# Eindexamen Scheikunde HAVO 2018 tijdvak 2

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2018/tijdvak-2

## Vragen in dit examen

### 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
2018
tijdvak 2
dinsdag 19 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 80 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 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-18-2-0

### Pagina 2

Dit is een examenpagina, waarschijnlijk een deel van een scheikunde- of biologie-examen, met de titel 'Bodem bedekken'. De pagina bevat tekstuele uitleg over het gebruik van piepschuimbolletjes in de glastuinbouw ter isolatie en reflectie van zonlicht, wat de plantengroei bevordert. Twee figuren illustreren dit: Figuur 1 toont een glastuinbouw met de bolletjes, en Figuur 2 toont een doorsnede van een polystyreenbolletje. Figuur 3 presenteert de structuurformule van polystyreen, met aanduiding van het monomeer styreen dat hieruit is gevormd. De student wordt gevraagd de naam te geven van het proces waarbij lichtenergie wordt omgezet in chemische energie (vraag 1) en de structuurformule van het monomeer styreen te tekenen (vraag 2). Er wordt ook ingegaan op het smelten van de bolletjes bij oogst en de niet-biologische afbreekbaarheid van polystyreen.

### Pagina 3

Een ander soort schuimbolletjes (BioFoam®)
bestaat uit polymelkzuur. Het polymelkzuur voor
de schuimbolletjes wordt gevormd uit melkzuur
dat is verkregen door fermentatie van suikers uit
planten zoals suikerriet. Bij de productie van dit
polymeer komt netto veel minder CO2 vrij dan bij
de productie van dezelfde massa polystyreen.
Ook deze bolletjes schrompelen ineens bij het
ontsmelten van de grond met stoom.

figuur 4
[FIGUUR: Een micrographische weergave van de binnenkant van een BioFoam® bolletje, met zichtbare schuimstructuur.]
BioFoam®-bolletje
(doorsnede)

2p 3 Bereken hoeveel liter lucht aanwezig is in 1,00 m³ BioFoam®.
Neem aan dat:
- de dichtheid van het polymelkzuur $1,24 \cdot 10^3 \text{ kg m}^{-3}$ is;
- $1,00 \text{ m}^3$ schuimbolletjes een massa heeft van $25,0 \text{ kg}$;
- de massa van de schuimbolletjes uitsluitend wordt bepaald door de
massa van het polymelkzuur.

In figuur 5 is een deel van de structuurformule van polymelkzuur
weergegeven.

figuur 5
$$ \sim \text{O} - \text{CH} - \underset{\text{CH}_3}{\overset{\text{O}}{\overset{||}{\text{C}}}} - \text{O} - \text{CH} - \underset{\text{CH}_3}{\overset{\text{O}}{\overset{||}{\text{C}}}} - \sim $$

Polymelkzuur is, in tegenstelling tot polystyreen, wel
biologisch afbreekbaar.
De afbraak van polymelkzuur-moleculen verloopt in stappen. Eerst
worden de estergroepen gehydrolyseerd. Vervolgens zetten bacteriën de
afbraakproducten met behulp van zuurstof om tot koolstofdioxide en
water.

Op de uitwerkbijlage is de vergelijking van de hydrolyse onvolledig
weergegeven.

3p 4 Geef op de uitwerkbijlage de volledige vergelijking van de reactie waarbij
één esterbinding van het weergegeven deel van een molecuul
polymelkzuur wordt gehydrolyseerd. Geef de koolstofverbindingen in
structuurformules.

BioFoam® is een duurzaam alternatief voor de piepschuimbolletjes van
polystyreen. Het is wereldwijd de eerste schuimisolatie die het
cradle-to-cradle-certificaat heeft verkregen. Het cradle-to-cradle-principe
gaat ervan uit dat “alle stoffen steeds weer in gesloten kringlopen van
productie, gebruik en recycling kunnen worden opgenomen”.

2p 5 Geef een argument waaruit blijkt dat deze schuimbolletjes passen bij het
cradle-to-cradle-principe. Licht je antwoord toe met behulp van de
informatie in deze opgave.

