# Eindexamen Scheikunde HAVO 2017 tijdvak 2

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2017/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

Examen HAVO
2017
tijdvak 2
dinsdag 20 juni
13.30 - 16.30 uur
scheikunde
Gebruik zo nodig het informatieboek Binas of ScienceData.
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Dit examen bestaat uit 38 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 75 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald
kunnen worden.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg, berekening of afleiding
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 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-17-2-o

### Pagina 2

Jodiumtinctuur

In de verbanddoos thuis vindt Hannah een flesje met een vloeistof waarop staat "sol iodi spir 20 mg/mL". Ze is nieuwsgierig wat dit voor vloeistof is. Haar moeder vertelt dat het jodiumtinctuur is, een middel om wondjes te ontsmetten. Jodium is de triviale naam voor jood ($I_2$). Een 'tinctuur' is een oplossing in alcohol (ethanol). Jodiumtinctuur bestaat uit jood, ethanol, water en natriumjodide of kaliumjodide. Jodiumtinctuur kan worden gebruikt om de huid te ontsmetten voorafgaand aan injecties en operaties of om wondjes te ontsmetten.

Jood is slecht oplosbaar in water. Maar doordat er ook jodide-ionen aanwezig zijn, worden $I_3^-$ ionen gevormd. De $I_3^-$ ionen worden door watermoleculen gehydrateerd. Hierdoor lost het jood beter op. Op de uitwerkbijlage is schematisch een $I_3^-$ ion weergegeven.

2p 1 Verklaar waarom jood slecht oplosbaar is in water. Licht je antwoord toe op microniveau.

2p 2 Teken op de uitwerkbijlage, in structuurformule, drie watermoleculen die het $I_3^-$ ion hydrateren.

Het flesje dat Hannah heeft gevonden is al een paar jaar oud. Daarom onderzoekt ze of het joodgehalte dat op het etiket staat nog juist is. Ze gebruikt daarvoor een standaardoplossing die 12,5 mg $I_2$ per liter bevat en een zetmeeloplossing. Wanneer een joodoplossing en een zetmeeloplossing worden samengevoegd, ontstaat een blauw gekleurde oplossing. Met behulp van beide oplossingen en water maakt ze een reeks oplossingen, waarvan ze de extinctie (een maat voor de kleurintensiteit) meet. Haar resultaten zijn in onderstaande tabel weergegeven:

[FIGUUR: Tabel met kolommen 'buis', 'standaard-oplossing (mL)', 'zetmeel-oplossing (mL)', 'water (mL)' en 'extinctie'. De rijen zijn genummerd 0 tot en met 6. De waardes zijn als volgt: Buis 0: 0,00, 1,00, 9,00, 0,00. Buis 1: 1,00, 1,00, 8,00, 0,10. Buis 2: 2,00, 1,00, 7,00, 0,25. Buis 3: 3,00, 1,00, 6,00, 0,35. Buis 4: 4,00, 1,00, 5,00, 0,39. Buis 5: 5,00, 1,00, 4,00, 0,55. Buis 6: 6,00, 1,00, 3,00, 0,60.]

Hannah berekent voor elke buis de massa jood die hierin aanwezig is.

2p 3 Bereken hoeveel gram jood de oplossing in buis 4 bevat.

HA-1028-a-17-2-o 2 / 13 lees verder ►►►

### Pagina 3

Van haar resultaten maakt Hannah een ijklijn, die hieronder is weergegeven.
[FIGUUR: Een grafiek met de extinctie op de y-as en de hoeveelheid $I_2$ op de x-as. Er is een rechte lijn door de punten getrokken.]
Volgens doet Hannah 1,00 mL van de jodiumtinctuur uit de verbanddoos in een maatkolf en vult deze aan met water tot 1,00 L. Van deze verdun de jodiumtinctuur doet ze 4,00 mL in een reageerbuis, en voegt er 1,00 mL zetmeeloplossing en 5,00 mL water aan toe. Ze mag aannemen dat alle jood in dit mengsel aanwezig is als $I_2$. Ze meet de extinctie van het mengsel, deze blijkt 0,51 te zijn.

3p 4 Bereken met behulp van de ijklijn het aantal mg $I_2$ in 1,00 mL van de onverdunde tinctuur. Geef je antwoord in twee significante cijfers.

