# Eindexamen Scheikunde HAVO 2019 tijdvak 2

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2019/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

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Examen HAVO
2019
tijd vak 2
dinsdag 18 juni
13.30 - 16.30 uur
scheikunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Gebruik zo nodig het informatieboek Binas of ScienceData.

Dit examen bestaat uit 37 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 74 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 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-19-2-0

### Pagina 2

Vitamine B6

Vitamine B6 speelt onder meer een rol bij de vorming van rode bloedcellen en een goede werking van het zenuwstelsel. De aanduiding 'vitamine B6' wordt gebruikt voor een aantal hydrofiele verbindingen die in het lichaam in elkaar kunnen worden omgezet. De namen van twee van deze verbindingen worden afgekort weergegeven met PL en PLP. De structuurformules van PL en PLP zijn hieronder weergegeven.

[FIGUUR: Structuurformules van PL en PLP]

PLP

De structuurformule van PL is nogmaals weergegeven op de uitwerkbijlage.

2p 1 Geef op de uitwerkbijlage weer hoe twee watermoleculen aan een PL-molecuul kunnen binden door middel van waterstofbruggen. Teken de watermoleculen in structuurformules en geef de waterstofbruggen met stippellijntjes (...) weer.

PL en PLP zijn betrokken bij een bepaalde omzetting die plaatsvindt door reactie van één van beide stoffen met ATP. Hierbij ontstaat de andere stof en ADP. De structuurformules van ATP en ADP staan hieronder.

[FIGUUR: Structuurformules van ADP en ATP]

ATP

HA-1028-a-19-2-0 2 / 15 lees verder ► ► ►


### Pagina 3

2p 2 Leg uit aan de hand van de structuurformules of PLP bij deze omzetting
de beginstof of het reactieproduct is.

Het menselijk lichaam kan vitamine B6 niet zelf aanmaken. Daarom moet
deze vitamine uit voedsel worden opgenomen. De aanbevolen dagelijkse
hoeveelheid (ADH) voor vitamine B6 is 1,5 mg.

Op internet zijn verschillende tabellen te vinden met gegevens over de
hoeveelheid vitamines in voeding. Goede bronnen van vitamine B6 zijn
bijvoorbeeld vlees, bananen en eieren.
Het Voedingscentrum geeft aan dat 100 g banaan 0,291 mg vitamine B6
bevat. De website www.vitamine-info.nl vermeldt dat één banaan 28% van
de ADH van vitamine B6 bevat.

2p 3 Toon met behulp van een berekening aan dat deze gegevens over de
hoeveelheid vitamine B6 in banaan nagenoeg met elkaar overeenkomen.
Ga ervan uit dat een banaan gemiddeld 147 gram weegt.

Vitamine B6 fungeert als een soort ‘hulpdeeltje’ van het enzym
glutaminezuurdecarboxylase (GAD). Wanneer vitamine B6 bindt aan GAD
ontstaat een biokatalysator die de ‘decarboxylering’ van het aminozuur
glutaminezuur katalyseert. Hierbij wordt uitsluitend glutaminezuur
omgezet. Deze decarboxylering is een reactie waarbij één molecuul
koolstofdioxide wordt afgesplitst. Er ontstaat dan een stof
(gamma-aminoboterzuur) die een rol speelt in het zenuwstelsel.

1p 4 Noem de eigenschap van deze biokatalysator die ervoor zorgt dat er geen
andere stoffen dan glutaminezuur worden omgezet.

2p 5 Geef de reactievergelijking in molecuulformules voor de decarboxylering
van glutaminezuur.
Maak gebruik van Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c.

