# Eindexamen Scheikunde HAVO 2022 tijdvak 1

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1

## Vraag 1 – Fossiele brandstoffen versus biobrandstoffen en het broeikaseffect (2 punten)

2p 1 Leg uit dat het verbranden van fossiele brandstoffen een grotere bijdrage levert aan het versterkt broeikaseffect dan het verbranden van biobrandstoffen. Biomassa bestaat voor een groot deel uit cellulose. Onderzoekers hebben ontdekt dat cellulose kan worden omgezet tot hexaan. Dit experiment is vereenvoudigd weergegeven in figuur 1. Een kleine reactor werd gevuld met water, dodecaan (C_12H_26), cellulose, twee verschillende katalysatoren en waterstof (figuur 1a). Het reactiemengsel werd vervolgens gedurende een aantal uren verwarmd, terwijl het krachtig werd geroerd (figuur 1b). Na het experiment werd het reactiemengsel geanalyseerd. figuur 1 start experiment waterstof dodecaan water en cellulose roerder tijdens het experiment het reactiemengsel wordt krachtig geroerd na het experiment waterstof dodecaan en hexaan water met overgebleven cellulose katalysatoren 1a 1b 1c Tijdens het experiment wordt eerst cellulose gehydrolyseerd tot glucose. Vervolgens wordt glucose door een reactie met waterstof omgezet tot hexaan (C_6H_14) en water. Na de reactie mengt het gevormde hexaan zich met de laag dodecaan (zie figuur 1c). Cellulose is een polysacharide die uitsluitend is opgebouwd uit glucose-eenheden. Op de uitwerkbijlage is de vergelijking van de hydrolyse van het uiteinde van een cellulosemolecuul onvolledig weergegeven.

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom het verbranden van fossiele brandstoffen een grotere bijdrage levert aan het versterkt broeikaseffect dan het verbranden van biobrandstoffen.

Wat moet je kennen: Je moet de koolstofkringloop kennen, zowel de korte als de lange. Je moet weten dat bij de verbranding van zowel fossiele brandstoffen als biobrandstoffen koolstofdioxide (CO₂) vrijkomt. Je moet het concept van het broeikaseffect en de rol van CO₂ hierin begrijpen.

Wat moet je kunnen: Je moet het verschil kunnen uitleggen tussen de herkomst van de koolstof in fossiele brandstoffen en biobrandstoffen, en dit kunnen relateren aan de impact op de CO₂-concentratie in de atmosfeer en het broeikaseffect.

Waar op letten: Let erop dat je niet stelt dat er bij de verbranding van biobrandstoffen géén CO₂ vrijkomt. Het cruciale verschil zit in de herkomst van de koolstof: recent opgenomen door planten (korte kringloop) versus miljoenen jaren geleden opgeslagen (lange kringloop).

Kernbegrippen: koolstofkringloop, broeikaseffect, biobrandstoffen, fossiele brandstoffen, CO₂-neutraal

Veelgemaakte fouten:
- De onjuiste aanname dat bij de verbranding van biobrandstoffen geen CO₂ vrijkomt.
- Het niet benoemen van het cruciale verschil: de herkomst van de koolstof (recent opgenomen versus miljoenen jaren geleden opgeslagen).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/1

## Vraag 2 – Hydrolyse van cellulose tot glucose (3 punten)

3p 2 Maak op de uitwerkbijlage de reactievergelijking compleet van de hydrolyse van het uiteinde van het gegeven cellulosemolecuul. − Laat hierbij twee losse moleculen glucose afsplitsen. − Gebruik structuurformules.

Wat kun je verwachten: Je moet de reactievergelijking van de hydrolyse van een cellulosemolecuul compleet maken. Dit betekent dat je de juiste reactanten en producten in structuurformules moet weergeven, inclusief de juiste coëfficiënten, om twee glucosemoleculen af te splitsen.

Wat moet je kennen: Je moet de structuurformules van glucose en een cellulosefragment kunnen tekenen. Je moet ook het concept van hydrolyse kennen, met name hoe water reageert om een polysacharide te splitsen in monosachariden.

Wat moet je kunnen: Je moet een reactievergelijking kunnen opstellen en compleet maken met structuurformules. Je moet de glycosidische bindingen in cellulose correct kunnen identificeren en verbreken door middel van hydrolyse. Daarnaast moet je de elementenbalans van de reactie kunnen controleren.

Waar op letten: Let goed op het aantal watermoleculen dat nodig is (twee, omdat er twee glucosemoleculen afsplitsen). Zorg ervoor dat de structuurformules van glucose en het overgebleven cellulosefragment correct zijn. Vergeet niet de coëfficiënt '2' voor de afgesplitste glucosemoleculen of teken twee aparte glucosemoleculen. De bindingshoek van H₂O en de stand van de OH-groepen in de producten worden niet beoordeeld.

Kernbegrippen: hydrolyse, polysacharide, cellulose, monosacharide, glucose, structuurformule, reactievergelijking

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten water (H₂O) als reactant toe te voegen.
- Incorrecte coëfficiënten voor water en glucose (er moeten er 2 zijn).
- Fouten in de structuurformules van de suikers (glucose en cellulose).
- De glycosidische binding onjuist verbreken.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/2

## Vraag 3 – Reactievergelijking opstellen: glucose naar hexaan (3 punten)

3p 3 Geef de vergelijking in molecuulformules van de reactie van glucose met waterstof tot hexaan en water. De vloeistoffen water en dodecaan (C_12H_26) mengen niet goed (zie figuur 1a en 1c).

Wat kun je verwachten: Je moet de reactievergelijking opstellen voor de reactie van glucose met waterstof tot hexaan en water. Dit betekent dat je de juiste molecuulformules van de stoffen moet kennen en de vergelijking kloppend moet maken (balanceren).

Wat moet je kennen: De molecuulformules van glucose (C₆H₁₂O₆), waterstof (H₂), hexaan (C₆H₁₄) en water (H₂O). Je moet ook de basisprincipes van het opstellen en kloppend maken van reactievergelijkingen kennen, inclusief de elementenbalans.

Wat moet je kunnen: Een reactievergelijking opstellen met de juiste molecuulformules en deze kloppend maken door de coëfficiënten voor elke stof correct te bepalen, zodat de aantallen atomen van elk element voor en na de pijl gelijk zijn.

Waar op letten: Let goed op de molecuulformule van hexaan (C₆H₁₄) en zorg ervoor dat je geen fout maakt door bijvoorbeeld C₆H₁₂ te gebruiken. Het balanceren van de waterstofatomen is vaak het meest uitdagende deel. Controleer de elementenbalans voor C, H en O nauwkeurig.

Kernbegrippen: reactievergelijking opstellen, kloppend maken van reactievergelijkingen, elementenbalans, molecuulformules, reductie van sachariden

Veelgemaakte fouten:
- Incorrecte molecuulformule voor glucose gebruiken (C₆H₁₂O₆ is standaardkennis).
- Fouten maken bij het balanceren van de waterstofatomen, wat het meest complexe deel van de balans is.
- Een verkeerde molecuulformule voor hexaan gebruiken, bijvoorbeeld die van een alkeen (C₆H₁₂) in plaats van een alkaan (C₆H₁₄).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/3

## Vraag 4 – Verklaring van mengbaarheid op basis van moleculaire structuur (2 punten)

2p 4 Geef hiervoor een verklaring aan de hand van de formule van dodecaan. Bij een experiment werd 0,50 g cellulose in een mengsel van water, dodecaan, waterstof en de twee katalysatoren gebracht. Het ontstane mengsel werd gedurende 12,0 uur geroerd bij een temperatuur van 190 °C. Na 12,0 uur was 2,56 · 10^-3 mol hexaan gevormd.

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom dodecaan en water niet mengen, gebaseerd op de formule van dodecaan en de eigenschappen van water. Je moet de relatie leggen tussen de moleculaire structuur en de intermoleculaire krachten.

Wat moet je kennen: De definitie van een koolwaterstof.
Het concept van polariteit en apolariteit van moleculen.
De verschillende typen intermoleculaire krachten (vanderwaalskrachten, dipool-dipoolinteracties, waterstofbruggen).
De 'soort zoekt soort'-regel voor mengbaarheid.

Wat moet je kunnen: De formule van een stof (zoals dodecaan) interpreteren om de aanwezigheid van functionele groepen en atoomsoorten te bepalen.
De polariteit van een molecuul afleiden uit zijn structuur.
De relatie leggen tussen de polariteit van stoffen en hun mengbaarheid.
Uitleggen waarom waterstofbruggen belangrijk zijn voor de eigenschappen van water.

Waar op letten: Verklaar expliciet waarom dodecaan hydrofoob/apolair is, door te verwijzen naar de samenstelling (alleen C- en H-atomen) en de afwezigheid van polaire groepen (zoals OH- of NH-groepen).
Maak de verbinding tussen de apolaire aard van dodecaan en het onvermogen om waterstofbruggen te vormen met water.
Gebruik de term 'koolwaterstof' als onderbouwing voor de apolaire eigenschappen.
Vermijd alleen te stellen dat dodecaan apolair is; de vraag vraagt om een verklaring aan de hand van de formule.

Kernbegrippen: polariteit, hydrofoob, apolair, intermoleculaire krachten, waterstofbrug, koolwaterstoffen, mengbaarheid, soort zoekt soort

Veelgemaakte fouten:
- Verwarring tussen de polariteit van de C-H atoombinding en de apolaire aard van het gehele molecuul.
- Niet expliciet de link leggen tussen de samenstelling (alleen C en H atomen) en de resulterende apolaire/hydrofobe eigenschap.
- Alleen stellen dat dodecaan apolair is zonder dit te onderbouwen met de structuur/formule, wat de vraag wel vereist.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/4

## Vraag 5 – Berekenen van gemiddelde reactiesnelheid (3 punten)

Bij een experiment werd 0,50 g cellulose in een mengsel van water, dodecaan, waterstof en de twee katalysatoren gebracht. Het ontstane mengsel werd gedurende 12,0 uur geroerd bij een temperatuur van 190 °C. Na 12,0 uur was 2,56 ⋅ 10⁻³ mol hexaan gevormd.

5 Bereken de gemiddelde reactiesnelheid, in mol per L water per seconde, waarmee hexaan werd gevormd gedurende de reactietijd van 12,0 uur.
− Neem aan dat bij dit experiment 9,5 mL water is gebruikt.
− Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.

Wat kun je verwachten: Je moet de gemiddelde reactiesnelheid berekenen in mol per L water per seconde. Dit omvat het omrekenen van eenheden en het correct toepassen van significante cijfers.

Wat moet je kennen: De definitie van gemiddelde reactiesnelheid (verandering in concentratie per tijdseenheid).
Omrekenfactoren voor volume (mL naar L) en tijd (uur naar seconden).
Regels voor significante cijfers bij vermenigvuldigen en delen.

Wat moet je kunnen: Gegevens uit de vraagtekst correct interpreteren en gebruiken.
Eenheden omrekenen (mL naar L, uur naar s).
De concentratie van een stof berekenen (mol/L).
De gemiddelde reactiesnelheid berekenen.
De uitkomst afronden op het juiste aantal significante cijfers.

Waar op letten: Zorg ervoor dat je alle eenheden correct omrekent naar de gevraagde eenheden (mol L⁻¹ s⁻¹).
Let goed op het aantal significante cijfers van de gegeven waarden, met name 9,5 mL (twee significante cijfers), om de uitkomst correct af te ronden.

Kernbegrippen: reactiesnelheid, eenheden omrekenen, significante cijfers

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten eenheden om te rekenen (mL naar L, uur naar s).
- Foutief toepassen van de regels voor significante cijfers (antwoord moet in 2 significante cijfers, gebaseerd op 9,5 mL).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/5

## Vraag 6 – Structuurisomeren van hexaan tekenen (2 punten)

Als de temperatuur bij dit experiment hoger zou zijn dan 190 °C, zouden behalve hexaan ook isomeren van hexaan ontstaan.
Geef de structuurformules van twee isomeren van hexaan.

Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over isomeren van hexaan. Je moet de structuurformules van twee verschillende isomeren van hexaan kunnen tekenen.

Wat moet je kennen: Je moet de definitie van isomerie kennen, specifiek structuurisomerie. Je moet de algemene formule voor alkanen (CnH2n+2) kennen en weten dat hexaan zes koolstofatomen heeft. Je moet de basisregels van de IUPAC-nomenclatuur voor alkanen kennen om te controleren of je verschillende isomeren hebt getekend.

Wat moet je kunnen: Je moet structuurformules kunnen tekenen, waarbij je rekening houdt met het juiste aantal koolstof- en waterstofatomen (C₆H₁₄ voor hexaan en zijn isomeren) en de covalentie van koolstof (vier bindingen) en waterstof (één binding). Je moet verschillende manieren kunnen bedenken om zes koolstofatomen te verbinden, zodat ze een andere structuur vormen dan n-hexaan, maar wel dezelfde molecuulformule behouden.

Waar op letten: Let erop dat je daadwerkelijk isomeren tekent en niet n-hexaan zelf. Controleer of elke getekende structuurformule zes koolstofatomen en veertien waterstofatomen bevat. Zorg ervoor dat geen enkel koolstofatoom meer dan vier bindingen heeft. Teken geen twee keer hetzelfde molecuul, maar dan anders genoteerd (bijvoorbeeld een geknikte keten is geen nieuw isomeer).