Op open wondjes kan beter povidonjodium (betadine) worden gebruikt; dit geeft weinig irritatie op een beschadigde huid: het 'prikť niet. Povidonjodium lost op in water. Het jood komt daarbij langzaam vrij. Hierdoor heeft povidonjodium een langdurende bacteriedodende werking. Povidonjodium bestaat uit additiepolymeren van vinylpyrrolidon waaraan jood is gebonden. Deze binding is niet covalent. De structuurformule van vinylpyrrolidon is hieronder weergegeven:
$$ \text{H}_2\text{C} = \text{CH} $$
$$ \qquad \text{|} $$
$$ \text{H}_2\text{C} - \underset{||}{\overset{N}{C}} - \text{O} $$
$$ \qquad \text{CH}_2 $$

3p 5 Geef de structuurformule van een fragment van het polymeer van vinylpyrrolidon. Dit fragment moet komen uit het midden van het polymeermolecuul en bestaan uit drie monomereenheden.

HA-1028-a-17-2-o 3 / 13 lees verder ►►►


### Pagina 4

Groene stroom
Groene planten zetten tijdens de fotosynthese lichtenergie om tot chemische energie. De vergelijking van deze reactie is hieronder weergegeven:
$6 \text{ CO}_2\text{ (g)} + 6 \text{ H}_2\text{O (l)} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\text{ (s)} + 6 \text{ O}_2\text{ (g)}$
3p 6 Bereken hoeveel joule lichtenergie nodig is voor de vorming van een mol glucose (bij $T = 298$ K en $p = p_0$). Maak hierbij gebruik van Binas-tabel 57 of ScienceData-tabel 9.2 en gebruik voor de vormingswarmte van glucose $-12,74 \cdot 10^5$ J mol$^{-1}$.
Glucose wordt door planten gebruikt als brandstof en als bouwstof voor allerlei organische verbindingen. Zo wordt het polymeer cellulose gevormd door polycondensatie van glucose. Hierbij ontstaat ook water.
2p 7 Geef de vergelijking van deze polycondensatie in molecuulformules. Gebruik voor cellulose de formule $(\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5)_n$.
Planten geven via de wortels een aanzienlijk deel van hun organische verbindingen af aan de bodem. Bodembacteriën breken deze verbindingen vervolgens af, waarbij elektronen en $\text{H}^+$ ionen worden overgedragen. Het bedrijf Plant-e heeft een brandstofcel ontwikkeld die met behulp van deze deeltjes elektrische stroom kan produceren. Deze brandstofcel is in figuur 1 schematisch en vereenvoudigd weergegeven. Hierbij staat $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ symbool voor alle organische verbindingen die door de plantenwortels worden afgegeven. De grond die wordt gebruikt in de brandstofcel is nat en licht zuur.
HA-1028-a-17-2-o 4 / 13 lees verder ► ► ►

### Pagina 5

figuur 1

[FIGUUR: Een plant met wortels in de grond. Er zijn bakjes gelabeld met 'bodembacterie', 'elektrode A', 'elektrode B' en 'energieopslag'. Er is een detailweergave van elektrode A met een glucosemolecuul dat splitst in CO2 en H+, en elektronen die wegstromen.]

plantenwortel
bodembacterie
grond
elektrode A
elektrode B
energieopslag

Het proces in de brandstofcel kan als volgt met halfreacties worden weergegeven:

bij elektrode A: $C_6H_{12}O_6 + 6 H_2O \rightarrow 6 CO_2 + 24 H^+ + 24 e^-$
bij elektrode B: $O_2 + 4 H^+ + 4 e^- \rightarrow 2 H_2O$

2p 8 Is elektrode A de positieve of de negatieve elektrode? Licht je antwoord toe.

Naima leidt met behulp van bovenstaande vergelijkingen van de halfreacties de totale vergelijking af van de reactie die plaatsvindt in de brandstofcel. Ze concludeert dat de zuurgraad van de bodem als gevolg van het proces in de brandstofcel niet verandert. Meron beweert echter aan de hand van de opgestelde totale vergelijking dat de zuurgraad van de bodem wel verandert.

2p 9 Leid met behulp van de vergelijkingen van de halfreacties de totale vergelijking af van de reactie die plaatsvindt in de brandstofcel.

2p 10 Geef voor beiden een argument om hun bewering te ondersteunen. Noteer je antwoord als volgt:
argument voor Naima: ...
argument voor Meron: ...

HA-1028-a-17-2-o
5 / 13
lees verder ►►►


### Pagina 6

De elektrodes van de brandstofcel zijn gemaakt van grafiet. Grafiet
bestaat uit lagen koolstof van één atoom dik. Binnen één laag zijn de
koolstofatomen met elkaar verbonden door covalente bindingen. Deze
covalente bindingen worden gevormd door elektronen uit de L-schillen
van de koolstofatomen. De elektronen uit de L-schillen die niet betrokken
zijn bij een covalente binding zorgen voor het elektrisch
geleidingsvermogen van grafiet.