HA-1028-a-19-2-o 3 / 15 lees verder ►►►


### Pagina 4

Sterretjes

Rond 'Oud en Nieuw' worden zogenoemde sterretjes
aangestoken. Een sterretje is een soort vuurwerk dat
langzaam opbrandt en daarbij wegspringende
vonken geeft. Een sterretje bestaat uit een stukje
ijzerdraad dat voor een deel is bedekt met een
zogenoemde sas.
De sas kan bestaan uit een zuurstofleverende stof
(bindmiddel), een bindmiddel (bijvoorbeeld
dextrine), aluminiumpoeder en ijzervijlsel.
Bij een aangestoken sterretje treedt tegelijkertijd een
aantal reacties op, waarbij veel energie vrijkomt.
De vergelijking van één van de reacties die optreedt wanneer een
sterretje wordt aangestoken is hieronder weergegeven:

$$ 10 \mathrm{Al} + 3 \mathrm{Ba}(\mathrm{NO}_3)_2 \rightarrow 3 \mathrm{BaO} + 3 \mathrm{N}_2 + 5 \mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3 $$

Hierdoor ontstaat gas waardoor gloeiende ijzerdeeltjes worden
weggeschoten. De voor sterretjes kenmerkende vonken ontstaan door de
snelle verbranding van deze wegvliegende ijzerdeeltjes met zuurstof uit
de lucht.

Wanneer ijzer reageert met zuurstof treedt de volgende exotherme reactie
op:

$$ 4 \mathrm{Fe} + 3 \mathrm{O}_2 \rightarrow 2 \mathrm{Fe}_2\mathrm{O}_3 $$

2p 6 Licht toe aan de hand van de reactiewarmte dat de reactie van ijzer met
zuurstof exotherm is. Gebruik hierbij Binas-tabel 57A of
ScienceData-tabel 9.2 en vermeld de waarde die je hebt gebruikt.

Guus onderzoekt of een sterretje kan branden in een kleine ruimte.
Daarom steekt hij een sterretje aan en stopt dat, met de aangestoken kant
naar beneden, in een smalle open fles.
Hij doet de volgende waarnemingen:
a In de fles is slechts enkele seconden een vonkenregen te zien.
Daarna niet meer.
b Bij de halsopening komen af en toe vonken uit de fles.
c Het sterretje brandt helemaal 'op': de sas is verdwenen.

1p 7 Geef een mogelijke verklaring voor het verschijnsel dat de vonkenregen in
de fles wel begint, maar snel uitdooft (waarneming a).

HA-1028-a-19-2-o 4 / 15 lees verder ►►►
Beschikbaar gesteld door Stichting Studieveeleiding Leiden (SSL).

### Pagina 5

1p 8 Geef aan waardoor het mogelijk is dat het sterretje wel opbrandt
(waarneming c).
Het verbranden van ijzerdeeltjes veroorzaakt goudwitte vonken. Het
ontstaan van de vonken heeft te maken met de bouw van de
elektronenwolk van de aanwezige metaalatomen. Bij toevoer van energie
kan een elektron overgaan naar een hogere energietoestand. Dit elektron
zal echter snel teruggaan naar de oorspronkelijke energietoestand waarbij
de overtollige energie vrijkomt. Een deel hiervan wordt uitgezonden in de
vorm van licht.
Op de uitwerkbijlage is de kern van een ijzeratoom weergegeven met
daaromheen een K-, L-, M- en N-schil. De K- en L-schil zijn volledig
gevuld, de M-schil van een ijzeratoom bevat 14 elektronen en de N-schil 2
elektronen.
4p 9 Geef op de uitwerkbijlage de bouw van een atoom Fe-56. Geef de plaats
van de protonen, neutronen en elektronen aan door middel van de
notaties p, n en e. Noteer hierbij ook steeds het aantal (protonen,
neutronen of elektronen).
Om vonken met een andere kleur te laten ontstaan kunnen
metaalverbindingen aan de sas worden toegevoegd. Ook wordt dan een
chloorverbinding toegevoegd, waardoor bij hoge temperaturen
metaalchloriden ontstaan die voor de kleureffecten zorgen. Zo kan
bijvoorbeeld strontiumcarbonaat worden gebruikt om rode vonken te laten
ontstaan.
2p 10 Geef, met behulp van Binas-tabel 65A of ScienceData-tabel 8.9, de
formule van een ander carbonaat dat bij het branden van een sterretje
voor rode vonken zorgt.