HA-1028-a-18-2-o 3 / 15 lees verder ► ► ►

### Pagina 4

Bisfenol A

Bisfenol A ($C_{15}H_{16}O_2$) is een veel geproduceerde stof, die onder meer wordt gebruikt voor de fabricage van polycarbonaat. Polycarbonaat is een harde transparante kunststof, die wordt toegepast in bijvoorbeeld dvd’s en drinkwaterflesjes. De macroscopische eigenschappen van polycarbonaat hangen samen met de microstructuur ervan. In figuur 1 zijn de structuurformules van BFA (1a) en polycarbonaat (1b) weergegeven.

figuur 1

1a [FIGUUR: Structuurformule van Bisfenol A] BFA

1b [FIGUUR: Structuurformule van polycarbonaat] polycarbonaat

2p 6 Licht toe met behulp van een kenmerk op microniveau en een eigenschap op macroniveau, dat producten die bestaan uit polycarbonaat kunnen worden gevormd door middel van spuitgieten.
Noteer je antwoord als volgt:
– kenmerk op microniveau: ...
– eigenschap op macroniveau: ...

De productie en het gebruik van BFA zijn omstreden, omdat BFA de hormoonhuishouding kan verstoren. Bij de productie van BFA ontstaat vervuild industrieel afvalwater. Inmiddels worden al lage concentraties BFA aangetroffen in het milieu.
Onderzoekers hebben per toeval ontdekt dat BFA adsorbeert aan een spons die bestaat uit polyurethaan.

2p 7 Beschrijf welk onderzoek kan worden uitgevoerd om aan te tonen dat BFA uit een oplossing als spons adsortbeert. Geef ook aan waaruit dat blijkt.
Noteer je antwoord als volgt:
– Handeling(en): ...
– Uit het experiment blijkt dat: ...

HA-1028-a-18-2-o 4 / 15 lees verder ►►►

### Pagina 5

De structuurformule van een polyurethaan is weergegeven in figuur 2.
figuur 2
[FIGUUR: Structuurformule van een polyurethaan, een lange keten met herhalende eenheden]

BFA is in water matig oplosbaar en verplaatst zich vanuit het water naar
het polyurethaan. Een van de oorzaken hiervan kan worden afgeleid uit
de moleculaire structuur van BFA en polyurethaan. BFA bindt door middel
van waterstofbruggen aan polyurethaan, maar ook op een andere manier.
Op de uitwerkbijlage zijn een molecuul BFA en een fragment van een
molecuul polyurethaan in structuurformules weergegeven.

2p 8 Geef op de uitwerkbijlage weer hoe een molecuul BFA door middel van
twee waterstofbruggen is gebonden aan het molecuul polyurethaan. Geef
de waterstofbruggen weer met stippellijntjes (.....).

2p 9 Licht toe aan de hand van figuur 1a en figuur 2 dat BFA zich ook op een
andere manier (dan door middel van waterstofbruggen) zal binden aan
polyurethaan.

BFA kan van de spons worden verwijderd met behulp van natronloog.
De reactie die daarbij optreedt, kan als volgt worden weergegeven:
HO-C$_6$H$_4$-C(CH$_3$)$_2$-C$_6$H$_4$-OH + OH$^-$ $\rightarrow$
HO-C$_6$H$_4$-C(CH$_3$)$_2$-C$_6$H$_4$-O$^-$ + H$_2$O (reactie 1)

De geladen deeltjes die hierbij ontstaan worden BFA-ionen genoemd.
De spons kan na afloop opnieuw worden gebruikt.

2p 10 Geef aan of reactie 1 een zuur-basereactie is. Motiveer je antwoord aan
de hand van formules in de vergelijking van reactie 1.

Wanneer BFA met behulp van een polyurethaan-spons uit industrieel
afvalwater wordt gehaald en dit BFA vervolgens met natronloog van de
spons wordt verwijderd, ontstaat een nieuwe oplossing. Het gehalte
BFA-ionen in de nieuwe oplossing kan dan hoger worden dan het gehalte
BFA-moleculen in het oorspronkelijke afvalwater. Het op deze manier
verhogen van het gehalte BFA kan bijdragen aan een groenere chemie.

2p 11 Geef twee redenen waarom bij het verwijderen van BFA-moleculen van de
spons het gebruik van 0,1 M natronloog de voorkeur verdient boven het
gebruik van 0,01 M natronloog. Ga er hierbij van uit dat in beide gevallen
een even grote overmaat OH$^-$ ionen zal worden gebruikt.