Kernbegrippen: isomerie, structuurisomerie, alkanen, structuurformules, nomenclatuur (IUPAC)

Veelgemaakte fouten:
- Hetzelfde molecuul anders getekend (bijvoorbeeld een geknikte keten) aanzien voor een isomeer.
- Verkeerd aantal koolstof- of waterstofatomen in de structuur.
- Koolstofatomen met meer dan vier bindingen tekenen.
- n-hexaan zelf tekenen, terwijl om isomeren wordt gevraagd.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/6

## Vraag 7 – Reactievergelijking van ammoniakvorming (2 punten)

2p 7 Geef de vergelijking van de vorming van ammoniakgas (stap 3).

Wat kun je verwachten: Je moet de gebalanceerde reactievergelijking opstellen voor de vorming van ammoniakgas (NH₃) uit de elementen stikstof en waterstof.

Wat moet je kennen: Je moet de molecuulformules van stikstof (N₂), waterstof (H₂) en ammoniak (NH₃) kennen. Ook moet je weten dat stikstof en waterstof als diatomische moleculen voorkomen.

Wat moet je kunnen: Je moet een reactievergelijking kunnen opstellen en balanceren, zodat het aantal atomen van elk element voor en na de pijl gelijk is (wet van behoud van massa).

Waar op letten: Let op de juiste molecuulformules (N₂ en H₂ in plaats van N of H) en zorg ervoor dat de vergelijking correct gebalanceerd is. Controleer of alle atomen aan beide zijden van de pijl in gelijke aantallen aanwezig zijn.

Kernbegrippen: reactievergelijking opstellen, molecuulformules, balanceren van reacties, synthesereactie

Veelgemaakte fouten:
- Verkeerde molecuulformules voor stikstof (N i.p.v. N₂) of waterstof (H i.p.v. H₂).
- Fouten bij het balanceren van de coëfficiënten.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/7

## Vraag 8 – Vloeibaar worden van ammoniakgas op microniveau (2 punten)

2p 8 Beschrijf op microniveau het vloeibaar worden van ammoniakgas. ➤➤➤

Wat kun je verwachten: Je moet beschrijven wat er op moleculair niveau gebeurt wanneer ammoniakgas vloeibaar wordt. Dit betekent dat je de veranderingen in de moleculen en de krachten daartussen moet uitleggen.

Wat moet je kennen: Je moet de concepten van faseovergang, microniveau, intermoleculaire krachten, waterstofbruggen en vanderwaalsbindingen kennen. Ook moet je weten dat ammoniak (NH₃) waterstofbruggen kan vormen.

Wat moet je kunnen: Je moet een faseovergang (gas naar vloeistof) kunnen beschrijven op microniveau, met aandacht voor de intermoleculaire krachten die daarbij een rol spelen.

Waar op letten: Let goed op dat je de beschrijving op microniveau geeft (wat gebeurt er met de moleculen?), en niet op macroniveau (wat zie je gebeuren?). Verwar intermoleculaire krachten (tussen moleculen) niet met intramoleculaire bindingen (binnen moleculen).

Kernbegrippen: faseovergang, microniveau, intermoleculaire krachten, waterstofbrug, vanderwaalsbinding

Veelgemaakte fouten:
- Beschrijving op macroniveau in plaats van microniveau.
- Verwarren van intramoleculaire en intermoleculaire bindingen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/8

## Vraag 9 – Gasmengsel X en verbranding van ammoniak (2 punten)

2p 9 Leg uit of gasmengsel X (stap 2) in plaats van gas Y gebruikt kan worden om de gewenste stoffen in stap 6 te produceren.

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen of gasmengsel X uit stap 2 gebruikt kan worden in plaats van gas Y in stap 6 om de gewenste stoffen te produceren. Dit vereist inzicht in de samenstelling van gasmengsel X en de rol van zuurstof bij verbranding.

Wat moet je kennen: Je moet de samenstelling van lucht kennen (voornamelijk stikstof en zuurstof). Je moet weten dat zuurstof nodig is voor verbrandingsreacties. Je moet ook de mogelijke gevolgen van onzuiverheden in een gasmengsel bij een chemisch proces kunnen inschatten.

Wat moet je kunnen: Je moet informatie uit het blokschema (figuren 1 en 2) kunnen interpreteren om de herkomst en samenstelling van gasmengsel X af te leiden. Je moet een chemisch valide argumentatie kunnen opbouwen, zowel voor als tegen het gebruik van gasmengsel X, gebaseerd op de benodigde stoffen voor de reactie in stap 6 en de samenstelling van gasmengsel X.

Waar op letten: Let goed op de herkomst van gasmengsel X: het is wat overblijft van lucht nadat stikstof is verwijderd. Dit betekent dat het voornamelijk zuurstof is, maar niet zuiver zuurstof. Realiseer je dat zowel een 'ja' als een 'nee' antwoord correct kan zijn, zolang de argumentatie maar logisch en chemisch onderbouwd is. Denk aan de functie van gas Y in stap 6 (verbranding van ammoniak) en welke stof daarvoor nodig is.

Kernbegrippen: samenstelling van lucht, verbrandingsreactie, scheidingsmethoden, bijproducten

Veelgemaakte fouten:
- Niet correct afleiden wat de samenstelling van gasmengsel X is. Gasmengsel X is wat overblijft van lucht nadat stikstof is verwijderd, dus het is voornamelijk zuurstof.
- Niet realiseren dat zowel een 'ja' als een 'nee' antwoord correct kan zijn, mits de argumentatie klopt.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/9

## Vraag 10 – Ongewenste bijproducten bij verbranding van ammoniak (1 punt)

1p 10 Geef de formule van een ongewenst bijproduct dat zou kunnen ontstaan bij verbranding van ammoniakgas.

Wat kun je verwachten: Je moet de formule kunnen geven van een ongewenst bijproduct dat kan ontstaan bij de verbranding van ammoniakgas. Dit bijproduct moet een stikstofoxide zijn.

Wat moet je kennen: Je moet weten dat bij de verbranding van stikstofhoudende verbindingen, zoals ammoniak, stikstofoxiden (NOx) als bijproducten kunnen ontstaan. Je moet ook enkele veelvoorkomende stikstofoxiden kennen.

Wat moet je kunnen: Je moet de chemische formule van een bestaand stikstofoxide kunnen opschrijven dat uitsluitend bestaat uit stikstof- en zuurstofatomen.

Waar op letten: Let erop dat de formule die je geeft een bestaande verbinding is en alleen stikstof- en zuurstofatomen bevat. Vermijd verbindingen met waterstof of niet-bestaande stikstofoxiden.

Kernbegrippen: verbrandingsreactie, stikstofoxiden (NOx), bijproducten

Veelgemaakte fouten:
- Het noemen van een verbinding die ook waterstof bevat.
- Het noemen van een niet-bestaand stikstofoxide.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/10

## Vraag 11 – Berekening van Reactiewarmte per Mol NH₃ (3 punten)

3p 11 Laat met een berekening zien dat de reactiewarmte van reactie 1 gelijk is aan —3,83 · 10^5 J per mol NH_3. Gebruik Binas-tabel 57 of ScienceData-tabel 9.2. In Nederland verbruikt een gemiddeld huishouden per jaar 3,3 · 10^3 kWh (kilowattuur) aan elektriciteit.

Wat kun je verwachten: Je moet de reactiewarmte van een gegeven reactie berekenen met behulp van vormingswarmtes en deze vervolgens omrekenen naar de reactiewarmte per mol NH₃. De benodigde vormingswarmtes vind je in Binas-tabel 57 of ScienceData-tabel 9.2.

Wat moet je kennen: De Wet van Hess (ΔE = ΣE_v(producten) - ΣE_v(beginstoffen)) en het concept van vormingswarmte. Je moet ook weten dat de vormingswarmte van elementen in hun standaardtoestand nul is. Daarnaast is kennis van stoichiometrie essentieel voor het correct toepassen van coëfficiënten.

Wat moet je kunnen: 1. De juiste vormingswarmtes opzoeken in Binas-tabel 57 of ScienceData-tabel 9.2.
2. De Wet van Hess correct toepassen, inclusief het gebruik van de juiste stoichiometrische coëfficiënten.
3. De berekende totale reactiewarmte omrekenen naar de reactiewarmte per mol van een specifieke stof (in dit geval NH₃).

Waar op letten: Let op de volgende punten:
- Gebruik de juiste absolute waarden en tekens voor de vormingswarmtes.
- Verwerk de stoichiometrische coëfficiënten uit de reactievergelijking correct.
- Zorg ervoor dat je producten en reactanten niet verwisselt in de formule.
- Vergeet niet dat de vormingswarmte van elementen (zoals N₂ en O₂) nul is.
- Controleer of je de vormingswarmte van water in de juiste fase gebruikt (bijvoorbeeld gasvormig of vloeibaar).
- Deel het eindantwoord door de coëfficiënt van NH₃ (4) om de waarde per mol NH₃ te verkrijgen.

Kernbegrippen: reactiewarmte, vormingswarmte, wet van Hess, stoichiometrie

Veelgemaakte fouten:
- Verkeerde tekens voor vormingswarmtes gebruiken.
- De stoichiometrische coëfficiënten uit de reactievergelijking vergeten.
- Producten en reactanten verwisselen in de formule ΔE = ΣE_v(producten) - ΣE_v(beginstoffen).
- Vergeten dat de vormingswarmte van elementen in hun standaardtoestand (N₂, O₂) nul is.
- De vormingswarmte van water in de verkeerde fase gebruiken (bijvoorbeeld gasvormig in plaats van vloeibaar).
- Het eindantwoord niet delen door 4 om de waarde per mol NH₃ te verkrijgen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/11

## Vraag 12 – Berekening van benodigde ammoniak voor energieopwekking (4 punten)

4p 12 Bereken hoeveel kg ammoniak moet worden verbrand om 3,3 · 10^3 kWh aan elektriciteit op te wekken. Gebruik hierbij onder andere de volgende gegevens: - 1,0 kWh = 3,6 · 10^6 J. - 60 procent van de reactiewarmte van reactie 1 wordt omgezet in elektriciteit. Waterstof die in stap 1 ontstaat, zou in principe ook als brandstof voor een elektriciteitscentrale kunnen dienen. Toch geeft men kennelijk de voorkeur aan vloeibare ammoniak boven vloeibare waterstof om overtollige wind- en zonne-energie in op te slaan.

Wat kun je verwachten: Je moet de massa ammoniak berekenen die nodig is om een bepaalde hoeveelheid elektriciteit op te wekken, rekening houdend met rendement en reactiewarmte.

Wat moet je kennen: Je moet de relatie tussen elektrische energie (kWh) en chemische energie (Joule) kennen, het concept van rendement, reactiewarmte (enthalpie), molaire massa en stoichiometrie.

Wat moet je kunnen: Je moet eenheden kunnen omrekenen (kWh naar J, g naar kg), het rendement correct kunnen toepassen in een berekening, en de benodigde hoeveelheid stof (mol en massa) kunnen berekenen op basis van energie en reactiewarmte.

Waar op letten: Let goed op het correct toepassen van het rendement (delen door het rendement als je de benodigde input berekent). Zorg ervoor dat je alle eenheden correct omrekent (kWh naar J, gram naar kilogram). Controleer of je de juiste molaire massa gebruikt en of je de reactiewarmte per mol correct interpreteert.

Kernbegrippen: Rendement, Reactiewarmte, Enthalpie, Stoichiometrie, Molaire massa, Eenheden omrekenen

Veelgemaakte fouten:
- Rendement verkeerd toepassen (vermenigvuldigen i.p.v. delen)
- Vergeten eenheden om te rekenen (kWh naar J, g naar kg)
- Significante cijfers onjuist toepassen

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/12

## Vraag 13 – Voordelen van vloeibare ammoniak boven vloeibare waterstof voor opslag (2 punten)

2p 13 Noem een voordeel van het gebruik van vloeibare ammoniak ten opzichte van het gebruik van vloeibare waterstof voor dit doeleinde. Licht je antwoord toe.

Wat kun je verwachten: Je moet een voordeel noemen van het gebruik van vloeibare ammoniak ten opzichte van vloeibare waterstof voor opslag en dit voordeel toelichten.

Wat moet je kennen: Fysische en chemische eigenschappen van ammoniak (NH₃) en waterstof (H₂).
Concepten als kookpunt, brandbaarheid en molecuulgrootte.
Intermoleculaire krachten, zoals waterstofbruggen en vanderwaalsbindingen.

Wat moet je kunnen: Eigenschappen van stoffen vergelijken en relateren aan hun toepassingen (hier: opslag).
Een argument opbouwen met een voordeel en een correcte toelichting.

Waar op letten: Geef een duidelijk voordeel en zorg voor een volledige en correcte toelichting. Alleen 'het is makkelijker op te slaan' is niet voldoende.
Verwar de eigenschappen van ammoniak en waterstof niet.
Focus op de opslag-eigenschappen, niet op energiedichtheid of andere irrelevante aspecten.

Kernbegrippen: fysische eigenschappen, chemische eigenschappen, kookpunt, intermoleculaire krachten, waterstofbruggen, brandbaarheid, veiligheid, opslag van chemicaliën

Veelgemaakte fouten:
- Onvolledige toelichting, bijvoorbeeld alleen 'het is makkelijker op te slaan' zonder uit te leggen waarom.
- Verwarren van de eigenschappen van ammoniak en waterstof.
- Focussen op energiedichtheid in plaats van de gevraagde opslag-eigenschappen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/13

## Vraag 14 – Halfreactie opstellen: oxidatie van ethanol naar azijnzuur (3 punten)

3p 14 Geef de vergelijking in molecuulformules van de halfreactie waarbij ethanol met water wordt omgezet tot azijnzuur en H^+ -ionen. Aan wijn wordt vaak ‘sulfiet' toegevoegd, waarmee onder meer oxidatie, kleur en bacteriegroei tijdens het maken van de wijn worden beïnvloed. De naam sulfiet wordt gebruikt om een aantal zwavelhoudende verbindingen aan te duiden. De toegestane hoeveelheid sulfiet in wijn is wettelijk geregeld. Een witte wijn bijvoorbeeld, mag maximaal 200 mg sulfiet per liter bevatten.

