceerd.
HA-1028-a-13-1-o
13/13