3p 11 Leg uit hoeveel elektronen per koolstofatoom betrokken zijn bij het
elektrisch geleidingsvermogen van grafiet. Betrek in je antwoord het
aantal elektronen in de L-schil van een koolstofatoom en ga uit van:
- de afbeelding van (gelaagd) grafiet in Binas-tabel 67E of
ScienceData-tabel 11.1f;
- een koolstofatoom in het midden van een laag in grafiet.

Onder optimale omstandigheden wordt in de brandstofcel slechts 42% van
de hoeveelheid chemische energie die door een plant is vastgelegd,
omgezet tot elektrische energie.

1p 12 Geef een reden waardoor in de brandstofcel slechts een deel van de
chemische energie die door planten is vastgelegd, omgezet kan worden
tot elektrische energie.

2p 13 Bereken het aantal vierkante meter begroeiing dat nodig is om onder
optimale omstandigheden een gemiddeld Nederlands huishouden van
elektrische stroom te voorzien met het proces van Plant-e. Ga er bij de
berekening van uit dat:
- de zon in Nederland circa $3,6 \cdot 10^9$ joule per vierkante meter per jaar
levert;
- planten 5,0% van deze lichtenergie omzetten tot chemische energie;
- een gemiddeld Nederlands huishouden per jaar $1,2 \cdot 10^{10}$ joule
elektrische energie verbruikt.

HA-1028-a-17-2-o 6 / 13 lees verder

### Pagina 7

Zuurstof

In het water van rivieren en zeeën bevindt zich opgeloste zuurstof.
Om het zuurstofgehalte in bijvoorbeeld zeewater te bepalen, brengt men
een hoeveelheid van dit zeewater in een erlenmeyer. Hieraan worden
kleine hoeveelheden mangaan(II)sulfaatoplossing en
kaliumjodide-oplossing toegevoegd. Het kaliumjodide is opgelost in
12 M kaliumhydroxide-oplossing.

2p 14 Bereken de pH van een 12 M kaliumhydroxide-oplossing bij $T=298$ K.

Bij het mengen van zuurstofhoudend water met de toegevoegde
oplossingen treden twee reacties op:
reactie 1: mangaan(II)ionen reageren met hydroxide ionen tot
mangaam(II)hydroxide ($(Mn(OH)_2)$).
reactie 2: het gevormde mangaan(II)hydroxide reageert met het
opgeloste zuurstof en water. Hierbij ontstaat als enige
reactieproduct het vaste mangaan(III)hydroxide ($(Mn(OH)_3)$).

2p 15 Geef de vergelijking van reactie 2.

Als het gevormde mangaan(III)hydroxide is bezonken, wordt verdund
zwavelzuur toegevoegd. In het ontstane zure milieu vindt een
redoxreactie plaats tussen mangaan(III)hydroxide en de jodide ionen uit
de eerder toegevoegde kaliumjodide-oplossing.

De totale vergelijking van deze redoxreactie is:
$2 Mn(OH)_3 + 2 I^- + 6 H^+ \rightarrow 2 Mn^{2+} + I_2 + 6 H_2O$

2p 16 Geef de vergelijking van de halfreactie waarbij mangaan(III)hydroxide
met waterstofionen wordt omgezet tot mangaan(II)ionen en water.

Tot slot van de zuurstofbepaling wordt de hoeveelheid jood die is
gevormd, bepaald door titratie met een oplossing van natriumthiosulfaat.
De benodigde hoeveelheid natriumthiosulfaat is een maat voor de
hoeveelheid zuurstof. Voor 150 mL zeewater, dat op deze wijze werd
onderzocht, was 14,70 mL 0,0105 M natriumthiosulfaatoplossing nodig.

3p 17 Bereken het aantal gram zuurstof per L onderzocht zeewater.
Gebruik bij de berekening het gegeven dat de molverhouding van het
benodigde natriumthiosulfaat en de aanwezige zuurstof $4 : 1$ is.