Wat kun je verwachten: Je moet de halfreactie opstellen voor de oxidatie van ethanol (C₂H₆O of C₂H₅OH) naar azijnzuur (C₂H₄O₂) in aanwezigheid van water, waarbij H⁺-ionen ontstaan. Dit is een redoxreactie waarbij ethanol als reductor fungeert.

Wat moet je kennen: Je moet de molecuulformules van ethanol (C₂H₆O of C₂H₅OH) en azijnzuur (C₂H₄O₂) kennen. Daarnaast moet je de basisprincipes van redoxreacties en het opstellen van halfreacties beheersen, inclusief het balanceren van elementen (C, H, O) en ladingen.

Wat moet je kunnen: Je moet een halfreactie kunnen opstellen door de volgende stappen te doorlopen:
1.  Identificeer de begin- en eindstoffen.
2.  Balanceer alle atomen behalve O en H.
3.  Balanceer O-atomen met H₂O.
4.  Balanceer H-atomen met H⁺-ionen.
5.  Balanceer de lading met elektronen (e⁻).

Waar op letten: Let goed op de volgende punten:
*   Plaats de elektronen aan de juiste kant van de pijl: bij oxidatie staan elektronen na de pijl.
*   Zorg ervoor dat de elementbalans (aantal C, H, O atomen) aan beide zijden van de pijl klopt.
*   Zorg ervoor dat de ladingsbalans aan beide zijden van de pijl klopt.
*   Vergeet niet water (H₂O) toe te voegen om de zuurstofbalans kloppend te maken en H⁺-ionen voor de waterstofbalans.

Kernbegrippen: redoxreactie, halfreactie, oxidatie, reductor, opstellen van reactievergelijkingen, ladingsbalans, elementenbalans

Veelgemaakte fouten:
- Elektronen aan de verkeerde kant van de pijl plaatsen (reductie i.p.v. oxidatie).
- Vergeten water (H₂O) toe te voegen om de zuurstofbalans kloppend te maken.
- Incorrect balanceren van het aantal H⁺-ionen of elektronen.
- Verkeerde molecuulformule voor ethanol of azijnzuur gebruiken.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/14

## Vraag 15 – ADI-waarde van sulfiet berekenen (2 punten)

2p 15 Bereken of een persoon die 65 kg weegt door het drinken van twee glazen witte wijn de ADI-waarde van sulfiet overschrijdt. Neem aan dat: – de ADI-waarde van sulfiet 0,70 mg per kg lichaamsgewicht is; – een glas 120 mL witte wijn bevat; – de witte wijn 200 mg sulfiet per liter bevat; – de persoon behalve het sulfiet uit twee glazen witte wijn, geen ander sulfiet binnenkrijgt. Omdat sulfiet in verband wordt gebracht met gezondheidsklachten, worden alternatieven onderzocht. Een van deze alternatieven is het gebruik van chitosan. Chitosan is een vaste stof die wordt gemaakt door een reactie van chitine met natronloog. In figuur 1 op de volgende bladzijde is de structuurformule van een fragment chitine (fragment-a) en een mogelijke structuurformule van een fragment chitosan (fragment-b) weergegeven. Bij de reactie van chitine met natronloog worden acetaationen (CH_3COO^-) afgesplitst, waarbij NH_2 -groepen worden gevormd. De reactieomstandigheden bepalen het aantal acetaationen dat van de chitinemoleculen wordt afgesplitst, en daarmee het gemiddelde aantal NH_2 -groepen dat per molecuul chitosan wordt gevormd.

Wat kun je verwachten: Je berekent of de Aanvaardbare Dagelijkse Inname (ADI) van sulfiet wordt overschreden door het drinken van een bepaalde hoeveelheid witte wijn. Je moet de totale hoeveelheid sulfiet berekenen en deze vergelijken met de maximaal toegestane hoeveelheid.

Wat moet je kennen: Het concept van ADI (Aanvaardbare Dagelijkse Inname).
Hoe je concentraties gebruikt in berekeningen.
Hoe je eenheden correct omrekent (bijv. mL naar L).

Wat moet je kunnen: De totale massa van een stof berekenen op basis van volume en concentratie.
De maximaal toegestane inname van een stof berekenen op basis van ADI-waarde en lichaamsgewicht.
Twee berekende waarden met elkaar vergelijken en een conclusie trekken.
Verhoudingsrekenen toepassen.

Waar op letten: Zorg ervoor dat je alle eenheden correct omrekent, met name volume (mL naar L).
Vermenigvuldig de ADI-waarde met het lichaamsgewicht om de totale maximaal toegestane inname te bepalen.
Trek altijd een duidelijke conclusie na je berekening, gebaseerd op de vraagstelling (overschreden of niet overschreden).

Kernbegrippen: ADI (Aanvaardbare Dagelijkse Inname), concentratie, eenheden omrekenen, verhoudingsrekenen

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten het volume van mL naar L om te rekenen.
- De ADI-waarde niet vermenigvuldigen met het lichaamsgewicht.
- Vergeten een conclusie te trekken na de berekening.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/15

## Vraag 16 – Basische hydrolyse van chitine naar chitosan (2 punten)

De reactie waarbij het fragment chitine (fragment-a) met natronloog wordt omgezet tot het fragment chitosan (fragment-b), kan schematisch worden weergegeven als:

fragment-a + ... X → fragment-b + ... CH₃COO⁻

Deze vergelijking is nog onvolledig: twee coëfficiënten en één formule (X) ontbreken.

16 Neem de onvolledige vergelijking over en vul de ontbrekende gegevens aan.

Wat kun je verwachten: Je moet een onvolledige reactievergelijking aanvullen door de ontbrekende coëfficiënten en de formule van reactant X te bepalen. Dit vereist kennis van de reactie tussen chitine en natronloog, en het balanceren van atomen en ladingen.

Wat moet je kennen: Je moet de basische hydrolyse van amiden kennen, in het bijzonder de omzetting van N-acetylgroepen naar aminogroepen. Kennis van stoichiometrie en het opstellen van reactievergelijkingen is essentieel. Ook moet je de structuur van chitine en chitosan kunnen interpreteren, hoewel de vraag de fragmenten al benoemt.

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om: 1. De reactant (X) te identificeren op basis van de reactie (basische hydrolyse met natronloog). 2. Het aantal omgezette groepen te bepalen om de coëfficiënten te vinden. 3. De elementbalans en ladingsbalans van de reactievergelijking correct op te stellen.

Waar op letten: Let goed op de aard van de reactie: het is een basische hydrolyse, wat betekent dat OH⁻ de reactant is. De vraagtekst en het correctievoorschrift suggereren dat er drie N-acetylgroepen worden omgezet, wat afwijkt van de bijgevoegde figuur (die twee omgezette groepen toont). Volg het correctievoorschrift voor het aantal omgezette groepen (3). Zorg ervoor dat zowel de elementbalans als de ladingsbalans kloppen. Vergeet niet de ladingen van de ionen (OH⁻ en CH₃COO⁻) correct weer te geven.

Kernbegrippen: reactievergelijking opstellen, stoichiometrie, basische hydrolyse, amiden, polymeren, polysachariden

Veelgemaakte fouten:
- Incorrect tellen van het aantal omgezette groepen in de figuren.
- Vergeten de ladingen in de ionen (OH⁻, CH₃COO⁻) correct weer te geven.
- Verwarring over de reactant: H₂O vs OH⁻ (het is een basische hydrolyse, dus OH⁻ is de reactant).
- De discrepantie tussen de figuur (2 groepen omgezet) en het correctievoorschrift (3 groepen omgezet) kan verwarrend zijn.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/16

## Vraag 17 – Reactiesnelheid en de vorming van chitosan (2 punten)

2p 17 Geef twee mogelijke veranderingen in de reactieomstandigheden waardoor de gevormde moleculen chitosan gemiddeld meer NH₂-groepen kunnen bevatten. Ga ervan uit dat: - de hoeveelheid chitine steeds gelijk is; - de reactie telkens wordt stopgezet na dezelfde reactietijd. Wijn bestaat voornamelijk uit water, en heeft een pH van ongeveer 3,5.

Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over het beïnvloeden van de reactiesnelheid van de vorming van chitosan uit chitine. Je moet twee factoren noemen die de reactiesnelheid verhogen, zodat er in dezelfde tijd meer NH₂-groepen ontstaan.

Wat moet je kennen: Je moet de factoren kennen die de reactiesnelheid van een chemische reactie beïnvloeden: concentratie van reactanten, temperatuur, verdelingsgraad en de aanwezigheid van een katalysator.

Wat moet je kunnen: Je moet de relatie tussen reactieomstandigheden en reactiesnelheid kunnen toepassen op een specifieke reactie, zoals de hydrolyse van acetylgroepen in chitine door natronloog.

Waar op letten: Let goed op dat de vraag gaat over het verhogen van de reactiesnelheid om meer omzetting te krijgen binnen een *vaste reactietijd*. Het gaat niet om het verschuiven van een evenwicht of het verlengen van de reactietijd. De hoeveelheid chitine is ook constant.

Kernbegrippen: reactiesnelheid, reactieomstandigheden, concentratie, temperatuur, verdelingsgraad, katalysator

Veelgemaakte fouten:
- De vraag gaat over het verhogen van de reactiesnelheid (meer omzetting in dezelfde tijd), niet over het verschuiven van een evenwicht of het verhogen van de totale opbrengst door de reactie langer te laten duren. De reactietijd is expliciet constant gehouden.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/17

## Vraag 18 – Berekening van mol H⁺ uit pH en volume (3 punten)

Wijn bestaat voornamelijk uit water, en heeft een pH van ongeveer 3,5.
Bereken hoeveel mol H⁺ is opgelost in 220 L wijn met pH = 3,5.
Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.

Wat kun je verwachten: Je berekent het aantal mol H⁺-ionen in een gegeven volume wijn, uitgaande van de pH-waarde. Let goed op het correct toepassen van significante cijfers.

Wat moet je kennen: De definitie van pH en de relatie tussen pH en de H⁺-concentratie ([H⁺]). Je moet ook weten hoe je de concentratie omrekent naar het aantal mol met een gegeven volume.

Wat moet je kunnen: De H⁺-concentratie berekenen uit de pH-waarde ([H⁺] = 10⁻ᵖᴴ). Het aantal mol H⁺-ionen berekenen (n = c * V). De uitkomst in het juiste aantal significante cijfers geven.

Waar op letten: Gebruik de juiste formule voor het omrekenen van pH naar [H⁺]. Vermenigvuldig de berekende concentratie met het volume om het aantal mol te vinden. Let op de regel voor significante cijfers bij pH-berekeningen: het aantal decimalen in de pH-waarde bepaalt het aantal significante cijfers in de H⁺-concentratie en de uiteindelijke uitkomst.

Kernbegrippen: pH, concentratie H⁺-ionen, significantie

Veelgemaakte fouten:
- Verkeerde formule voor pH gebruiken (log i.p.v. 10⁻ᵖᴴ)
- Vergeten de concentratie met het volume te vermenigvuldigen
- Onjuist aantal significante cijfers toepassen (regel voor pH: aantal decimalen in pH is aantal significante cijfers in [H⁺]).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/18

## Vraag 19 – Structuurformule van alcohol bij verestering van genipine (2 punten)

2p 19 Geef de structuurformule van de alcohol waaruit door verestering genipine kan worden gevormd. In figuur 2 is schematisch en vereenvoudigd de structuur weergegeven van chitosan dat is behandeld met genipine. De ketens van chitosan zijn in dit stukje verbonden met twee genipine-eenheden, die met G zijn weergegeven. figuur 2 CH_2OH
CH-O.
H \quad C
\quad H \quad OH
\quad H \quad C
\quad C \quad H
\quad NH-C-CH_3
\quad O H \quad NH_3^\oplus
C
CH_2OH

Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule geven van de alcohol die nodig is om genipine te vormen via een veresteringsreactie. Genipine is een ester, en je moet bepalen welke alcohol hierbij betrokken is.

Wat moet je kennen: Je moet de definitie van een ester en verestering kennen. Ook moet je weten hoe je een structuurformule van een alcohol tekent en hoe je functionele groepen, met name de estergroep, herkent in een molecuul.

Wat moet je kunnen: Je moet de estergroep in genipine kunnen identificeren en op basis daarvan de structuur van de bijbehorende alcohol kunnen afleiden. Je moet ook een correcte structuurformule kunnen tekenen.

Waar op letten: Let goed op dat je de *structuurformule* tekent en niet alleen de naam of molecuulformule geeft. Zorg ervoor dat je het juiste deel van de estergroep identificeert als afkomstig van de alcohol en niet het carbonzuur. Verwar de alcohol die de ester vormt niet met andere hydroxylgroepen in het genipine-molecuul.