HA-1028-a-19-2-0 5/15 lees verder ►►►
Voor alle eindexamens, zie ook www.sslreiden.nl. Pagina: 573

### Pagina 6

Croda
Het bedrijf Croda laat zien dat duurzaamheid, innovatie en economische
doelen uitstekend samen kunnen gaan:
tekstfragment
1 Croda uit Gouda splitst oliën en vetten en maakt er glycerol en vetzuren
2 van. Van de onverzadigde vetzuren kan Croda monomeren maken voor
3 specifieke polymeren en coatings. Natuurlijke vetzuren hebben een
4 carboxylgroep aan het uiteinde van het molecuul. Samen met het bedrijf
5 Umicore ontwikkelde Croda een uniek katalytisch proces om ook aan het
6 andere uiteinde een carboxylgroep te krijgen. De basis voor deze
7 technologie is de alkeenmetathese-reactie, een vinding waarvoor in 2005
8 de Nobelprijs voor de chemie werd uitgereikt. Erik Philipse van Croda zegt
9 erover: "De vetzuren die wij uit natuurlijke oliën en reststromen isoleren
10 hebben veel dubbele bindingen. Die binding breken wij via
11 alkeenmetathese met behulp van een katalysator, die we steeds
12 terugwinnen in een energiezuinig proces met hoge selectiviteit. Daarna
13 zetten we de beide stukken van verschillende vetzuren weer aan elkaar
14 en beschikken dan over onverzadigde vetzuren met twee
15 carboxylgroepen. Deze dubbelfunctionele vetzuren zijn vervolgens zeer
16 goed te gebruiken als building blocks voor veel soorten polymeren, zoals
17 polyesters en polyamides." Met deze technologie maakt Croda een
18 reuzenstap in de ontwikkeling van nieuwe biobased bouwstenen en
19 daarmee op de markt voor groene chemische producten.
naar: Naar groene chemie en groene materialen
Een voorbeeld van een onverzadigd vetzuur (regel 2) is hieronder in een
vereenvoudigde structuurformule weergegeven:
[FIGUUR: Vereenvoudigde structuurformule van een vetzuur: H-O-C(=O)-C17H33]
$$
\text{H-O-C}_{||}^{\text{O}} \text{-C}_{17}\text{H}_{33}
$$
2p 11 Leid af dat dit vetzuur onverzadigd is. Gebruik hierbij bovenstaande
vereenvoudigde structuurformule.
HA-1028-a-19-2-o
6 / 15
lees verder ►►►

### Pagina 7

Het ‘splitsen’ (regels 1 en 2) kan gebeuren door het vet te laten reageren
met water.
3p 12 Geef, in structuurformules, de vergelijking weer van de reactie van een
vet met water. Gebruik daarvoor een vet waarin twee eenheden
palmitinezuur en een eenheid stearinezuur zijn veresterd met glycerol.
Noteer het koolstofgedeelte van palmitinezuur als $C_{15}H_{31}$ en dat van
stearinezuur als $C_{17}H_{35}$.

Alkeenmetathese (regel 11) is een gekatalyseerde reactie die plaatsvindt
tussen twee onverzadigde koolstofverbindingen. In deze reactie worden
twee dubbele bindingen verbroken en twee nieuwe dubbele bindingen
gevormd. Er is sprake van zelfmetathese wanneer als beginstof slechts
één soort koolstofverbinding reageert. Het proces van zelfmetathese is in
figuur 1 schematisch weergegeven. R1 en R2 stellen verschillende
restgroepen voor.

figuur 1
[FIGUUR: Schema van een zelfmetathese reactie waarbij twee moleculen R1-C=C-R2 reageren en een molecuul en een ander molecuul R1-C=C-R2 vormen.]
$
R1-\overset{H}{\overset{|}{C}}=\overset{H}{\overset{|}{C}}-R2
$
$+$
$
R1-\overset{H}{\overset{|}{C}}=\overset{H}{\overset{|}{C}}-R2
$
$\longrightarrow$
$
\overset{H}{\overset{|}{C}}-R2
$
$+$
$
\overset{H}{\overset{|}{C}}-R2
$
$
R1-\overset{H}{\overset{|}{C}}=\overset{H}{\overset{|}{C}}-R2
$