HA-1028-a-17-2-o 7 / 13 lees verder ► ► ►

### Pagina 8

De productie van dichloormethaan
Dichloormethaan ($\text{CH}_2\text{Cl}_2$) wordt onder meer gebruikt als oplosmiddel en toegepast als verfafbijtmiddel en ontvetttingsmiddel. In een fabriek wordt dichloormethaan geproduceerd uit chloor en chloormethaan. In blokschema 1 is een gedeelte van het productieproces van dichloormethaan vereenvoudigd weergegeven.
blokschema 1
[FIGUUR: Blokschema met drie compartimenten, aangeduid met Romeinse cijfers I, II en III. In compartiment I komen $\text{Cl}_2$ en $\text{CH}_3\text{Cl}$ binnen. Uit compartiment I vloeit een mengsel van $\text{CH}_3\text{Cl}$, $\text{CH}_2\text{Cl}_2$, $\text{CHCl}_3$ en $\text{CCl}_4$. Water wordt naar compartiment II geleid. Uit compartiment II vloeit zoutzuur en een mengsel van $\text{CH}_3\text{Cl}$, $\text{CH}_2\text{Cl}_2$, $\text{CHCl}_3$ en $\text{CCl}_4$. Uit compartiment III vloeit $\text{CCl}_4$ en een mengsel van $\text{CH}_3\text{Cl}$, $\text{CH}_2\text{Cl}_2$ en $\text{CHCl}_3$.]

In ruimte I treden drie reacties op.
$\text{CH}_3\text{Cl} + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{CH}_2\text{Cl}_2 + \text{HCl}$ (reactie 1)
$\text{CH}_2\text{Cl}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{CHCl}_3 + \text{HCl}$ (reactie 2)
$\text{CHCl}_3 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{CCl}_4 + \text{HCl}$ (reactie 3)

Het gasmengsel dat is ontstaan in ruimte I wordt naar ruimte II geleid. In ruimte II vindt een eerste scheiding plaats. Het overgebleven gasmengsel wordt daarna in ruimte III door middel van distillatie verder gescheiden.

In tabel 1 staan gegevens van de stoffen in het gasmengsel dat in ruimte I ontstaat.
tabel 1
| molecuulformule | molaire massa ($\text{g mol}^{-1}$) | kookpunt ($\text{K}$ bij $p = p_0$) |
|---|---|---|
| $\text{CH}_3\text{Cl}$ | 50,48 | 249 |
| $\text{CH}_2\text{Cl}_2$ | 84,93 | 313 |
| $\text{CHCl}_3$ | 119,4 | 334 |
| $\text{CCl}_4$ | 153,8 | 350 |
| $\text{HCl}$ | 36,46 | 188 |

1p 18 Geef de structuurformule van dichloormethaan.
HA-1028-a-17-2-o 8 / 13 lees verder ►►►

### Pagina 9

2p 19 De reacties die optreden in ruimte I zijn van hetzelfde type. Welk type reactie is dat? Licht je antwoord toe.
2p 20 Bereken de atoomeconomie voor de vorming van dichloormethaan volgens reactie 1. Maak gebruik van Binas-tabel 37H of Science Data-tabel 1.7.7 en geef je antwoord in gehele procenten.
2p 21 Leg uit aan de hand van blokschema 1 van welke scheidingsmethode gebruik wordt gemaakt in ruimte II.
2p 22 Geef de temperatuurgrenzen in Kelvin waarbinnen tetrachloormethaan nog als enige bestanddeel vloeibaar is, zodat het in ruimte III als residu afgescheiden kan worden. Neem aan dat voor de druk geldt dat $p=p_0$. Noteer je antwoord als volgt: ondergrens: net boven ... bovengrens: net onder ...
Op de uitwerkbijlage is blokschema 1 uitgebreid met ruimte IV en ruimte V. In ruimte IV wordt $CH_3Cl$ gescheiden van het mengsel dat ruimte III verlaat en gerecirculeerd. In ruimte V wordt ten slotte het overgebleven mengsel van $CH_2Cl_2$ en $CHCl_3$ gescheiden.
2p 23 Geef in het blokschema op de uitwerkbijlage de ontbrekende stofstromen en de bijbehorende stoffen op de juiste wijze weer.
De fabriek verbruikt $3,7 \cdot 10^4$ ton $CH_3Cl$ per jaar. De netto-opbrengst aan $CH_2Cl_2$ bedraagt $5,0 \cdot 10^4$ ton per jaar ($1,0$ ton = $1,0 \cdot 10^3$ kg).
3p 24 Bereken het rendement van het beschreven productieproces als percentage van de theoretisch maximale opbrengst per jaar.
Sinds 2008 is het gebruik van dichloormethaan door particulieren verboden. Verpakkingen met dichloormethaan bevatten het gevaarsymbool dat hiernaast is weergegeven.
[FIGUUR: Gevaarsymbool met een menselijk figuur met stralen die uit het lichaam komen binnen een ruitvormig kader.]
1p 25 Geef een reden om het gebruik van dichloormethaan door particulieren te verbieden. Maak gebruik van Binas-tabel 97B of Science Data-tabel 38.1.
HA-1028-a-17-2-o 9/13 lees verder ►►►