Kernbegrippen: ester, verestering, alcohol, functionele groepen, structuurformule

Veelgemaakte fouten:
- De naam (methanol) of molecuulformule (CH₄O) geven in plaats van de gevraagde structuurformule.
- Het verkeerde deel van het estermolecuul identificeren als afkomstig van het alcohol, bijvoorbeeld het carbonzuurdeel.
- Een van de andere -OH groepen in het genipine molecuul verwarren met de alcohol die de esterbinding vormt.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/19

## Vraag 20 – Oplosbaarheid van chitosan en genipine (2 punten)

Bij een pH van 3,5 worden de NH₂-groepen in de moleculen chitosan omgezet tot NH₃⁺-groepen. Door de vorming van NH₃⁺-groepen wordt chitosan oplosbaar in wijn. Om te voorkomen dat het oplost in wijn, wordt chitosan vooraf behandeld met genipine. De structuurformule van genipine is hiernaast weergegeven. Genipine is een ester.

In figuur 2 is schematisch en vereenvoudigd de structuur weergegeven van chitosan dat is behandeld met genipine. De ketens van chitosan zijn in dit stukje verbonden met twee genipine-eenheden, die met G zijn weergegeven.

20 Leg uit waarom de oplosbaarheid van chitosan in wijn wordt verlaagd door binding met genipine.

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom de behandeling van chitosan met genipine de oplosbaarheid in wijn verlaagt. Dit vereist inzicht in de structuurverandering en de invloed daarvan op de interactie met het oplosmiddel.

Wat moet je kennen: Je moet kennis hebben van:
- De begrippen polymeren, crosslinks en netwerkpolymeren.
- De factoren die de oplosbaarheid van stoffen beïnvloeden, met name intermoleculaire krachten zoals waterstofbruggen en ion-dipoolinteracties.
- Het concept van hydratatie.
- Zuur-base reacties, specifiek de protonering van aminogroepen (NH₂ naar NH₃⁺).

Wat moet je kunnen: Je moet:
- De relatie kunnen leggen tussen de chemische structuur van een stof en de oplosbaarheid ervan.
- De invloed van crosslinks op de eigenschappen van polymeren kunnen verklaren.
- De rol van polaire groepen (zoals NH₂ en NH₃⁺) en hun interactie met watermoleculen kunnen beschrijven.

Waar op letten: Let erop dat je een duidelijk causaal verband legt tussen de binding van genipine aan chitosan en de verminderde oplosbaarheid. Je kunt dit doen door te focussen op:
1. De vorming van crosslinks/netwerkpolymeer en hoe dit de toegang van watermoleculen belemmert.
2. Het verbruik van NH₂/NH₃⁺-groepen door binding met genipine, waardoor minder van deze groepen beschikbaar zijn voor hydratatie of waterstofbrugvorming met water.

Kernbegrippen: polymeren, crosslinks, netwerkpolymeer, oplosbaarheid, intermoleculaire krachten, waterstofbruggen, hydratatie, ion-dipoolinteractie, zuur-base reacties

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten de link te leggen tussen de structurele verandering (crosslinks) en de verminderde interactie met het oplosmiddel (water).
- Onvoldoende specifiek zijn over welke groepen (NH₂/NH₃⁺) verantwoordelijk zijn voor de oplosbaarheid en hoe de reactie met genipine dit beïnvloedt.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/20

## Vraag 21 – Eigenschappen van enzymen als biokatalysatoren (2 punten)

De antibacteriële werking van chitosan blijkt onder meer veroorzaakt te worden doordat chitosan ijzerionen bindt. IJzerionen zijn van nature in wijn aanwezig en spelen een rol in het functioneren van bepaalde enzymen van de azijnzuurbacteriën. Een enzym is een biokatalysator.
2p 21 Geef twee eigenschappen van een enzym die kenmerkend zijn voor het functioneren ervan.

Wat kun je verwachten: Je moet twee kenmerkende eigenschappen van enzymen kunnen noemen die hun functioneren als biokatalysator beschrijven.

Wat moet je kennen: Je moet de definitie en de belangrijkste kenmerken van een enzym kennen, zoals het effect op reactiesnelheid, activeringsenergie, en de invloed van omgevingsfactoren zoals temperatuur en pH.

Wat moet je kunnen: Je moet specifieke eigenschappen van enzymen kunnen benoemen en onderscheiden van algemene reactie-eigenschappen.

Waar op letten: Let erop dat je eigenschappen van het enzym zelf noemt en niet van de reactie. Wees specifiek in je formulering, bijvoorbeeld 'versnelt de reactie' in plaats van 'helpt de reactie'.

Kernbegrippen: enzym, katalysator, biokatalysator, reactiesnelheid, activeringsenergie, substraatspecificiteit, temperatuuroptimum, pH-optimum

Veelgemaakte fouten:
- Eigenschappen van de reactie noemen in plaats van de katalysator.
- Vage omschrijvingen geven zoals 'helpt de reactie' in plaats van 'versnelt de reactie'.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/21

## Vraag 22 – Type binding tussen vuil en LES⁻-ionen (2 punten)

2p 22 Geef de naam van het type binding dat in figuur 2b gevormd is tussen de vuilmoleculen en de LES^--ionen. Licht je antwoord toe op microniveau. \blacktriangleright\blacktriangleright

Wat kun je verwachten: Je moet de naam van het type binding kunnen geven dat gevormd wordt tussen vuilmoleculen en LES⁻-ionen, en dit kunnen toelichten op microniveau. Dit betekent dat je de eigenschappen van de moleculen moet gebruiken om de aard van de binding te verklaren.

Wat moet je kennen: Je moet de verschillende typen intermoleculaire bindingen kennen (vanderwaalsbindingen, dipool-dipoolbindingen, waterstofbruggen) en weten wanneer deze optreden. Specifiek moet je de termen 'hydrofoob', 'apolair', 'hydrofiel' en 'polair' begrijpen en kunnen toepassen op molecuuldelen. Ook moet je de basisprincipes van zeepwerking en micelvorming kennen, zoals weergegeven in de figuren.

Wat moet je kunnen: Je moet op basis van de structuur en eigenschappen van moleculen (of molecuuldelen) het juiste type intermoleculaire binding kunnen identificeren. Je moet een verklaring kunnen geven op microniveau, waarbij je de eigenschappen van de betrokken moleculen koppelt aan het type binding.

Waar op letten: Let goed op het onderscheid tussen intermoleculaire bindingen (tussen moleculen) en intramoleculaire bindingen (binnen moleculen, zoals covalente bindingen). Zorg ervoor dat je het juiste deel van het LES⁻-ion benoemt dat de binding aangaat met het vuil (de hydrofobe/apolaire staart). Vermijd het noemen van waterstofbruggen, aangezien deze niet tussen apolaire delen gevormd worden.

Kernbegrippen: intermoleculaire bindingen, vanderwaalsbinding, hydrofiel, hydrofoob, apolair, polair, zeepwerking, micelvorming

Veelgemaakte fouten:
- Verwarren van intermoleculaire en intramoleculaire bindingen (covalente bindingen).
- Niet specificeren welk deel van het LES⁻-ion de binding aangaat (de hydrofobe staart).
- Onjuist type intermoleculaire binding noemen, zoals waterstofbruggen, die niet tussen apolaire delen gevormd worden.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/22

## Vraag 23 – Hydrolyse van vetten: structuur van vetzuren (2 punten)

NLES kan worden geproduceerd uit palmpitolie. Bij de productie van NLES wordt uit palmpitolie eerst dodecaan-1-ol (C₁₂H₂₅OH) gemaakt. Dodecaan-1-ol wordt vervolgens omgezet tot NLES. In figuur 3 zijn de stappen van de productie van dodecaan-1-ol vereenvoudigd in een blokschema weergegeven.

figuur 3
[zie bijlage_data]

Stap 1: palmpitolie wordt gehydrolyseerd tot vetzuren en glycerol, waarbij de glycerol wordt afgescheiden.
Stap 2: de vetzuren worden vervolgens met methanol omgezet tot esters en water. De ontstane waterlaag wordt afgevoerd.
Stap 3: de esters worden met waterstof omgezet tot alcoholen, waaronder dodecaan-1-ol en methanol. De methanol wordt direct afgescheiden.
Stap 4: dodecaan-1-ol wordt vervolgens gescheiden van de resterende alcoholen.

In figuur 4 is een voorbeeld van een vet dat in palmpitolie voorkomt in structuurformule weergegeven.

figuur 4
[zie bijlage_data]

Bij de hydrolyse van dit vet (stap 1) ontstaan glycerol, dodecaanzuur (C₁₂H₂₄O₂) en één ander vetzuur.

Geef de structuurformule van dit andere vetzuur. Geef het koolwaterstofgedeelte op dezelfde wijze weer als in figuur 4.

Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule van een vetzuur kunnen afleiden uit de structuurformule van een triglyceride (vet) na hydrolyse. Hierbij is het belangrijk dat je de esterbindingen herkent en weet hoe deze worden verbroken.

Wat moet je kennen: De algemene structuur van een triglyceride (vet), bestaande uit glycerol en drie vetzuren.
Het concept van hydrolyse, specifiek de hydrolyse van esters (vetten) waarbij water reageert en de esterbindingen worden verbroken.
De algemene structuur van een carbonzuur (vetzuur), met een koolwaterstofketen en een carbonzuurgroep (-COOH).

Wat moet je kunnen: De esterbindingen in een triglyceride herkennen en identificeren welke delen van het molecuul afkomstig zijn van de vetzuren.
De producten van hydrolyse van een triglyceride benoemen (glycerol en de oorspronkelijke vetzuren).
De structuurformule van een specifiek vetzuur correct weergeven, inclusief de carbonzuurgroep en de juiste koolwaterstofketen, volgens de gegeven notatie.

Waar op letten: Identificeer nauwkeurig de drie vetzuurketens die aan de glycerolruggengraat zijn gebonden in figuur 4.
Let goed op de vraag welke van de vetzuren gevraagd wordt ('één ander vetzuur' naast dodecaanzuur). Dodecaanzuur heeft een C₁₂-keten (dus C₁₁H₂₃-C(=O)-OH).
Zorg ervoor dat de carbonzuurgroep correct wordt weergegeven als –C(=O)–OH.
Volg de instructie om het koolwaterstofgedeelte op dezelfde wijze weer te geven als in figuur 4 (bijvoorbeeld als C₁₇H₃₃ en niet als een uitgeschreven structuur).

Kernbegrippen: hydrolyse van vetten, structuur van triglyceriden, structuur van carbonzuren, esterverbinding

Veelgemaakte fouten:
- De verkeerde vetzuurketen kiezen uit de triglyceride (bijvoorbeeld C₁₁H₂₃ in plaats van C₁₇H₃₃).
- Een incorrecte structuur voor de carbonzuurgroep tekenen, bijvoorbeeld als een alcohol (-OH) of aldehyde (-CHO).
- De instructie negeren om het koolwaterstofgedeelte op dezelfde wijze weer te geven als in figuur 4 (dus als C₁₇H₃₃ en niet voluit getekend).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/23

## Vraag 24 – Scheidingsmethode op basis van kookpunt (1 punt)

De scheiding in stap 4 vindt plaats op basis van verschil in kookpunt.
Geef de naam van de scheidingsmethode die wordt gebruikt in stap 4.

Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over scheidingsmethoden, waarbij je de juiste methode moet benoemen op basis van een gegeven eigenschap (in dit geval: verschil in kookpunt).

Wat moet je kennen: Je moet de verschillende scheidingsmethoden kennen en weten op welke eigenschappen van stoffen deze methoden gebaseerd zijn. Specifiek moet je weten dat destillatie gebaseerd is op verschil in kookpunt.

Wat moet je kunnen: Je moet de juiste scheidingsmethode kunnen koppelen aan de eigenschap die wordt gebruikt voor de scheiding.

Waar op letten: Let goed op de eigenschap die in de vraag wordt genoemd als basis voor de scheiding. In dit geval is dat 'verschil in kookpunt'. Wees alert op afleiders zoals 'indampen', wat een andere scheidingsmethode is voor een ander doel.

Kernbegrippen: scheidingsmethoden, destillatie, kookpunt

Veelgemaakte fouten:
- Het antwoord 'indampen' is onjuist. Indampen wordt gebruikt om een opgeloste vaste stof van een vloeistof te scheiden, niet om vloeistoffen van elkaar te scheiden.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/24

## Vraag 25 – Recirculatie in procesblokschema's (1 punt)

1p 25 Geef de naam van een van deze stoffen en vermeld de recirculatie. Noteer je antwoord als volgt: De stof ... wordt na stap ... teruggevoerd naar stap .... Dodecaan-1-ol wordt vervolgens omgezet tot NLES. Dit is met een onvolledig blokschema weergegeven in figuur 5. figuur 5 etheenoxide zwaveltrioxide natriumhydroxide-oplossing dodecaan-1-ol opgelost NLES stap 5 stap 6 stap 7 koel- water Stap 5: dodecaan-1-ol reageert met etheenoxide tot lauryletheralcohol volgens C_12H_25OH + 3 C_2H_4O → C_12H_25(OC_2H_4)_3OH Stap 6: lauryletheralcohol reageert met zwaveltrioxide tot laurylethersulfonzuur (C_12H_25(OC_2H_4)_3OSO_3H). Stap 7: laurylethersulfonzuur wordt met een natriumhydroxide-oplossing omgezet tot een oplossing van NLES. De reactor waarin stap 5 plaatsvindt, wordt op een constante temperatuur gehouden.

Wat kun je verwachten: Je moet een stof identificeren die in een chemisch proces wordt gerecirculeerd en aangeven tussen welke stappen deze recirculatie plaatsvindt. Dit vereist een nauwkeurige analyse van de stofstromen in een blokschema.

Wat moet je kennen: Kennis van de basisprincipes van chemische processen en de interpretatie van blokschema's, inclusief de betekenis van input, output en afscheiding van stoffen. Begrip van het concept recirculatie in industriële processen.