HA-1028-a-18-2-o 5 / 15 lees verder

### Pagina 6

Kauwgombasis

De kauwgombasis is het onoplosbare deel van kauwgom dat uiteindelijk wordt weggegooid. Deze basis bevat elastomeren, harsen, weekmakers en emulgatoren. Elastomeren bestaan uit lange polymeerketens die met elkaar zijn verbonden door enkele crosslinks. Een stukje van zo'n elastomeer is schematisch weergegeven in figuur 1a. Elastomeren hebben een groot elastisch vermogen, waardoor het materiaal kan uitrekken (1b) en weer in zijn oorspronkelijke vorm (1c) kan terugkeren. In figuur 1b en 1c zijn de crosslinks weergegeven met een •.

figuur 1
[FIGUUR: Schematische weergave van polymeerketens met en zonder crosslinks. Figuur 1a toont losse polymeerketens. Figuur 1b toont polymeerketens die door crosslinks aan elkaar verbonden zijn, met de nadruk op de structuur na uitrekken. Figuur 1c toont de structuur met meer crosslinks.]
polymeerketen crosslink

1a 1b 1c

1p 12 Beschrijf welke functie de crosslinks hebben bij het uitrekken van elastomeren.

Veel kauwgomsoorten bevatten het elastomeer butylrubber. Butylrubber is een copolymeer, dat voor 98% bestaat uit monomeereenheden isobuteen (een vertakt isomeer van buteen) en voor 2% uit monomeereenheden isopreen. De isopreen-eenheden vormen de crosslinks. In figuur 2a is een gedeelte van het elastomeer nogmaals weergegeven. Het omcirkelde gedeelte daarvan is ‘uitvergroot’ tot de structuurformule in figuur 2b. De twee polymeerketens in dit gedeelte bestaan beide uit vier eenheden isobuteen en zijn verbonden door middel van één isopreen-eenheid. Deze isopreen-eenheid maakt deel uit van beide polymeerketens.

HA-1028-a-18-2-o 6 / 15 lees verder

### Pagina 7

figuur 2
[FIGUUR: Schematische weergave van polymeerketens met crosslinks]
2a
Figuur 2b is ook weergegeven in de uitwerkbijlage.

2p 13 Geef de structuurformule van isobuteen.
1p 14 Omcirkel op de uitwerkbijlage de isopreen-eenheid.

Een synthetische hars die in kauwgom vaak wordt
toegepast is PVAc (polyvinylacetaat). PVAc is een
additiepolymeer dat is gevormd uit één soort
monomeer. De algemene structuurformule van PVAc
is hiernaast weergegeven.
[FIGUUR: Algemene structuurformule van PVAc]

2p 15 Bereken uit hoeveel monomeereenheden een PVAc-molecuul in kauwgom
gemiddeld is opgebouwd. Neem aan dat de massa van een
PVAc-molecuul in kauwgom gemiddeld $1.7 \cdot 10^3$ u is.

Weekmakers worden aan kauwgom toegevoegd om deze beter
vervormbaar te maken tijdens het kauwen. Een veel gebruikte weekmaker
in kauwgom is paraffine. Paraffine is een mengsel van alkanen met
koolstofketens die in lengte variëren van 22 tot 27 koolstofatomen.
Paraffinemoleculen nestelen zich tussen polymeerketens en verzwakken
zo een bepaald soort binding tussen de polymeerketens.

3p 16 Leg uit waarom de toevoeging van paraffine de kauwgom beter
vervormbaar wordt. Gebruik in je antwoord begrippen op microniveau en
de naam van het type binding dat verzwakt wordt.

Kauwgom die op straat wordt uitgespuugd, kan daar wel 20 tot 50 jaar
blijven liggen.

2p 17 Beredeneer waarom de kauwgombasis niet snel zal worden afgebroken.
Baseer je antwoord op figuur 2.