Bij de zelfmetathese van oliezuur (Binas-tabel 67G2 of
ScienceData-tabel 13.2g) ontstaat octadec-9-eendizuur (zie figuur 2) en
één andere stof (stof X).
Ook uit andere vetzuren kan, door zelfmetathese, octadec-9-eendizuur
ontstaan. In de uitwerkbijlage zijn de structuurformules van een aantal
vetzuren weergegeven.

figuur 2
[FIGUUR: Structuurformule van octadec-9-eendizuur.]
$
\begin{array}{c}
\overset{H}{\overset{|}{C}}-(\mathrm{CH}_2)_7-\overset{\mathrm{O}}{\overset{\parallel}{C}}-\mathrm{O}- \\
\| \\
\mathrm{C}-(\mathrm{CH}_2)_7-\overset{\mathrm{O}}{\overset{\parallel}{C}}-\mathrm{O}-\mathrm{H} \\
\end{array}
$

2p 13 Geef de structuurformule van stof X, die ontstaat bij de zelfmetathese van
oliezuur.

2p 14 Omcirkel op de uitwerkbijlage de dubbele C=C bindingen die worden
verbroken wanneer uit de gegeven vetzuren, via zelfmetathese,
octadec-9-eendizuur wordt gevormd.

HA-1028-a-19-2-o 7 / 15 lees verder


### Pagina 8

Octadec-9-eendizuur is een hoogwaardig tussenproduct in de
polymeerindustrie. Het kan bijvoorbeeld via polycondensatie reageren tot
het copolymeer dat is weergegeven in figuur 3. Dit copolymeer speelt een
belangrijke rol bij de productie van bijvoorbeeld polyurethanen, die onder
meer worden gebruikt in autolakken.

figuur 3
[FIGUUR: De structuurformule van een copolymeer. De formule begint met H-O-, gevolgd door een esterbinding (-C(=O)-O-), daarna een keten van 7 CH2 groepen, een dubbele binding tussen twee CH groepen, gevolgd door een keten van 7 CH2 groepen, nog een esterbinding (-C(=O)-O-), en eindigend met een keten van 2 CH2 groepen en een H aan het einde. De gehele formule wordt herhaaldelijk weergegeven door een n.]
$H-O-\overset{O}{\overset{||}{C}}-(\text{CH}_2)_7-\text{CH}=\text{CH}-(\text{CH}_2)_7-\overset{O}{\overset{||}{C}}-O-(\text{CH}_2)_2-O)_n H$

2p 15 Geef de structuurformule van de verbinding die met octadec-9-eendizuur
bovenstaand copolymeer geeft.

In het tekstfragment wordt een aantal aspecten van het productieproces
bij Croda genoemd die vergeleken kunnen worden met de uitgangspunten
van de groene chemie.

2p 16 Noem twee van dergelijke aspecten uit het tekstfragment met het
corresponderende regelnummer, en vermeld het bijbehorende
uitgangspunt van de groene chemie. Maak hierbij gebruik van
Binas-tabel 97F of ScienceData-tabel 38.6.
Noteer je antwoord als volgt:
– aspect 1 uit tekst : ...
regelnummer: ...
uitgangspunt groene chemie: ...
– aspect 2 uit tekst : ...
regelnummer: ...
uitgangspunt groene chemie: ...

HA-1028-a-19-2-o 8 / 15 lees verder ► ► ►

### Pagina 9

Ga verder op de volgende pagina.
HA-1028-a-19-2-o 9 / 15 lees verder ►►►

### Pagina 10

Koele kauwgom

Even lekker een kauwgompje kauwen voor een frisse adem. Maar wat maakt kauwgom nou zo lekker fris? Esther onderzoekt de verfrissende werking van haar favoriete kauwgom ‘Xylifresh menthol ice’. Ze denkt dat menthol zorgt voor een frisse adem. Op de verpakking leest zij de volgende informatie:

SUGAR FREE GUM, GEZOET MET ZOETSTOFFEN.
INGREDIENTEN: ZOETSTOFFEN (XYLITOL 63%, ASPARTAAM 0,1%), GOMBABIS, AROMA'S, DICALCIUMFOSFAAT 1,5%, STABILISATOR (GLYCEROL), KLEURSTOFFEN (E141, E171), GLANSMIDDEL, GROENE THEE EXTRACT 0,1%

Op internet ontdekt ze dat menthol een natuurlijke aromatische stof is, die inderdaad bijdraagt aan het verkoelende effect. Dit komt doordat in onze zintuigcellen een eiwit (TRPM8) aanwezig is dat reageert op verandering in temperatuur en waarschuwt voor kou. Merkwaardig genoeg kan niet alleen kou, maar ook menthol dit eiwit activeren. Een mentholmolecuul past namelijk precies in een holte van TRPM8. De hersenen verwerken dit als een signaal voor kou.