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om een blokschema te analyseren en de verschillende stofstromen te volgen. Je moet kunnen herkennen wanneer een stof die in een latere stap wordt geproduceerd of afgescheiden, als reagens in een eerdere stap kan worden hergebruikt.

Waar op letten: Let goed op de beschrijving van elke stap en de bijbehorende inputs en outputs. Zoek naar stoffen die worden afgescheiden en die tegelijkertijd als reagens in een eerdere stap kunnen dienen. De vraagtekst verwijst naar 'figuur 5', maar de Brein-record bevat details over 'figuur 3' en de bijbehorende processen. Het antwoord moet gebaseerd zijn op de informatie die beschikbaar is in de Brein-record, die 'figuur 3' beschrijft.

Kernbegrippen: Blokschema-analyse, Recirculatie, Proceschemie, Duurzaamheid

Veelgemaakte fouten:
- Niet herkennen dat een stof die in een latere stap wordt geproduceerd of afgescheiden, als reagens in een eerdere stap wordt gebruikt.
- Verkeerd interpreteren van de stofstromen in het blokschema.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/25

## Vraag 26 – Endotherm of exotherm: de rol van koeling in reacties (2 punten)

2p 26 Geef aan of de reactie van stap 5 endotherm of exotherm is. Licht je antwoord toe met een gegeven uit figuur 5. De vergelijking van de omzetting van laurylethersulfonzuur (stap 7) is als volgt: C_12H_25(OC_2H_4)_3OSO_3H + OH^- → C_12H_25(OC_2H_4)_3OSO_3^- + H_2O

Wat kun je verwachten: Je moet bepalen of een reactie endotherm of exotherm is, gebaseerd op informatie uit een figuur. Je moet je antwoord toelichten met een specifiek gegeven uit die figuur.

Wat moet je kennen: Je moet de definities van endotherme en exotherme reacties kennen. Een exotherme reactie geeft warmte af aan de omgeving, terwijl een endotherme reactie warmte opneemt uit de omgeving. Je moet ook weten dat koeling wordt toegepast om warmte af te voeren.

Wat moet je kunnen: Je moet informatie uit een blokschema (figuur 5) kunnen interpreteren, specifiek de functie van 'koelwater' bij een reactor. Je moet een logische conclusie kunnen trekken over het type reactie (endotherm/exotherm) op basis van de waargenomen koeling.

Waar op letten: Let goed op de termen 'endotherm' en 'exotherm' en hun betekenis. Zorg ervoor dat je expliciet verwijst naar het 'koelwater' in figuur 5 als onderbouwing voor je antwoord. Een correcte conclusie over het type reactie is essentieel.

Kernbegrippen: exotherme reactie, endotherme reactie, reactiewarmte, koeling

Veelgemaakte fouten:
- Het verwarren van de termen endotherm en exotherm.
- Het niet expliciet verwijzen naar het gegeven uit figuur 5 (het koelwater) zoals gevraagd in de opgave.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/26

## Vraag 27 – Zuur-basereactie van laurylethersulfonzuur (2 punten)

De vergelijking van de omzetting van laurylethersulfonzuur (stap 7) is als volgt:
C₁₂H₂₅(OC₂H₄)₃OSO₃H + OH⁻ → C₁₂H₂₅(OC₂H₄)₃OSO₃⁻ + H₂O

Leg uit, aan de hand van formules in deze vergelijking, dat deze omzetting van laurylethersulfonzuur een zuur-basereactie is.

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom de gegeven omzetting van laurylethersulfonzuur een zuur-basereactie is, aan de hand van de formules in de reactievergelijking. Dit vereist kennis van de Brønsted-Lowry theorie.

Wat moet je kennen: De definitie van een zuur-basereactie volgens Brønsted-Lowry (H⁺-overdracht). De begrippen zuur (protondonor) en base (protonacceptor).

Wat moet je kunnen: De rol van zuur en base identificeren in een gegeven reactievergelijking. De H⁺-overdracht beschrijven met behulp van de formules van de reagerende stoffen en producten.

Waar op letten: Zorg ervoor dat je de H⁺-overdracht expliciet benoemt en uitlegt welke stof de H⁺ afstaat (zuur) en welke stof de H⁺ opneemt (base). Gebruik hiervoor de formules uit de vergelijking. Alleen benoemen welke stof het zuur en welke de base is, levert minder punten op.

Kernbegrippen: zuur-basereactie, Brønsted-Lowry theorie, protondonor, protonacceptor, H⁺-overdracht

Veelgemaakte fouten:
- Alleen benoemen van zuur en base zonder de H⁺-overdracht te beschrijven. Dit levert volgens het CV slechts 1 punt op.
- Onjuist toewijzen van de rol van protondonor en -acceptor.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/27

## Vraag 28 – Stoichiometrische berekening: Palmpitolie naar NLES (3 punten)

3p 28 Bereken hoeveel ton palmpitolie minimaal nodig is voor de productie van 1,0 ton NLES. Gebruik de volgende gegevens: − 1,0 ton = 1,0 · 10^3 kg. − De molaire massa van NLES is 421 g mol^-1. − Uit 2,0 mol palmpitolie ontstaat 3,0 mol NLES. − De (gemiddelde) molaire massa van palmpitolie is 710 g mol^-1.

Wat kun je verwachten: Je moet de benodigde massa van een reactant (palmpitolie) berekenen, gegeven de massa van een product (NLES) en de molverhouding tussen beide stoffen. Dit omvat het omrekenen tussen massa en mol, en het toepassen van een molverhouding.

Wat moet je kennen: Het concept van molaire massa (M) en hoe dit te gebruiken om massa (m) om te rekenen naar chemische hoeveelheid (n) en vice versa (n = m/M).
Het concept van molverhouding in een chemische reactie en hoe dit te gebruiken om de chemische hoeveelheid van de ene stof te berekenen op basis van de chemische hoeveelheid van de andere stof.
Eenheidsconversies, met name tussen gram, kilogram en ton.

Wat moet je kunnen: De chemische hoeveelheid (in mol) van NLES berekenen uit de gegeven massa (1,0 ton) en molaire massa.
De molverhouding tussen palmpitolie en NLES correct toepassen om de benodigde chemische hoeveelheid palmpitolie te bepalen.
De berekende chemische hoeveelheid palmpitolie omrekenen naar de massa in ton, met behulp van de molaire massa van palmpitolie en de juiste eenheidsconversies.

Waar op letten: Gebruik de juiste molverhouding (2,0 mol palmpitolie voor 3,0 mol NLES). Een veelvoorkomende fout is het omdraaien van deze verhouding.
Let goed op de eenheden. De molaire massa is in g mol^-1, terwijl de gegeven massa in ton is. Zorg voor consistente eenheden in je berekening (bijvoorbeeld alles omrekenen naar gram of kilogram, of direct de factor 10^-6 toepassen voor ton).
Verwissel de molaire massa's van NLES en palmpitolie niet. Controleer altijd welke molaire massa bij welke stof hoort.

Kernbegrippen: stoichiometrie, rekenen met mol, molaire massa, molverhouding

Veelgemaakte fouten:
- Verkeerde molverhouding gebruiken (bijvoorbeeld 3/2 in plaats van 2/3).
- Fouten bij eenheidsconversie tussen gram, kilogram en ton.
- De molaire massa's van NLES en palmpitolie verwisselen in de berekening.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/28

## Vraag 29 – Molverhouding berekenen in een legering (Nordic gold) (2 punten)

2p 29 Bereken de molverhouding Cu : Al in Nordic gold. – Ga in je berekening uit van 100 g Nordic gold. – Noteer de uitkomst als Cu : Al = ... : 1,0. Nordic gold heeft een specifieke samenstelling en daarmee een specifiek elektrische-geleidingsvermogen. Het elektrische-geleidingsvermogen kan gebruikt worden voor de herkenning van munten in muntgeldautomaten. Dit geleidingsvermogen is een gevolg van de aanwezigheid van beweeglijke geladen deeltjes.

Wat kun je verwachten: Je moet de molverhouding van twee elementen in een legering berekenen, uitgaande van massapercentages en atoommassa's. De uitkomst moet in een specifieke verhoudingsvorm worden genoteerd.

Wat moet je kennen: Het concept van massapercentage in een mengsel of legering.
De definitie van molaire massa en hoe deze te gebruiken (M = atoommassa in g/mol).
De formule voor het berekenen van de chemische hoeveelheid (mol): n = m/M.
Het concept van molverhouding en hoe deze te normaliseren.

Wat moet je kunnen: Massa's van elementen bepalen uit massapercentages in een gegeven totale massa (bijv. 100 g).
Massa's omrekenen naar chemische hoeveelheden (mol) met behulp van de molaire massa.
De molverhouding van twee elementen berekenen en deze uitdrukken in de gevraagde vorm (X : 1,0).

Waar op letten: Gebruik de juiste atoommassa's (molaire massa's) voor Cu en Al uit de tabel.
Bereken eerst de chemische hoeveelheid (mol) van elk element voordat je de verhouding bepaalt.
Zorg ervoor dat de molverhouding in de juiste volgorde wordt genoteerd (Cu : Al) en genormaliseerd is tot '... : 1,0'.
Let op de significantie van het eindantwoord.

Kernbegrippen: massa-mol omrekening, molaire massa, massapercentage, molverhouding, legering

Veelgemaakte fouten:
- De verhouding van de atoommassa's direct gebruiken in plaats van eerst de hoeveelheid mol te berekenen.
- De verhouding omdraaien (Al : Cu in plaats van Cu : Al).
- Verkeerde significantie toepassen in het eindantwoord.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/29

## Vraag 30 – Elektrische geleiding in Nordic gold (1 punt)

Nordic gold heeft een specifieke samenstelling en daarmee een specifiek elektrische-geleidingsvermogen. Het elektrische-geleidingsvermogen kan gebruikt worden voor de herkenning van munten in muntgeldautomaten. Dit geleidingsvermogen is een gevolg van de aanwezigheid van beweeglijke geladen deeltjes.
1p 30 Geef de naam van de beweeglijke geladen deeltjes in Nordic gold.

Wat kun je verwachten: Deze vraag test je kennis over de elektrische geleidbaarheid van metalen en de deeltjes die hiervoor verantwoordelijk zijn.

Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van metaalbinding en elektrische geleidbaarheid in metalen kennen. Specifiek de rol van vrije elektronen.

Wat moet je kunnen: Je moet de beweeglijke geladen deeltjes in een metaallegering zoals Nordic gold kunnen benoemen.

Waar op letten: Let op het onderscheid tussen ladingsdragers in metalen (vrije elektronen) en die in zoutoplossingen of gesmolten zouten (ionen). Nordic gold is een metaallegering.

Kernbegrippen: metaalbinding, elektrische geleidbaarheid, vrije elektronen, legering

Veelgemaakte fouten:
- Verwarring met ionen als ladingsdragers, wat in zoutoplossingen of gesmolten zouten het geval is, maar niet in vaste metalen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/30

## Vraag 31 – Bindingstypen in moleculaire stoffen en legeringen (2 punten)

2p 31 Geef de naam van het bindingstype dat in structuurformules van moleculaire stoffen wordt weergegeven met een bindingsstreepje en geef de naam van het bindingstype dat aanwezig is in Nordic gold. Noteer je antwoord als volgt: bindingsstype bindingsstreepje in structuurformules: ... bindingstype in Nordic gold: ... Een van de lijnen I, II en III in figuur 1a geeft de invloed van aluminiumatomen op de hardheid van een koperlegering weer.

Wat kun je verwachten: Deze vraag test je kennis over verschillende bindingstypen en hoe deze worden weergegeven in structuurformules en aanwezig zijn in materialen zoals legeringen.

Wat moet je kennen: Je moet de definities en kenmerken van atoombinding (covalente binding) en metaalbinding kennen. Ook moet je weten hoe een bindingsstreepje in een structuurformule van een moleculaire stof wordt geïnterpreteerd.

Wat moet je kunnen: Je moet de juiste bindingstypen kunnen benoemen op basis van de context (structuurformules van moleculaire stoffen en de samenstelling van een legering zoals Nordic gold).

Waar op letten: Let goed op het onderscheid tussen de weergave van bindingen in structuurformules van moleculaire stoffen (atoombinding) en de binding in metalen en legeringen (metaalbinding). De streepjes in figuur 1b zijn geen atoombindingen, maar geven interactie weer.

Kernbegrippen: atoombinding, covalente binding, metaalbinding, structuurformule, legering

Veelgemaakte fouten:
- Verwarring tussen bindingstypen (ionbinding, atoombinding, metaalbinding).
- De weergave van een metaalrooster met streepjes interpreteren als atoombindingen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/31

## Vraag 32 – Invloed van aluminium op de hardheid van een koperlegering (2 punten)

Een van de lijnen I, II en III in figuur 1a geeft de invloed van aluminiumatomen op de hardheid van een koperlegering weer.
Leg uit, met behulp van de gegeven atoomdiameters in tabel 1 en met figuur 1, welke lijn (I, II of III) de invloed van de aluminiumatomen op de hardheid van een koperlegering kan weergeven. Laat eventuele interacties tussen Al-, Zn- en Sn-atomen buiten beschouwing.

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen welke van de gegeven lijnen de invloed van aluminiumatomen op de hardheid van een koperlegering weergeeft. Hierbij gebruik je de atoomdiameters uit tabel 1 en de informatie uit figuur 1.

Wat moet je kennen: Je moet de kernconcepten 'legering', 'metaalrooster', 'atoomdiameter' en 'hardheid van metalen' kennen. Specifiek moet je weten dat de hardheid van een legering toeneemt door verstoring van het metaalrooster en dat de mate van verstoring afhangt van het verschil in atoomdiameter tussen de metalen.