HA-1028-a-18-2-o 7 / 15 lees verder

### Pagina 8

Sake 酒
Sake is een traditionele alcoholische drank uit Japan. Deze drank wordt
gemaakt uit rijst. Rijst bestaat voornamelijk uit zetmeel, een polysaccharide
die uitsluitend is opgebouwd uit glucose-eenheden. Ook bevat rijst enkele
eiwitten. Voor de productie van sake worden gestoomde rijst, gist, water
en koji-schimmel samengebracht in een tank. Koji-schimmel produceert
enzymen die eiwitten omzetten tot glucose en enzymen die eiwitten
afbreken tot aminozuren. Gist zet de door de koji-schimmel
geproduceerde glucose om tot ethanol en koolstofdioxide.
2p 18 Geef de vergelijking van deze reactie waarbij glucose wordt omgezet.
Hieronder is een gedeelte van een rijsteiwitmolecuul weergegeven.
~ Met – Ala – Pro ~
4p 19 Geef dit gedeelte weer in structuurformule.
De kwaliteit van de geproduceerde sake in de tank wordt nauwlettend
gevolgd en bewaakt. Dit gebeurt onder andere door regelmatig het
zuurgehalte te bepalen. Zuren geven sake een volle smaak. Het
zuurgehalte wordt uitgedrukt in gram barnsteenzuur ($C_4H_6O_4$) per 100 mL
sake en wordt volgens een voorgeschreven methode bepaald:
aan 10,0 mL sake uit de tank wordt een aantal druppels van een
geschikte indicator toegevoegd, waarna een titratie wordt uitgevoerd met
0,100 M natronloog.
Van een bepaalde sake wordt het zuurgehalte bepaald. Bij deze bepaling
is 1,32 mL natronloog nodig om met de zuren in 10,0 mL sake te
reageren. Het zuurgehalte van deze sake kan vervolgens worden
berekend met behulp van de volgende reactievergelijking:
$$C_4H_6O_4 + 2 OH^- \rightarrow C_4H_4O_4^{2-} + 2 H_2O$$
4p 20 Bereken het zuurgehalte van deze sake in gram barnsteenzuur per
100 mL sake. De molaire massa van barnsteenzuur is 118,1 g mol⁻¹.
De pH van deze sake is 4,5.
2p 21 Bereken [H⁺] in mol L⁻¹ in deze sake.
Veel soorten sake bevatten de natuurlijke geurstof ethylcaproaat.
Ethylcaproaat is de ester van hexaanzuur en ethanol.
3p 22 Geef de structuurformule van ethylcaproaat.
HA-1028-a-18-2-o
8 / 15
lees verder ▶▶▶

### Pagina 9

Solar-Jet
Onderzoekers van het Europese onderzoeksproject Solar-Jet zijn erin geslaagd om met behulp van kunstmatig zonlicht kooldioxide en water om te zetten tot syngas. Syngas is een mengsel van de gassen CO en H₂. Vervolgens is het syngas met behulp van een katalysator omgezet tot kerosine. Kerosine is een vliegtuigbrandstof die voornamelijk bestaat uit koolwaterstoffen met 6 tot 16 koolstofatomen.

2p 23 Geef de vergelijking van de reactie waarbij CO en H₂ worden omgezet tot de koolwaterstof $C_{12}H_{26}$ en water.
Het doel van het Solar-Jet-project is het ontwikkelen van een proces waarbij op duurzame wijze vliegtuigbrandstof kan worden gemaakt met behulp van zonlicht. Dit is in figuur 1 schematisch weergegeven.

figuur 1
[FIGUUR: Schematische weergave van het Solar-Jet proces. Lucht (H₂O en CO₂) wordt verwerkt met behulp van zonlicht. Dit leidt tot syngas, dat via een reactor wordt omgezet in kerosine en O₂. De CO₂/H₂O wordt opgevangen en opgeslagen. Syngas wordt ook opgeslagen. Kerosine wordt verbrand.]

Bij de verbranding van koolwaterstoffen ontstaat kooldioxide. De uitstoot van kooldioxide heeft een ongewenst effect op het klimaat.

1p 24 Geef de naam van dit ongewenste effect.
2p 25 Leg uit dat het gebruik van Solar-Jet-kerosine niet bijdraagt aan dit ongewenste effect.

HA-1028-a-18-2-o 9/15 lees verder

### Pagina 10

Syngas kan worden geproduceerd door een mengsel van kooldioxdide en water sterk te verhitten en vervolgens snel af te koelen. De reactie die hierbij verloopt is hieronder weergegeven. Dit is echter geen veilige methode, omdat een gevaarlijk gasmengsel ontstaat.
$$ \text{CO}_2 \text{(g)} + \text{H}_2 \text{(l)} \rightarrow \text{CO (g)} + \text{H}_2 \text{(g)} + \text{O}_2 \text{(g)} $$
3p 26 Bereken de reactiewarmte in J voor de vorming van een mol CO (bij $T=298 \text{ K}$ en $p = p_0$) volgens bovenstaande vergelijking. Maak hierbij gebruik van Binas-tabel 57 of ScienceData-tabel 9.2.