In figuur 1 is in structuurformules weergegeven hoe een mentholmolecuul (vet gedrukt) in de holte van TRPM8 past.

figuur 1
[FIGUUR: Moleculaire structuur van menthol en hoe het in een receptor past.]

2p 17 Geef, met behulp van Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c, de 3-lettersymbolen van de aminozureenheden die aanwezig zijn in het hierboven weergegeven deel van TRPM8.

2p 18 Licht toe aan de hand van figuur 1 en de begrippen hydrofoob en hydrofiel waarom menthol zich bij voorkeur niet in water, maar in de holte van TRPM8 bevindt.

HA-1028-a-19-2-o 10 / 15 lees verder ►►►

### Pagina 11

Vervolgens ontdekt Esther dat het eigenlijk vooral het hoofdbestanddeel
van de kauwgom, xylitol, is dat zorgt voor verхоeling. Deze zoetstof is
goed oplosbaar in water (speeksel). Voor het oplossen van xylitol is
energie nodig.

1p 19 Verklaar waardoor het oplossen van xylitol in speeksel zorgt voor een
verkoelend effect in de mond.

Esther merkt dat het verkoelende effect maar enkele minuten duurt. Ze
vraagt zich af of de xylitol zo snel uit de kauwgom weg is. Om dit te
onderzoeken weegt ze een kauwgompje (1,45 gram), doet het in haar
mond en kauwt goed. Om de zoveel tijd haalt ze het kauwgompje uit haar
mond, droogt het af en weegt het opnieuw. Haar resultaten zijn
weergegeven in figuur 2.

figuur 2

[FIGUUR: Grafiek met op de y-as "massa kauwgom (g)" lopend van 0,4 tot 1,6 en op de x-as "tijd (min)" lopend van 0 tot 7. De grafiek toont een kromme lijn die daalt van ongeveer 1,45 bij tijd 0 naar ongeveer 1,05 bij tijd 7. Enkele punten zijn aangegeven op de curve.]

Na vijf minuten is ruim 90% van de xylitol uit het kauwgompje verdwenen.

2p 20 Laat dit door middel van een berekening zien.
- Maak gebruik van de massapercentages in de gegeven informatie op
de verpakking.
- Neem aan dat xylitol de enige stof is die oplost in het speeksel.
- Lees figuur 2 af in twee decimalen.

3p 21 Bereken hoeveel °C de temperatuur van het speeksel met opgelost xylitol
('speekselmengsel'), na één minuut is gedaald.
Maak gebruik van figuur 2 en neem aan dat:
- voor het oplossen 153 J per gram xylitol nodig is;
- xylitol gedurende de eerste minuut oplost tot 3 g speekselmengsel;
- bij het afkoelen van 1 g speekselmengsel 4,2 J per °C vrijkomt.

HA-1028-a-19-2-o 11 / 15 lees verder

### Pagina 12

Honing

Honing wordt door bijen gemaakt uit nectar, een suikerrijke vloeistof uit
bloemen. Nectar bevat behalve water onder andere sacharose, glucose
en fructose. Bijen zetten deze nectar met behulp van enzymen om tot
honing, waarbij het massapercentage suikers (koolhydraten) toeneemt.
Daarbij wordt de sacharose grotendeels omgezet tot glucose en fructose.
Deze reactie is een hydrolyse.

2p 22 Leg uit dat door de hydrolyse van sacharose het massapercentage
suikers toeneemt.