Wat moet je kunnen: Je moet atoomdiameters correct kunnen aflezen uit een tabel. Je moet de relatie tussen atoomdiameter en de verstoring van het metaalrooster kunnen leggen. Je moet een grafiek kunnen interpreteren, waarbij een steilere lijn een grotere toename in hardheid per massapercentage betekent. Tot slot moet je een conclusie kunnen trekken op basis van de vergelijking van atoomdiameters en de grafiek.

Waar op letten: Let goed op het correct aflezen van de atoomdiameters van Cu, Al, Zn en Sn uit tabel 1. Begrijp dat een groter verschil in atoomdiameter leidt tot een grotere verstoring van het metaalrooster en dus een grotere toename in hardheid. Interpreteer de steilheid van de lijnen in figuur 1a correct: een steilere lijn betekent een grotere invloed op de hardheid. Vergelijk de atoomdiameter van Al met die van Zn en Sn om de juiste lijn te bepalen.

Kernbegrippen: legering, metaalrooster, atoomdiameter, hardheid van metalen

Veelgemaakte fouten:
- Het niet correct aflezen van de atoomdiameters uit de tabel.
- Het niet begrijpen van de relatie tussen de grootte van de verstoring van het metaalrooster (door verschil in atoomdiameter) en de toename in hardheid.
- Het verkeerd interpreteren van de grafiek, bijvoorbeeld denken dat een steilere lijn een kleinere toename in hardheid betekent.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/32

## Vraag 33 – Corrosie en bescherming van Nordic gold (1 punt)

Aan het oppervlak van de munten kan corrosie plaatsvinden, waardoor geoxideerd koper in de vorm van koper(I)oxide (Cu₂O) en geoxideerd aluminium (aluminiumoxide) kunnen ontstaan. Doordat aluminium minder edel is dan koper oxideert het eerder dan koper. Geoxideerd aluminium beperkt de corrosiegevoeligheid van Nordic gold.

Geef aan waardoor geoxideerd aluminium de corrosiegevoeligheid van Nordic gold beperkt.

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen hoe geoxideerd aluminium de corrosie van Nordic gold beperkt. Dit gaat over het principe van passivering door een oxidelaag.

Wat moet je kennen: Je moet de begrippen 'corrosie', 'passivering' en 'oxidelaag' kennen en begrijpen hoe deze processen werken.

Wat moet je kunnen: Je moet kunnen uitleggen dat een gevormde oxidelaag een beschermende functie heeft en verdere corrosie voorkomt.

Waar op letten: Let erop dat je niet alleen de vraag herhaalt, maar specifiek benoemt dat het aluminiumoxide een beschermend/afsluitend laagje vormt. Vermijd algemene antwoorden; wees specifiek over de rol van de oxidelaag.

Kernbegrippen: corrosie, passivering, oxidelaag

Veelgemaakte fouten:
- Alleen herhalen van de vraagstelling zonder uitleg.
- Niet specificeren dat het de oxidelaag is die beschermt.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/33

## Vraag 34 – Redoxreactie: Koper en Koper(I)oxide (2 punten)

2p 34 Geef aan of voor de omzetting van koper tot Cu_2O een oxidator of een reductor nodig is. Licht je antwoord toe aan de hand van het verschil tussen de koperdeeltjes in koper en de koperdeeltjes in Cu_2O. Koperlegeringen hebben een antibacteriële werking, die onder meer veroorzaakt wordt door de volgende twee reacties: 2 Cu^+ + 2 H^+ + O_2 → 2 Cu^2+ + H_2O_2 (reactie 1) 2 Cu^2+ + 2 R-SH → 2 Cu^+ + R-S-S-R + 2 H^+ (reactie 2) Waterstofperoxide (H_2O_2), dat ontstaan is bij reactie 1, beschadigt de celmembranen van bacteriën. Bij reactie 1 ontstaan ook Cu^2+-ionen. Cu^2+-ionen reageren met de SH-groepen in eiwitten van bacteriën (reactie 2). In de vergelijking van deze reactie is het eiwit weergegeven met R-SH. Uiteindelijk sterven bacteriën als gevolg van de opgelopen schade.

Wat kun je verwachten: Je moet bepalen of een oxidator of reductor nodig is voor de omzetting van koper naar koper(I)oxide. Je moet je antwoord toelichten door het verschil in de koperdeeltjes in beide stoffen te benoemen.

Wat moet je kennen: De definities van oxidator en reductor, oxidatie en reductie. Je moet weten hoe je het oxidatiegetal van een element in een verbinding bepaalt en hoe dit gerelateerd is aan elektronenoverdracht. Kennis van halfreacties is ook nuttig.

Wat moet je kunnen: Het oxidatiegetal van koper in koper en in koper(I)oxide bepalen. Op basis hiervan de elektronenoverdracht vaststellen en beredeneren of koper als oxidator of reductor reageert. Vervolgens de benodigde stof (oxidator of reductor) benoemen.

Waar op letten: Let op het correct bepalen van het oxidatiegetal van koper in Cu₂O (dit is +1, niet +2). Verwar niet de rol van koper (reductor) met de stof die nodig is voor de reactie (oxidator). Zorg voor een volledige toelichting waarin het verschil in koperdeeltjes en de consequentie voor de benodigde stof duidelijk wordt.

Kernbegrippen: redoxreactie, oxidatie, reductor, oxidator, oxidatiegetal, halfreactie

Veelgemaakte fouten:
- Verwarring tussen oxidator en reductor: denken dat omdat koper de reductor IS, er een reductor NODIG is.
- Foutief bepalen van het oxidatiegetal van koper in Cu₂O.
- Onvolledige redenering, bijvoorbeeld alleen stellen dat de lading verandert zonder de consequentie te benoemen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/34

## Vraag 35 – Atoomopbouw en ionlading van Cu²⁺ (2 punten)

Koperlegeringen hebben een antibacteriële werking, die onder meer veroorzaakt wordt door de volgende twee reacties:
2 Cu⁺ + 2 H⁺ + O₂ → 2 Cu²⁺ + H₂O₂ (reactie 1)
2 Cu²⁺ + 2 R-SH → 2 Cu⁺ + R-S-S-R + 2 H⁺ (reactie 2)
Waterstofperoxide (H₂O₂), dat ontstaan is bij reactie 1, beschadigt de celmembranen van bacteriën. Bij reactie 1 ontstaan ook Cu²⁺-ionen. Cu²⁺-ionen reageren met de SH-groepen in eiwitten van bacteriën (reactie 2). In de vergelijking van deze reactie is het eiwit weergegeven met R-SH. Uiteindelijk sterven bacteriën als gevolg van de opgelopen schade.

2p 35 Geef het aantal protonen en het aantal elektronen in een Cu²⁺-ion.
Noteer je antwoord als volgt:
aantal protonen: ...
aantal elektronen: ...

Wat kun je verwachten: Je moet het aantal protonen en elektronen in een Cu²⁺-ion bepalen. Dit vereist kennis van atoomnummers en hoe ionladingen het aantal elektronen beïnvloeden.

Wat moet je kennen: Je moet weten dat het atoomnummer het aantal protonen bepaalt en dat dit aantal uniek is voor elk element. Ook moet je begrijpen dat de lading van een ion aangeeft hoeveel elektronen er zijn opgenomen of afgestaan.

Wat moet je kunnen: Je moet het atoomnummer van koper (Cu) kunnen opzoeken (bijvoorbeeld in BINAS tabel 99) en dit gebruiken om het aantal protonen te bepalen. Vervolgens moet je de ionlading (2+) correct interpreteren om het aantal elektronen te berekenen.

Waar op letten: Let goed op de lading van het ion. Een positieve lading (2+) betekent dat er elektronen zijn afgestaan, dus je moet het aantal protonen verminderen met de lading om het aantal elektronen te vinden. Verwar het atoomnummer niet met de atoommassa en ga er niet vanuit dat het aantal protonen verandert bij ionvorming.

Kernbegrippen: atoomnummer, protonen, elektronen, ionlading, atoomopbouw

Veelgemaakte fouten:
- Het aantal elektronen verkeerd berekenen door de lading op te tellen in plaats van af te trekken (29 + 2 = 31).
- Het atoomnummer verwarren met de atoommassa.
- Aannemen dat het aantal protonen verandert bij de vorming van een ion.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/35

## Vraag 36 – Aminozuren en de thiolgroep (1 punt)

1p 36 Geef de naam van de aminozuureenheid die kan reageren volgens reactie 2. Maak gebruik van Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c.

Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over de naam van een aminozuur dat kan reageren via een specifieke functionele groep, de thiolgroep (-SH). Je moet de juiste tabel in Binas of ScienceData kunnen raadplegen om het aminozuur te identificeren.

Wat moet je kennen: Je moet de structuur en eigenschappen van aminozuren kennen, in het bijzonder de functionele groepen die in de zijketens voorkomen. Specifiek is kennis van de thiolgroep (-SH) en de bijbehorende reacties belangrijk. Je moet ook weten hoe je Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c gebruikt om aminozuren op te zoeken.

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om de functionele groep in een gegeven reactie (R-SH) te herkennen als een thiolgroep. Vervolgens moet je Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c correct kunnen interpreteren om het aminozuur te vinden dat deze thiolgroep in zijn zijketen heeft. Je moet de naam van dit aminozuur kunnen geven, of het 3-letter-, 1-letter-symbool of de structuurformule.

Waar op letten: Let goed op de specifieke functionele groep die in de reactie wordt genoemd (R-SH). Verwar de thiolgroep (-SH) niet met andere zwavelhoudende groepen, zoals de thio-ethergroep (R-S-R') die voorkomt in methionine. Controleer altijd de zijketens van de aminozuren in de tabellen om de juiste te vinden.

Kernbegrippen: aminozuren, eiwitten, functionele groepen, thiolgroep, Binas

Veelgemaakte fouten:
- Het aminozuur methionine bevat ook zwavel, maar in een thio-ethergroep (R-S-R'), niet in een thiolgroep (R-SH). Dit kan voor verwarring zorgen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/36

## Vraag 37 – Koperlegeringen en hun antibacteriële werking: een katalytisch proces (2 punten)

Koperlegeringen hebben een antibacteriële werking, die onder meer veroorzaakt wordt door de volgende twee reacties:
2 Cu⁺ + 2 H⁺ + O₂ → 2 Cu²⁺ + H₂O₂ (reactie 1)
2 Cu²⁺ + 2 R-SH → 2 Cu⁺ + R-S-S-R + 2 H⁺ (reactie 2)
Waterstofperoxide (H₂O₂), dat ontstaan is bij reactie 1, beschadigt de celmembranen van bacteriën. Bij reactie 1 ontstaan ook Cu²⁺-ionen. Cu²⁺-ionen reageren met de SH-groepen in eiwitten van bacteriën (reactie 2). In de vergelijking van deze reactie is het eiwit weergegeven met R-SH. Uiteindelijk sterven bacteriën als gevolg van de opgelopen schade.
Tel reacties 1 en 2 bij elkaar op en licht toe uit dat uit de totale reactie blijkt dat de Cu⁺-ionen niet opraken. Neem aan dat uitsluitend de reacties 1 en 2 plaatsvinden.

Wat kun je verwachten: Je krijgt twee deelreacties die samen de antibacteriële werking van koperlegeringen verklaren. Je moet deze reacties optellen tot één totale reactie en vervolgens uitleggen waarom de Cu⁺-ionen niet opraken.

Wat moet je kennen: Je moet weten hoe je chemische reactievergelijkingen bij elkaar optelt en wat een katalysator is.

Wat moet je kunnen: Je moet de twee gegeven reactievergelijkingen correct kunnen optellen en de deeltjes die aan beide zijden van de pijl voorkomen, kunnen wegstrepen. Vervolgens moet je op basis van de totale reactie kunnen concluderen dat Cu⁺-ionen niet netto worden verbruikt en dit kunnen toelichten.

Waar op letten: Let goed op het correct optellen van de reacties en het wegstrepen van deeltjes die zowel als reactant als als product voorkomen. Zorg ervoor dat je de conclusie over het niet opraken van Cu⁺-ionen duidelijk formuleert en eventueel de term 'katalysator' gebruikt.

Kernbegrippen: reactievergelijkingen optellen, katalysator, netto reactie

Veelgemaakte fouten:
- Verkeerd optellen van de reacties.
- Vergeten deeltjes weg te strepen die aan beide kanten van de pijl staan.
- De conclusie niet goed formuleren: niet begrijpen dat een deeltje dat wordt gevormd en verbruikt een katalysator is en dus niet 'opraakt'.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2022/tijdvak-1/vraag/37

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Examen HAVO
2022
tijdvak 1
maandag 23 mei
13.30 - 16.30 uur
scheikunde

Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Gebruik zo nodig het informatieboek Binas of ScienceData.
Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.

Dit examen bestaat uit 37 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 77 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 redener worden gevraagd en je geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.

HA-1028-a-22-1-o

### Pagina 2

Hexaan uit cellulose

Wereldwijd is er een toenemende aandacht voor het maken van
biobrandstoffen uit biomassa. Gelet op duurzaamheid verdient het
verbranden van biobrandstoffen de voorkeur boven het verbranden van
fossiele brandstoffen. Zo draagt bijvoorbeeld het verbranden van fossiele
brandstoffen meer bij aan het versterkt broeikaseffect dan het verbranden
van biobrandstoffen.

2p 1 Leg uit dat het verbranden van fossiele brandstoffen een grotere bijdrage
levert aan het versterkt broeikaseffect dan het verbranden van
biobrandstoffen.