2p 27 Leg uit waarom het gevormde gasmengsel gevaarlijker is dan syngas, en vermeld daarbij welk extra gevaar daardoor kan ontstaan.

De onderzoekers van het Solar-Jet-project hebben een veilige methode ontwikkeld waarbij het syngas in twee stappen wordt gemaakt met behulp van een speciale reactor. In figuur 2 is een dwarsdoorsnede van deze reactor weergegeven. De reactor is zo ontworpen dat 94% van de lichtenergie wordt geleid naar een reactieruimte die bekleed is met poreus cerium(IV)oxide ($\text{CeO}_2$).

figuur 2
[FIGUUR: Dwarsdoorsnede van een reactor met onderdelen genaamd "geconcentreerd zonlicht", "raam van kwartglas", "stap 1: Ar", "stap 2: CO2, H2O", "poreus CeO2", "isolatiemateriaal", "stap 1: Ar, O2", "stap 2: CO, H2"]

stap 1: De reactiekamer wordt met kunstmatig zonlicht verhit tot $1600 \, ^\circ \text{C}$. Hierdoor treedt een redoxreactie op, waarbij een deel van de cerium(IV)ionen wordt omgezet tot cerium(III)ionen en een deel van de oxide-ionen tot zuurstofmoleculen. Deze reactie is endotherm en kan worden weergegeven met de vergelijking:
$$ 4 \text{ CeO}_2 \rightarrow 2 \text{ Ce}_2 \text{O}_3 + \text{ O}_2 $$ (reactie 1)
De vrijgekomen zuurstof wordt met argon uit de reactor verdreven.

HA-1028-a-18-2-o
10 / 15
lees verder ►►►


### Pagina 11

stap 2: De reactor wordt gekoeld tot 900°C en gevuld met een mengsel van koolstofdioxide en water. Dit mengsel reageert exotherm met cerium(III)oxide ($Ce_2O_3$) tot syngas en cerium(IV)oxide ($CeO_2$). Het syngas wordt afgetapt, waarna stap 1 weer kan plaatsvinden.

2p 28 Geef aan of de oxide-ionen die bij reactie 1 (stap 1) betrokken zijn, reageren als oxidator of als reductor. Motiveer je antwoord.

3p 29 Geef de vergelijking van de reactie die optreedt tijdens stap 2. Neem aan dat CO en $H_2$ ontstaan in de molverhouding 1:1.

Door het Solar-Jet-proces wordt lichtenergie opgeslagen als chemische energie in de vorm van syngas. Dit proces is in figuur 3 schematisch in één energiediagram weergegeven.

figuur 3
[FIGUUR: Energiediagram met op de y-as 'energie' en op de x-as de voortgang van de reactie. De reactie begint op het niveau 'beginstoffen'. Daarna volgt een piek naar 'geactiveerde toestand' en een daling naar het niveau 'reactieproducten van stap 1'. Vervolgens volgt een nieuwe piek naar 'geactiveerde toestand' en een daling naar 'reactieproducten van stap 2'. Er zijn pijlen getekend om aan te geven dat stap 1 en stap 2 opeenvolgend zijn.]

Uit figuur 3 blijkt dat het energieniveau van de stoffen na stap 2 tussen het energieniveau van de stoffen na stap 1, en het energieniveau van de beginstoffen in ligt.

2p 30 Licht de onderlinge ligging van deze energieniveaus toe met behulp van de beschrijving van het Solar-Jet-proces. Noteer je antwoord als volgt:
Het energieniveau van de reactieproducten van stap 2 ligt:
– lager dan het energieniveau van de reactieproducten van stap 1
omdat: ...
– en hoger dan het energieniveau van de beginstoffen omdat:...

HA-1028-a-18-2-o 11 / 15 lees verder ►►►

### Pagina 12

De onderzoekers hebben verschillende soorten poreus cerium(IV)oxide
getest. Een bepaalde soort cerium(IV)oxide (soort X) is zowel poreus op
millimeterschaal (figuur 4a) als op micrometerschaal (de uitsnede in
figuur 4b). Een andere soort cerium(IV)oxide (soort Y) is alleen poreus op
millimeterschaal.

figuur 4

[FIGUUR: Links een microscopische afbeelding van een poreus materiaal met een schaal van 10 mm. Rechts een microscopische afbeelding van een ander poreus materiaal met grotere poriën en een schaal van 30 µm.]