### Pagina 10

Rubisco

Ons voedsel bestaat voornamelijk uit vetten, koolhydraten en eiwitten.
Deze eiwitten kunnen van dierlijke of plantaardige oorsprong zijn. Een
voorbeeld van een plantaardig eiwit is rubisco, dat aanwezig is in
bladeren van planten, zoals suikerbiet en spinazie. In ons lichaam wordt
rubisco afgebroken. De hydrolyseproducten worden vervolgens omgezet
tot nieuwe eiwitten.

1p 26 Geef aan welke functie eiwitten in het lichaam hebben.

In de eiwitketens van rubiscomoleculen komt het volgende fragment
voor:
~Val-Gly-Leu~

3p 27 Geef de structuurformule van dit fragment. Maak gebruik van
Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c.

Onderzoekers van TNO hebben een proces ontwikkeld om rubisco uit
planten te isoleren. Dit proces is hieronder vereenvoudigd beschreven.
stap a) Bladeren worden geperst en het sap wordt verzameld.
stap b) Aan het plantensap wordt natriumthiosulfaat ($Na_2S_2O_3$)
toegevoegd.
stap c) Vervolgens worden door bezinken en centrifugeren vaste
deeltjes uit het mengsel verwijderd.
stap d) Door middel van (membraan)filtratie wordt de rubisco daarna
gescheiden van de overige opgeloste stoffen.
stap e) Het residu, dat een hoog gehalte rubisco bevat met een beetje
water, wordt gedroogd. Hierdoor ontstaat een eiwitpoeder.

Het natriumthiosulfaat (stap b) wordt toegevoegd om de ruimtelijke
structuur van de rubiscomoleculen te behouden. Eiwitketens zijn
opgevouwen tot een driedimensionale structuur door middel van onder
meer waterstofbruggen, vanderwaalsbindingen en crosslinks. Als
eiwitmoleculen in contact komen met zuurstofmoleculen kan deze
driedimensionale structuur worden verbroken en ontstaan uitgevouwen
eiwitmoleculen. In figuur 1 worden schematisch een opgevouwen en een
uitgevouwen eiwitmolecuul weergegeven.

figuur 1
[FIGUUR: Een schematische tekening van een opgevouwen eiwitmolecuul, links, en een uitgevouwen eiwitmolecuul, rechts.]

opgevouwen eiwitmolecuul uitgevouwen eiwitmolecuul

HA-1028-a-17-2-0 10 / 13 lees verder ▶▶▶

### Pagina 11

Wanneer rubisco moleculen zijn uitgevouwen, kunnen de moleculen van
sommige opgeloste stoffen uit het plantensap aan de rubisco moleculen
binden. Deze moleculen zijn grotendeels apolair. Het eiwit krijgt door deze
moleculen een onaangename smaak en geur. Om dit te voorkomen wordt
bij stap b) natriumthiosulfaat toegevoegd dat met zuurstof reageert.

1p 28 Geef een verklaring voor het gegeven dat de moleculen van de stoffen die
een onaangename smaak en geur veroorzaken, gemakkelijker binden
wanneer de rubisco moleculen zijn uitgevouwen.

Bij stap d) wordt opgeloste rubisco gescheiden van de andere opgeloste
stoffen. De vloeistof wordt daarbij door een membraan geperst dat niet
alle opgeloste stoffen doorlaat. Deze scheidingsmethode is een filtratie.

2p 29 Geef een mogelijke oorzaak op microniveau voor het gegeven dat rubisco
in het residu voorkomt, terwijl andere opgeloste stoffen in het filtraat
terechtkomen. Licht je antwoord toe.

Rubisco is een waardevol eiwit, omdat het alle essentiële aminozuren
bevat. Het kan worden gebruikt in vleesvervangers, net als eiwitten uit
melk, ei en soja. In Nederland kan theoretisch ongeveer 7,5 · 10^7 kg eiwit
per jaar uit suikerbietenblad worden geïsoleerd. Dit blijft normaal
gesproken na het oogsten van de suikerbieten, achter op het land.
Rubisco kan ook uit spinazie of andere planten worden gewonnen.
Bietenblad heeft echter de voorkeur.