Biomassa bestaat voor een groot deel uit cellulose. Onderzoekers hebben
ontdekt dat cellulose kan worden omgezet tot hexaan. Dit experiment is
vereenvoudigd weergegeven in figuur 1. Een kleine reactor werd gevuld
met water, dodecaan ($C_{12}H_{26}$), cellulose, twee verschillende katalysatoren
en waterstof (figuur 1a). Het reactiemengsel werd vervolgens gedurende
een aantal uren verwarmd, terwijl het krachtig werd geroerd (figuur 1b).
Na het experiment werd het reactiemengsel geanalyseerd.

figuur 1

[FIGUUR: Drie schema's die een reactievat tonen op verschillende momenten: "start experiment", "tijdens het experiment" en "na het experiment". Elk schema toont lagen van waterstof, dodecaan, water en cellulose, met een roerder. Het middelste schema toont ook punten die het mengen aangeven. Het rechtse schema toont de fase na de reactie.]

1a 1b 1c

Tijdens het experiment wordt eerst cellulose gehydrolyseerd tot glucose.
Vervolgens wordt glucose door een reactie met waterstof omgezet tot
hexaan ($C_{6}H_{14}$) en water. Na de reactie mengt het gevormde hexaan zich
met de laag dodecaan (zie figuur 1c).

Cellulose is een polysaccharide die uitsluitend is opgebouwd uit
glucose-eenheden. Op de uitwerkbijlage is de vergelijking van de
hydrolyse van het uiteinde van een cellulosemolecuul onvolledig
weergegeven.

3p 2 Maak op de uitwerkbijlage de reactievergelijking compleet van de
hydrolyse van het uiteinde van het gegeven cellulosemolecuul.
- Laat hierbij twee losse moleculen glucose afsplitsen.
- Gebruik structuurformules.

HA-1028-a-22-1-o 2 / 18 lees verder ►►►

### Pagina 3

3p 3 Geef de vergelijking in molecuulformules van de reactie van glucose met
waterstof tot hex aan en water.
De vloeistoffen water en dodecaan (C₁₂H₂₆) mengen niet goed (zie
figuur 1a en 1c).
2p 4 Geef hiervoor een verklaring aan de hand van de formule van dodecaan.
Bij een experiment werd 0,50 g cellulose in een mengsel van water,
dodecaan, waterstof en de twee katalysatoren gebracht. Het ontstane
mengsel werd gedurende 12,0 uur geroerd bij een temperatuur van
190 °C. Na 12,0 uur was 2,56·10⁻³ mol hexaan gevormd.
3p 5 Bereken de gemiddelde reactiesnelheid, in mol per L water per seconde,
waarmee hex aan werd gevormd gedurende de reactietijd van 12,0 uur.
- Neem aan dat bij dit experiment 9,5 mL water is gebruikt.
- Geef dekomst in het juiste aantal significante cijfers.
Als de temperatuur bij dit experiment hoger zou zijn dan 190 °C, zouden
behalve hex aan ook isomeren van hex aan ontstaan.
2p 6 Geef de structuurformules van twee isomeren van hex aan.
HA-1028-a-22-1-o 3 / 18 lees verder ►►►

### Pagina 4

Power-to-ammonia
Wind-energie en zonne-energie kunnen nog niet grootschalig worden
opgeslagen in Nederland. Daardoor kunnen deze duurzame
energievormen, wanneer er veel wind of zon is, niet altijd optimaal benut
worden. Op de Technische Universiteit Delft is onderzoek gedaan naar de
mogelijkheid om de energie-overschotten op te slaan in de vorm van
ammoniak (NH$_3$). Deze manier van energieopslag wordt het
'power-to-ammonia'-proces genoemd en bestaat uit vier stappen:

Stap 1: in een waterstoffabriek worden wind-energie en zonne-energie
gebruikt om water door middel van elektrolyse om te zetten tot
waterstof en zuurstof.
Stap 2: in een luchtscheider wordt stikstof gescheiden van de overige
gassen die in lucht voorkomen.
Stap 3: in een ammoniakfabriek reageert waterstof vervolgens met
stikstof tot ammoniakgas.
Stap 4: ammoniakgas wordt vloeibaar gemaakt en daarna opgeslagen
in tanks.

In figuur 1 is het power-to-ammonia-proces met een vereenvoudigd
blokschema weergegeven.

figuur 1
[FIGUUR: Een blokschema van het 'power-to-ammonia'-proces. Stap 1 splitst H$_2$O in H$_2$ en O$_2$. Stap 2 splitst lucht in N$_2$ en andere gassen. Stap 3 combineert H$_2$ en N$_2$ tot NH$_3$(g). Stap 4 zet NH$_3$(g) om in NH$_3$(l) voor opslag.]

2p 7 Geef de vergelijking van de vorming van ammoniakgas (stap 3).
2p 8 Beschrijf op microniveau het vloeibaar worden van ammoniakgas.

HA-1028-a-22-1-o 4/18 lees verder ►►►

### Pagina 5

In tijden waarin te weinig elektriciteit kan worden opgewekt uit zon of wind
kan de opgeslagen ammoniak weer worden omgezet tot energie, door de
ammoniak als brandstof te gebruiken in elektriciteitscentrales.
Dit verloopt als volgt:
Stap 5: vloeibare ammoniak wordt gasvormig gemaakt.
Stap 6: ammoniakgas wordt onder gecontroleerde omstandigheden
verbrand tot stikstof en water in een daarvoor geschikte
elektriciteitscentrale.

In figuur 2 is het gehele proces met een vereenvoudigd blokschema
weergegeven.

[FIGUUR: Blokschema van een proces. Water (H2O) gaat stap 1 in, met zuurstof (O2) aan de bovenkant. De output van stap 1 gaat naar stap 3. Waterstof (H2) gaat stap 3 in. Stikstof (N2) gaat stap 2 in, met lucht aan de linkerkant. Een mengsel (gasmengsel X) verlaat stap 2 aan de onderkant. Stap 3 produceert ammoniak (NH3 (g)) dat naar stap 4 gaat. Na stap 4 wordt ammoniak (NH3 (l)) opgeslagen. Vloeibare ammoniak (NH3 (l)) uit opslag gaat naar stap 5. Gasvormige ammoniak (NH3 (g)) verlaat stap 5 en gaat naar stap 6. Gas Y verlaat het proces. Stikstof (N2) en water (H2O) verlaten stap 6.]

2p 9 Leg uit of gasmengsel X (stap 2) in plaats van gas Y gebruikt kan worden
om de gewenste stoffen in stap 6 te produceren.

HA-1028-a-22-1-o 5 / 18 lees verder ►►►

### Pagina 6

Stap 6 vindt plaats onder gecontroleerde omstandigheden, waardoor
minder ongewenste bijproducten ontstaan. Deze stap kan netto worden
weergegeven met de volgende vergelijking:

$4 \mathrm{NH}_{3}(\mathrm{~g})+3 \mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) \rightarrow 2 \mathrm{~N}_{2}(\mathrm{~g})+6 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l})$ (reactie 1)

De reactiewarmte van reactie 1 is $-3,83 \cdot 10^{5} \mathrm{~J}$ per mol $\mathrm{NH}_{3}$.

1p 10 Geef de formule van een ongewenst bijproduct dat zou kunnen ontstaan
bij verbranding van ammoniakgas.

3p 11 Laat met een berekening zien dat de reactiewarmte van reactie 1 gelijk is
aan $-3,83 \cdot 10^{5} \mathrm{~J}$ per mol $\mathrm{NH}_{3}$. Gebruik Binas-tabel 57 of
ScienceData-tabel 9.2.

In Nederland verbruikt een gemiddeld huishouden per jaar $3,3 \cdot 10^{3} \mathrm{kWh}$
(kilowattuur) aan elektriciteit.

4p 12 Bereken hoeveel kg ammoniak moet worden verbrand om $3,3 \cdot 10^{3} \mathrm{kWh}$
aan elektriciteit op te wekken. Gebruik hierbij onder andere de volgende
gegevens:
- $1,0 \mathrm{kWh}=3,6 \cdot 10^{6} \mathrm{~J}$.
- 60 procent van de reactiewarmte van reactie 1 wordt omgezet in
elektriciteit.

Waterstof die in stap 1 ontstaat, zou in principe ook als brandstof voor
een elektriciteitscentrale kunnen dienen. Toch geeft men kennelijk de
voorkeur aan vloeibare ammoniak boven vloeibare waterstof om
overtollige wind- en zonne-energie in op te slaan.

2p 13 Noem een voordeel van het gebruik van vloeibare ammoniak ten opzichte
van het gebruik van vloeibare waterstof voor dit doeleinde. Licht je
antwoord toe.

HA-1028-a-22-1-o 6/18 lees verder >>>

### Pagina 7

Ga verder op de volgende pagina.
HA-1028-a-22-1-o 7 / 18 lees verder ►►►

### Pagina 8

Goede wijn

Wijn kan bederven doordat stoffen in de wijn door micro-organismen
worden omgezet. Wijn kan bijvoorbeeld zuur gaan smaken doordat
azijnzuurbacteriën, die in wijn aanwezig zijn, ethanol omzetten tot
azijnzuur ($C_2H_4O_2$). De reactie die daarbij optreedt, is een redoxreactie
waarbij ethanol als reductor reageert.

3p 14 Geef de vergelijking in molecuulformules van de halfreactie waarbij
ethanol met water wordt omgezet tot azijnzuur en $H^+$-ionen.

Aan wijn wordt vaak 'sulfiet' toegevoegd, waarmee onder meer oxidatie,
kleur en bacteriegroei tijdens het maken van de wijn worden beïnvloed.
De naam sulfiet wordt gebruikt om een aantal zwavelhoudende
verbindingen aan te duiden.
De toegestane hoeveelheid sulfiet in wijn is wettelijk geregeld. Een witte
wijn bijvoorbeeld, mag maximaal 200 mg sulfiet per liter bevatten.

2p 15 Bereken of een persoon die 65 kg weegt door het drinken van twee
glazen witte wijn de ADI-waarde van sulfiet overschrijdt.
Neem aan dat:
– de ADI-waarde van sulfiet 0,70 mg per kg lichaamsgewicht is;
– een glas 120 mL witte wijn bevat;
– de witte wijn 200 mg sulfiet per liter bevat;
– de persoon derhalve het sulfiet uit twee glazen witte wijn, geen ander
sulfiet binnenkrijgt.

Omdat sulfiet in verband wordt gebracht met gezondheidsklachten,
worden alternatieven onderzocht. Een van deze alternatieven is het
gebruik van chitosan. Chitosan is een vaste stof die wordt gemaakt door
een reactie van chitine met natronloog. In figuur 1 op de volgende
bladzijde is de structuurformule van een fragment chitine (fragment-a) en
een mogelijke structuurformule van een fragment chitosan (fragment-b)
weergegeven.

Bij de reactie van chitine met natronloog worden acetaationen ($CH_3COO^-$)
afgesplitst, waarbij $NH_2$-groepen worden gevormd. De
reactieomstandigheden bepalen het aantal acetaationen dat van de
chitinemoleculen wordt afgesplitst, en daarmee het gemiddelde aantal
$NH_2$-groepen dat per molecuul chitosan wordt gevormd.

HA-1028-a-22-1-o 8 / 18 lees verder ►►►


### Pagina 9

figuur 1

fragment-a
(chitine)
[FIGUUR: Chemische structuur van een polysacharide met N-acetylglucosamine-eenheden.]

fragment-b
(chitosan)
[FIGUUR: Chemische structuur van een polysacharide met glucosamine-eenheden.]

De reactie waarbij het fragment chitine (fragment-a) met natronloog wordt
omgezet tot het fragment chitosan (fragment-b), kan schematisch worden
weergegeven als:

fragment-a + ... X → fragment-b + ... CH$_3$COO$^-$

Deze vergelijking is nog onvolledig: twee coëfficiënten en één formule (X)
ontbreken.

2p 16 Neem de onvolledige vergelijking over en vul de ontbrekende gegevens
aan.

Als de reactie wordt stopgezet zijn nog niet alle mogelijke NH$_2$-groepen
Gevormd.

2p 17 Geef twee mogelijke veranderingen in de reactieomstandigheden
waardoor de gevormde moleculen chitosan gemiddeld meer NH$_2$-groepen
kunnen bevatten. Ga ervan uit dat:
- de hoeveelheid chitine steeds gelijk is;
- de reactie telkens wordt stopgezet na dezelfde reactietijd.

Wijn bestaat voornamelijk uit water, en heeft een pH van ongeveer 3,5.

3p 18 Bereken hoeveel mol H$^+$ is opgelost in 220 L wijn met pH = 3,5.
Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.

HA-1028-a-22-1-o 9 / 18 lees verder

### Pagina 10

Bij een pH van 3,5 worden de
NH₂-groepen in de moleculen chitosan
omgezet tot NH₃⁺-groepen. Door de
vorming van NH₃⁺-groepen wordt
chitosan oplosbaar in wijn. Om te
voorkomen dat het oploadt in wijn, wordt
chitosan vooraf behandeld met
genipine. De structuurformule van
genipine is hiernaast weergegeven.
Genipine is een ester.
[FIGUUR: Structuurformule van genipine met de tekst 'genipine' eronder]

2p 19 Geef de structuurformule van de alcohol waaruit verestering genipine
kan worden gevormd.

In figuur 2 is schematisch en vereenvoudigd de structuur weergegeven
van chitosan dat is behandeld met genipine. De ketens van chitosan zijn
in dit stukje verbonden met twee genipine-eenheden, die met G zijn
weergegeven.

figuur 2
[FIGUUR: Schematische en vereenvoudigde weergave van een deel van chitosan dat is behandeld met genipine. Twee genipine-eenheden zijn verbonden met de chitosan keten en zijn omcirkeld met 'G - G'.]