Honing heeft een antibacteriële werking. Wanneer op de huid rond een
wondje een beetje honing wordt gesmeerd, remt dit de bacteriegroei rond
de wond. Door de hoge concentratie suikers drogen de bacteriën uit.
Een andere oorzaak van deze ontsmettende werking kan worden
verklaard met de aanwezigheid van het enzym glucose-oxidase in honing.
In matig verdunde en enigsins zure honing wordt dit enzym actief.
Glucose-oxidase zet glucose met behulp van zuurstof en water om tot
gluconzuur ($C_6H_{12}O_7$) en waterstofperoxide. Hierbij is zuurstof de oxidator.
Het gevormde waterstofperoxide remt de groei van bacteriën.

2p 23 Geef de totale vergelijking van de reactie waarbij glucose met behulp van
zuurstof en water wordt omgezet tot gluconzuur en waterstofperoxide.

2p 24 Geef de vergelijking van de halfreactie van de oxidator. Maak gebruik van
Binas-tabel 48 of ScienceData-tabel 9.1f.

De bovenstaande oorzaken zijn echter onvoldoende om de ontsmettende
werking van honing volledig te verklaren. Bij een onderzoek werd in een
bepaald soort honing het eiwit ‘defensine 1’ ontdekt. Bijen gebruiken
defensine 1 in hun afweersysteem. Defensine 1 is in de lichtzure honing
($pH = 4$) positief geladen. De zijgroepen van bepaalde aminozuren in het
eiwit hebben dan een positieve lading. Deze positieve lading is
noodzakelijk voor de antibacteriële werking van het eiwit. Schematisch
kan het ontstaan van de positieve lading als volgt worden weergegeven:

Def1 - NH₂ + H⁺ → Def1 - NH₃⁺

HA-1028-a-19-2-o
12 / 15
lees verder ►►►

### Pagina 13

Hieronder is de aminozuurvolgorde in een fragment van dit eiwit
weergegeven:
~~Leu - Leu - Ser - Phe - Lys - Gly ~~
2p 25 Geef het 3-lettersymbool van het aminozuur in bovenstaand fragment dat
deze positieve lading zou kunnen krijgen.
- Gebruik Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c.
- Licht je antwoord toe.
2p 26 Leg uit waardoor er minder positieve lading aanwezig is in basisch milieu
(pH groter dan 7).
Honing zal na verloop van tijd kristalliseren. Door de honing voorzichtig te
verwarmen kan de honing weer kristalvrij worden gemaakt. Wanneer de
honing echter enige tijd boven 40 °C is verwarmd, blijkt een groot deel
van de antibacteriële activiteit, ook na afkoelen, verloren te zijn gegaan.
2p 27 Geef aan de hand van de informatie uit deze opgave twee mogelijke
verklaringen voor deze afname van de antibacteriële activiteit.
HA-1028-a-19-2-o
13 / 15
lees verder ▶▶▶

### Pagina 14

Beitsen en verzinken

IJzeren voorwerpen kunnen tegen corrosie worden beschermd door ze te
'verzinken'. Deze voorwerpen worden eerst enige tijd in een bad met
'beitszuur' gedoopt om reeds aanwezig roest ($\text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot 3\text{H}_2\text{O}$) te
verwijderen. Beitszuur is zoutzuur dat ongeveer 50 gram opgelost $\text{HCl}$ per
liter bevat. Daarbij treedt een reactie op die hieronder onvolledig is
weergegeven:

$\text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot 3\text{H}_2\text{O} + \text{...}\text{H}^+ \rightarrow \text{...}\text{Fe}^{3+} + \text{...}\text{H}_2\text{O}$

2p 28 Bereken de $\text{pH}$ van beitszuur dat 50 gram (opgelost) $\text{HCl}$ per liter bevat.

1p 29 Neem de onvolledige reactievergelijking over, en maak deze kloppend
door de drie ontbrekende coëfficiënten in te vullen.

Na het beitsen worden de ijzeren voorwerpen in een bad met vloeibaar
zink gedompeld. Hierdoor wordt een laagje ijzer-zinklegering gevormd op
het voorwerp.

2p 30 Beschrijf op microniveau de roosteropbouw van een ijzer-zinklegering.
Verwerk in je antwoord het type binding tussen de deeltjes.