1p 30 Geef een voordeel van het gebruik van bietenblad in vergelijking met het
gebruik van spinazie als bron voor rubisco.

HA-1028-a-17-2-o 11 / 13 lees verder ►►►

### Pagina 12

Rijsmiddelen
In veel recepten voor gebak wordt bakpoeder gebruikt als rijsmiddel. Het
actieve bestanddeel van bakpoeder is het waterstofcarbonaat ($HCO_3^-$).
Door de aanwezigheid van waterstofcarbonaationen ontstaat tijdens de
bereiding kooldioxyde. Doordat het deeg een deel van het
koolstofdioxide vasthoudt, rijst het baksel.

2p 31 Beredeneer op macroniveau waarom het ontstaan van koolstofdioxide
ervoor zorgt dat het baksel rijst.

Het koolstofdioxide ontstaat door een zuur-basereactie. Het zuur kan als
ingrediënt, bijvoorbeeld citroensap, in het baksel aanwezig zijn of aan het
bakpoeder zijn toegevoegd zoals in wijnsteenzuur-bakpoeder.
Wijnsteenzuur-bakpoeder bevat behalve natriumwaterstofcarbonaat
($NaHCO_3$) ook wijnsteenzuur ($C_4H_6O_6$) en een beetje zetmeel. Voor het
maken van gebak met behulp van dit bakpoeder is water nodig, zodat de
volgende reactie (reactie 1) kan plaatsvinden:

$$HCO_3^- (aq) + C_4H_6O_6 (s) \rightarrow CO_2(g) + H_2O(l) + C_4H_5O_6^- (aq)$$

2p 32 Leg uit, aan de hand van de formules in de vergelijking van reactie 1, dat
deze reactie een zuur-basereactie is.

Bij reactie 1 ontstaat een opgelost zout.

1p 33 Geef de formule van dit zout.

3p 34 Bereken, aan de hand van reactie 1, hoeveel L $CO_2$ ontstaat wanneer alle
wijnsteenzuur uit een zakje wijnsteenzuur-bakpoeder reageert. Gebruik
hierbij de volgende gegevens:
– een zakje bevat 10 gram wijnsteenzuur-bakpoeder;
– wijnsteenzuur-bakpoeder bevat 55 massaprocent wijnsteenzuur;
– het volume van 1 mol koolstofdioxide is bij de gebruikte
baktemperatuur 35 L.

HA-1028-a-17-2-o 12 / 13 lees verder

### Pagina 13

Wijnsteenzuurbakpoeder bevat zetmeel, dat is toegevoegd omdat dit
water uit de lucht bindt. Zetmeel bestaat voornamelijk uit amylose. De
formule van amylose is hieronder weergegeven:

[FIGUUR: Structuurformule van amylose, bestaande uit herhalende glucose-eenheden verbonden door α-1,4-glycosidische bindingen.]

2p 35 Geef een beschrijving op microniveau hoe water bindt aan zetmeel. Neem
hierbij aan dat zetmeel volledig bestaat uit amylose.

1p 36 Licht toe dat het binden van water aan zetmeel voorkomt dat
wijnsteenzuurbakpoeder al voor gebruik reageert, wanneer dit bakpoeder
wordt bewaard in een vochtige omgeving. Maak gebruik van reactie 1.

Ammoniumwaterstofcarbonaat kan ook als rijsmiddel worden gebruikt. In
dat geval is geen water en geen zuur nodig. Het koolstofdioxide ontstaat
tijdens het bakproces door thermolyse volgens:

$$ \mathrm{NH_4HCO_3 \rightarrow NH_3 + H_2O + CO_2} $$ (reactie 2)

2p 37 Maak op de uitwerkbijlage het energiediagram van reactie 2 af.
Noteer daarin, met de bijbehorende bijschriften, het energieniveau van de
geactiveerde toestand en het energieniveau van de reactieproducten.

De keuze voor het soort bakpoeder hangt af van het soort baksel (zie
figuur 1). Een nadeel van het gebruik van ammoniumwaterstofcarbonaat
is bijvoorbeeld dat het baksel een nare ammoniakgeur kan krijgen.

figuur 1

[FIGUUR: Foto's van twee aardappelen en een muffin.]

eierkoeken muffin

1p 38 Geef een reden waarom ammoniumwaterstofcarbonaat geschikter is voor
een eierkoek dan voor een muffin.

HA-1028-a-17-2-o 13 / 13 einde ■