2p 20 Leg uit waarom de oplosbaarheid van chitosan in wijn wordt verlaagd door
binding met genipine.

De antibacteriële werking van chitosan blijkt onder meer veroorzaakt te
worden doordat chitosan ijzerionen bindt. IJzerionen zijn van nature in
wijn aanwezig en spelen een rol in het functioneren van bepaalde
enzymen van de azijnzuurbacteriën. Een enzym is een biokatalysator.

2p 21 Geef twee eigenschappen van een enzym die kenmerkend zijn voor het
functioneren ervan.

HA-1028-a-22-1-o
10 / 18
lees verder ►►►

Voor de perfecte voorbereiding op je eindexamen, zie ook www.ssl.nl. Pagina: 287

### Pagina 11

Ga verder op de volgende pagina.
HA-1028-a-22-1-0 11 / 18 lees verder ►►►

### Pagina 12

NLES

Natriumlaurylethersulfaat (NLES) is een synthetische zeep die wordt toegepast in textielwasmiddelen en in shampoos. NLES is opgebouwd uit natriumionen en laurylethersulfaat-ionen (LES-ionen). NLES is oplosbaar in water. De reinigende werking van NLES berust op de structuur van van LES-ionen. In figuur 1 zijn de structuurformule (figuur 1a), de ion-formule (figuur 1b) en de schematische notatie van het LES-ion (figuur 1c) weergegeven.

figuur 1

[FIGUUR: Schematische weergave van de structuur van LES-ionen]

In figuur 2 is de reinigende werking van NLES schematisch weergegeven:
- Een groepje vuilmoleculen dat aanwezig is op een textielvezel wordt omringd door LES-ionen (figuur 2a).
- Het 'vuil-LES-deeltje' dat daarbij ontstaat, laat vervolgens los van de textielvezel en gaat tussen de watermoleculen zitten (figuur 2b).

figuur 2

[FIGUUR: Schema van het reinigingsproces met NLES]

2p 22 Geef de naam van het type binding dat in figuur 2b gevormd is tussen de vuilmoleculen en de LES-ionen. Licht je antwoord toe op microniveau.

HA-1028-a-22-1-o 12 / 18 lees verder ▶ ▶ ▶


### Pagina 13

NLES kan worden geproduceerd uit palmitolie. Bij de productie van
NLES wordt uit palmitolie eerst dodecaan-1-ol ($C_{12}H_{25}OH$) gemaakt.
Dodecaan-1-ol wordt vervolgens omgezet tot NLES. In figuur 3 zijn de
stappen van de productie van dodecaan-1-ol vereenvoudigd in een
blokschema weergegeven.
figuur 3
[FIGUUR: Blokschema met vier stappen. Stap 1: palmipolie reageert met water en produceert vetzuren en glycerol. Stap 2: vetzuren reageren met methanol en produceren esters en water. Stap 3: esters reageren met waterstof en produceren dodecaan-1-ol en resterende alcoholen. Stap 4: dodecaan-1-ol wordt gescheiden.]
Stap 1: palmitolie wordt gehydrolyseerd tot vetzuren en glycerol,
waarbij de glycerol wordt afgescheiden.
Stap 2: de vetzuren worden vervolgens met methanol omgezet tot
esters en water. De ontstane waterlaag wordt afgevoerd.
Stap 3: de esters worden met waterstof omgezet tot alcoholen,
waaronder dodecaan-1-ol en methanol. De methanol wordt
direct afgescheiden.
Stap 4: dodecaan-1-ol wordt vervolgens gescheiden van de resterende
alcoholen.
In figuur 4 is een voorbeeld van een vet dat in palmitolie voorkomt in
structuurformule weergegeven.
figuur 4
[FIGUUR: Structuurformule van een triglyceride met drie esterbindingen. De linker keten is een glycerol ruggengraat. De rechter ketens zijn vetzuurketens. Twee van de vetzuurketens zijn C$_{11}$H$_{23}$ en één is C$_{17}$H$_{33}$.]
$$
\begin{bmatrix}
H_2C - O - C - C_{11}H_{23} \\
& \| \\
& O \\
HC - O - C - C_{11}H_{23} \\
& \| \\
& O \\
H_2C - O - C - C_{17}H_{33}
\end{bmatrix}
$$
Bij de hydrolyse van dit vet (stap 1) ontstaan glycerol, dodecaanzuur
($C_{12}H_{24}O_2$) en één ander vetzuur.
2p 23 Geef de structuurformule van dit andere vetzuur.
Geef het koolstofgedeelte op dezelfde wijze weer als in figuur 4.
HA-1028-a-22-1-o 13 / 18 lees verder ►►►

### Pagina 14

De scheiding in stap 4 vindt plaats op basis van verschil in kookpunt.
1p 24 Geef de naam van de scheidingsmethode die wordt gebruikt in stap 4.
Uitgaande van figuur 3 is het aannemelijk dat bepaalde stoffen worden
gerecirculeerd.
1p 25 Geef de naam van een van deze stoffen en vermeld de recirculatie.
Noteer je antwoord als volgt:
De stof ... wordt na stap ... teruggevoerd naar stap ...
Dodecaan-1-ol wordt vervolgens omgezet tot NLES. Dit is met een
onvolledig blokschema weergegeven in figuur 5.
figuur 5
[FIGUUR: Blokschema met stappen 5, 6 en 7. Stap 5 krijgt dodecaan-1-ol en etheenoxide binnen, en produceert koelwater. Stap 6 krijgt zwaveltrioxide binnen. Stap 7 krijgt natriumhydroxide-oplossing binnen en produceert opgelost NLES.]
Stap 5: dodecaan-1-ol reageert met etheenoxide tot lauryletheralcohol
volgens $C_{12}H_{25}OH + 3 C_2H_4O \rightarrow C_{12}H_{25}(OC_2H_4)_3OH$.
Stap 6: lauryletheralcohol reageert met zwaveltrioxide tot
laurylethersulfonzuur ($C_{12}H_{25}(OC_2H_4)_3OSO_3H$).
Stap 7: laurylethersulfonzuur wordt met een natriumhydroxide-oplossing
omgezet tot een oplossing van NLES.
De reactor waarin stap 5 plaatsvindt, wordt op een constante temperatuur
gehouden.
2p 26 Geef aan of de reactie van stap 5 endotherm of exotherm is. Licht je
antwoord toe met een gegeven uit figuur 5.
De vergelijking van de omzetting van laurylethersulfonzuur (stap 7) is als
volgt: $C_{12}H_{25}(OC_2H_4)_3OSO_3H + OH^- \rightarrow C_{12}H_{25}(OC_2H_4)_3OSO_3^- + H_2O$
2p 27 Leg uit, aan de hand van formules in deze vergelijking, dat deze
omzetting van laurylethersulfonzuur een zuur-basereactie is.
HA-1028-a-22-1-0
14 / 18
lees verder ►►►

### Pagina 15

3p 28 Bereken hoeveel ton palmpitolie minimaal nodig is voor de productie van 1,0 ton NLES.
Gebruik de volgende gegevens:
- 1,0 ton = $1,0 \\times 10^3$ kg.
- De molaire massa van NLES is 421 g mol$^{-1}$.
- Uit 2,0 mol palmpitolie ontstaat 3,0 mol NLES.
- De (gemiddelde) molaire massa van palmpitolie is 710 g mol$^{-1}$.
HA-1028-a-22-1-o 15 / 18 lees verder ►►►

### Pagina 16

Nordic gold

De munten van 10, 20 en 50 eurocent zijn gemaakt van ‘Nordic gold’. Dit materiaal is een legering van koper, aluminium, zink en tin. In tabel 1 staan enkele gegevens van de atoomsoorten in Nordic gold.

tabel 1

| symbool | massapercentage in Nordic gold (%) | gemiddelde atoommassa (u) | atoomdiameter ($10^{-12}$ m) |
| :-----: | :--------------------------------: | :-----------------------: | :--------------------------: |
|   Cu    |                89                  |           63,5            |             256              |
|   Al    |                5,0                 |           27,0            |             286              |
|   Zn    |                5,0                 |           65,4            |             266              |
|   Sn    |                1,0                 |           119             |             324              |

2p 29 Bereken de molverhouding Cu : Al in Nordic gold.
– Ga in je berekening uit van 100 g Nordic gold.
– Noteer de uitkomst als Cu : Al = … : 1,0.

Nordic gold heeft een specifieke samenstelling en daarmee een specifiek
elektrische-geleidingsvermogen. Het elektrische-geleidingsvermogen kan
gebruikt worden voor de herkenning van munten in muntgeldautomaten.
Dit geleidingsvermogen is een gevolg van de aanwezigheid van
beweeglijke geladen deeltjes.

1p 30 Geef de naam van de beweeglijke geladen deeltjes in Nordic gold.

HA-1028-a-22-1-o 16 / 18 lees verder

### Pagina 17

Nordic gold is harder en moeilijker vervormbaar dan puur koper. Dit wordt onder andere veroorzaakt door de microstructuur van Nordic gold. De hardheid wordt bepaald door de atoomdiameter van de toegevoegde metaalatomen. De invloed van de tin-atomen en de zink-atomen op de hardheid is weergegeven in figuur 1a. Ook is schematisch weergegeven hoe een Sn-atoom en een Zn-atoom zich tussen de Cu-atomen bevinden (figuur 1b).

figuur 1
[FIGUUR: grafiek met op de y-as 'hardheid koperlegering' en op de x-as 'massapercentage toegevoegd metaal', met lijnen voor Sn, Zn en III (gestippeld)]
1a
[FIGUUR: kristalstructuur met bolletjes die atomen voorstellen, met de tekst 'Sn-atomen tussen Cu-atomen' erboven en 'Zn-atomen tussen Cu-atomen' eronder]
1b

In figuur 1b is de invloed van de atoomdiameter van de toegevoegde metaalatomen op het rooster te zien. De atomen zijn met streepjes verbonden. Dit is echter een onjuiste weergave van het type binding tussen de atomen in Nordic gold. De streepjes in figuur 1b zijn geen echte bindingsstreepjes zoals die worden gebruikt in structuurformules van moleculaire stoffen, maar ze geven wel een interactie weer tussen de atomen waaruit deze legering is samengesteld.

2p 31 Geef de naam van het bindingstype dat in structuurformules van moleculaire stoffen wordt weergegeven met een bindingsstreepje en geef de naam van het bindingstype dat aanwezig is in Nordic gold. Noteer je antwoord als volgt:
bindingsstype bindingsstreepje in structuurformules: ...
bindingstype in Nordic gold: ...

Een van de lijnen I, II en III in figuur 1a geeft de invloed van aluminiumatomen op de hardheid van een koperlegering weer.

2p 32 Leg uit, met behulp van de gegeven atoomdiameters in tabel 1 en met figuur 1, welke lijn (I, II of III) de invloed van de aluminiumatomen op de hardheid van een koperlegering kan weergeven. Laat eventuele interacties tussen Al-, Zn- en Sn-atomen buiten beschouwing.

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

HA-1028-a-22-1-o
17 / 18
lees verder ►►►


### Pagina 18

Aan het oppervlak van de munten kan corrosie plaatsvinden,
waardoor geoxideerd koper in de vorm van koper(I)oxide (Cu₂O) en
geoxideerd aluminium (aluminiumoxide) kunnen ontstaan. Doordat
aluminium minder edel is dan koper oxideert het eerder dan koper.
Geoxideerd aluminium beperkt de corrosiegevoeligheid van Nordic gold.

1p 33 Geef aan waardoor geoxideerd aluminium de corrosiegevoeligheid van
Nordic gold beperkt.

2p 34 Geef aan of voor de omzetting van koper tot Cu₂O een oxidator of een
reductor nodig is. Licht je antwoord toe aan de hand van het verschil
tussen de koperdeeltjes in koper en de koperdeeltjes in Cu₂O.

Koperlegeringen hebben een antibacteriële werking, die onder meer
veroorzaakt wordt door de volgende twee reacties:

$2 \text{ Cu}^{+} + 2 \text{ H}^{+} + \text{ O}_2 \rightarrow 2 \text{ Cu}^{2+} + \text{ H}_2\text{O}_2$ (reactie 1)

$2 \text{ Cu}^{2+} + 2 \text{ R-SH} \rightarrow 2 \text{ Cu}^{+} + \text{ R-S-S-R} + 2 \text{ H}^{+}$ (reactie 2)

Waterstofperoxide (H₂O₂), dat ontstaan is bij reactie 1, beschadigt de
celmembranen van bacteriën. Bij reactie 1 ontstaan ook Cu²⁺-ionen.
Cu²⁺-ionen reageren met de SH-groepen in eiwitten in eiwitten
(reactie 2). In de vergelijking van deze reactie is het eiwit weergegeven
met R-SH. Uiteindelijk sterven bacteriën als gevolg van de opgelopen
schade.

2p 35 Geef het aantal protonen en het aantal elektronen in een Cu²⁺-ion.
Noteer je antwoord als volgt:
aantal protonen: ...
aantal elektronen: ...

1p 36 Geef de naam van de aminozuureenheid die kan reageren volgens
reactie 2. Maak gebruik van Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c.

2p 37 Tel reacties 1 en 2 bij elkaar op en licht toe uit dat de totale reactie
blijkt dat de Cu⁺-ionen niet opraken. Neem aan dat uitsluitend de
reacties 1 en 2 plaatsvinden.

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-22-1-o 18 / 18 einde ■