Op een website over thermisch verzinken wordt vermeld dat de
temperatuur van het zink in het bad ongeveer 400 °C moet zijn. Piet merkt
op dat dat niet juist kan zijn en zegt: “een temperatuur van 400 °C is niet
hoog genoeg.”

2p 31 Geef aan of Piet gelijk heeft. Motiveer je antwoord met een gegeven uit
Binas of ScienceData.

De voorwerpen worden met behulp van gereedschappen uit het beitsbad
gehaald en in het zinkbad gedompeld. Het beitsbad raakt daardoor
verontreinigd. Hierbij ontstaan $\text{ZnCl}_4^{2-}$ -ionen. Wanneer deze ionen niet
verwijderd worden, moet het verontreinigde zuur uit het beitsbad worden
afgevoerd als chemisch afval. Daarom wordt het verontreinigde afvalzuur
door een zogenoemde selectieve ionenwisselaar geleid. De $\text{ZnCl}_4^{2-}$ -ionen
worden in de ionenwisselaar gebonden. Voor elk $\text{ZnCl}_4^{2-}$ -ion dat wordt
gebonden, komen twee $\text{OH}^-$ -ionen vrij.

2p 32 Leg uit of de $\text{pH}$ van het afvalzuur als gevolg van de ionenwisseling hoger
of lager wordt.

HA-1028-a-19-2-o

14 / 15

lees verder


### Pagina 15

Het proces dat hiervoor is beschreven kan vereenvoudigd worden weergegeven met een blokschema. Dit blokschema bevat drie blokken en vijf stofstromen:
- bad met beitszuur
- bad met zink
- ionenwisselaar
A: afvalzuur zonder $\text{ZnCl}_4^{2-}$ ionen
B: afvalzuur met $\text{ZnCl}_4^{2-}$ ionen
C: ijzeren voorwerpen met roest
D: ijzeren voorwerpen zonder roest
E: verzinkte ijzeren voorwerpen

3p 33 Teken dit blokschema. Zet bij elke stofstroom de juiste letter (A tot en
met E) uit de bovenstaande opsomming. Noteer ook de juiste aanduiding
in de blokken.
Het afvalzuur waaruit de $\text{ZnCl}_4^{2-}$ ionen zijn verwijderd, kan worden
gebruikt voor de productie van ijzer(III)chloridesulfaat ($\text{FeClSO}_4$).

3p 34 Bereken hoeveel kg $\text{FeClSO}_4$ kan worden geproduceerd uit 10 ton
(1 ton = $10^3$ kg) afvalzuur dat 8,0 massaprocent $\text{Fe}^{3+}$ bevat. Ga ervan uit
dat alle $\text{Fe}^{3+}$ wordt omgezet tot $\text{FeClSO}_4$.

Piet vraagt zich af of de in deze opgave beschreven methode waarmee
met het afvalzuur wordt omgegaan in overeenstemming is met het
cradle-to-cradle principe. Hij vindt op www.duurzaamheid.nl dat de
cradle-to-cradle ontwerpstrategie "ervan uitgaat dat alle materialen een
voortdurende en blijvende waarde houden en steeds weer in gesloten
kringlopen van productie, gebruik en recycling kunnen worden
opgenomen."

2p 35 Formuleer twee van de vragen waarop Piet antwoord nodig heeft om te
kunnen beoordelen of de beschreven methode past binnen het
cradle-to-cradle principe.

$\text{FeClSO}_4$ wordt gebruikt in de afvalwaterzuivering om fosfaten te
verwijderen. De ijzer(III)ionen uit het ijzer(III)chloridesulfaat reageren
met de fosfationen, waarna het fosfaathoudende reactieproduct uit het
afvalwater kan worden verwijderd. Het gezuiverde afvalwater wordt
uiteindelijk op het oppervlaktewater geloosd.

2p 36 Geef aan met welke scheidingsmethode het fosfaathoudende
reactieproduct uit het afvalwater kan worden verwijderd. Licht je antwoord
toe aan de hand van het Binas-label 45A of ScienceData-label 8.4d.

1p 37 Geef aan waarom het ongewenst is als fosfationen (overvloedig) in het
oppervlaktewater terechtkomen.

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-19-2-o
15 / 15