4a 4b

Wanneer soort X wordt gebruikt, is de reactiesnelheid tijdens stap 2 veel
hoger dan wanneer soort Y wordt gebruikt.

2p 31 Leg uit aan de hand van het botsende-deeltjes-model waarom de
reactiesnelheid van stap 2 bij gebruik van soort X hoger is.

2p 32 Geef aan of cerium(IV)oxide in figuur 4b op microniveau is
weergegegeven.
Licht je antwoord toe.

De onderzoekers hebben berekend dat bij hun onderzoek slechts 1,7%
van de zonne-energie is vastgelegd in de chemische energie van syngas.
Dit lijkt erg weinig, maar de onderzoekers beweren dat de opbrengst van
het Solar-Jet-proces verhoogd kan worden door terugdringen van het
energieverlies.

2p 33 Geef twee maatregelen die het energieverlies in het Solar-Jet-proces
kunnen beperken.

HA-1028-a-18-2-0 12 / 15 lees verder

### Pagina 13

Ga verder op de volgende pagina.
HA-1028-a-18-2-o
13 / 15
lees verder ►►►

### Pagina 14

Natriumhydride
Natriumhydride (NaH) is een wit zout dat bestaat uit natriumionen en hydride-ionen (H$^-$). Deze stof kan industrieel worden ingezet als sterke base en als reductor. De stof kan spontaan ontbranden aan de lucht, en wordt daarom in olie bewaard.
2p 34 Geef het aantal protonen en elektronen in het hydride-ion. Noteer je antwoord als volgt:
aantal protonen: ...
aantal elektronen: ...
De productie van natriumhydride uit methanol (CH$_3$OH), water en natriumchloride is schematisch weergegeven in blokschema 1.
blokschema 1
[FIGUUR: Een stroomdiagram met vier blokken, genummerd I, II, III en IV. Blokschema 1 start met NaCl dat naar blok II gaat en Cl$_2$ produceert. Olie gaat naar blok III, en Na gaat naar blok III. Blok III produceert olie met Na. CH$_3$OH en H$_2$O gaan naar blok I, en CO$_2$ komt eruit. Na gaat naar blok IV. Olie gaat naar blok IV. Blok IV produceert NaH.]
Samengevat verloopt dit productieproces als volgt:
- In ruimte I wordt waterstof geproduceerd uit methanol en stoom, volgens de volgende vergelijking:
$$CH_3OH + H_2O \rightarrow 3 H_2 + CO_2$$
- In ruimte II vindt een elektrolyse plaats. Hierbij worden natrium en chloorgas gevormd uit vloeibaar natriumchloride.
$$2 NaCl (l) \rightarrow 2 Na (l) + Cl_2 (g)$$
- In ruimte III wordt het gevormde natrium gemengd met olie. Hierbij ontstaat een suspensie van natrium in olie.
- In ruimte IV wordt waterstofgas in de suspensie van natrium in olie geleid. Hierbij ontstaat natriumhydride volgens:
$$2 Na + H_2 \rightarrow 2 NaH$$
HA-1028-a-18-2-o 14 / 15 lees verder ►►►

### Pagina 15

2p 35 Bereken de atoomeconomie voor de vorming van waterstof volgens de
reactie in ruimte I. Maak gebruik van Binas-tabel 37H of
ScienceData-tabel 1.7.7.
2p 36 Leg uit waarom natriumchloride als vloeistof (en niet als vaste stof)
aanwezig moet zijn om het proces in ruimte II te kunnen laten
plaatsvinden.
De reactie in ruimte II is verantwoordelijk voor meer dan de helft van de
energiebehoefte van het gehele productieproces. Uit de beschrijving van
het proces in ruimte II zijn twee gegevens te halen waaruit blijkt dat voor
deze reactie energie nodig is.
2p 37 Geef deze twee gegevens en vermeld daarbij welke soort energie wordt
gebruikt.
In ruimte III wordt een suspensie gemaakt. De vloeistof in deze suspensie
is olie. Vanwege een bepaalde stofeigenschap van natrium kon hiervoor
geen water worden gebruikt.
1p 38 Geef deze stofeigenschap.
HA-1028-a-18-2-0 15/15 einde ■