# Eindexamen Scheikunde HAVO 2023 tijdvak 2

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2

## Vraag 1 – Verdampen van water: endotherm of exotherm? (2 punten)

2p 1 Leg uit of het verdampen van water een exotherm of een endotherm proces is. Zweet bevat behalve water en opgeloste zouten ook andere stoffen, zoals vetten en peptiden. Vers zweet heeft geen geur. Maar bacteriën op onze huid breken vetten uit zweet af. Coryne-bacteriën vormen bij afbraak van deze vetten uit zweet carbonzuren, zoals boterzuur. Deze zuren geven een onplezierige geur aan zweet: okselgeur.

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen of het verdampen van water een endotherm of exotherm proces is. Dit betekent dat je moet bepalen of er energie nodig is of vrijkomt bij dit proces en dit correct moet benoemen.

Wat moet je kennen: Je moet de definities van endotherm en exotherm kennen. Ook moet je weten dat bij verdampen intermoleculaire bindingen (zoals vanderwaalsbindingen en waterstofbruggen) verbroken worden.

Wat moet je kunnen: Je moet een proces (verdampen) kunnen classificeren als endotherm of exotherm en dit kunnen onderbouwen met een uitleg over energie-uitwisseling en/of het verbreken van bindingen.

Waar op letten: Let op dat je endotherm en exotherm niet verwart. Een proces dat energie opneemt uit de omgeving is endotherm. Het afkoelen van de omgeving (zoals de huid bij zweet) is een gevolg van een endotherm proces, niet het proces zelf.

Kernbegrippen: endotherm proces, exotherm proces, faseovergang, verdampen, intermoleculaire bindingen, waterstofbruggen

Veelgemaakte fouten:
- Het verwarren van endotherm en exotherm.
- Het verwarren van het effect op de omgeving (afkoeling) met het proces zelf. De omgeving koelt af omdat het proces energie onttrekt aan de omgeving, wat het proces endotherm maakt.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/1

## Vraag 2 – Structuurformule van boterzuur (butaanzuur) (2 punten)

2p 2 Geef de structuurformule van boterzuur. Gebruik Binas-tabel 66A of ScienceData-tabel 10.2a. Coryne-bacteriën zijn ook betrokken bij de vorming van een veelvoorkomende geurstof in de okselgeur van mannen: 3-methylhex-2-eenzuur (3M2H). 3M2H wordt gevormd uit een stof die in zweet voorkomt: stof A. Beide structuurformules zijn weergegeven in figuur 1. figuur 1 CH_3 - CH_2 - CH_2 - C = CH - C - N - \mathrm{\oversetOCH} - CH_2 - CH_2 - \mathrm{\oversetOCN} \hspace1em CH_3 - CH_2 - CH_2 - \mathrm{\oversetCOH} = CH - C - OH stof A 3M2H 3M2H ontstaat wanneer de peptidegroep in stof A gehydrolyseerd wordt onder invloed van het enzym aminoacylase (ACY). Op de uitwerkbijlage is deze reactie onvolledig weergegeven.

Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule van boterzuur (butaanzuur) kunnen tekenen. Dit is een basisvaardigheid bij organische chemie.

Wat moet je kennen: Je moet de algemene structuur van een carbonzuur kennen, inclusief de carboxylgroep. Je moet ook weten hoe je de systematische naam (butaanzuur) koppelt aan de triviale naam (boterzuur) en het aantal koolstofatomen dat daarbij hoort.

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om de structuurformule van een carbonzuur correct weer te geven, inclusief de dubbele binding in de carboxylgroep. Je moet ook tabellen zoals Binas 66A of ScienceData 10.2a kunnen raadplegen om de juiste informatie te vinden.

Waar op letten: Let goed op het juiste aantal koolstofatomen (vier voor butaanzuur) en de correcte weergave van de carboxylgroep (-COOH), met de dubbel gebonden zuurstof en de hydroxylgroep.

Kernbegrippen: structuurformule, carbonzuur, nomenclatuur, carboxylgroep

Veelgemaakte fouten:
- Verkeerd aantal koolstofatomen (bijv. 3 of 5 i.p.v. 4).
- Incorrecte weergave van de carboxylgroep (-COOH), bijvoorbeeld een C-O-O-H binding of het vergeten van de dubbele C=O binding.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/2

## Vraag 3 – Hydrolyse van een peptidebinding (3 punten)

3M2H ontstaat wanneer de peptidegroep in stof A gehydrolyseerd wordt onder invloed van het enzym aminoacylase (ACY). Op de uitwerkbijlage is deze reactie onvolledig weergegeven.
Maak de reactievergelijking op de uitwerkbijlage af. Geef de koolstofverbindingen met structuurformules weer.

Wat kun je verwachten: Je moet de hydrolyse van een peptidebinding in een complexe organische stof correct weergeven in een reactievergelijking met structuurformules.

Wat moet je kennen: Je moet de begrippen hydrolyse, peptidebinding (amidegroep), carbonzuren en aminen kennen. Ook moet je weten hoe je een reactievergelijking met structuurformules opstelt en in balans brengt.

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om een peptidebinding te identificeren en correct te splitsen tijdens een hydrolysereactie. Je moet de atomen van een watermolecuul op de juiste plaatsen aan de gesplitste molecuuldelen toevoegen en de structuurformules van de producten correct tekenen. Je moet ook de reactievergelijking in balans kunnen maken.

Waar op letten: Let goed op dat je H₂O als reactant toevoegt. Zorg ervoor dat je de peptidebinding (C-N) correct verbreekt en de H- en OH-groepen van water aan de juiste atomen van de gesplitste molecuuldelen bindt. Controleer de elementbalans en de correctheid van alle getekende structuurformules, vooral die van het tweede product (glutamine).

Kernbegrippen: hydrolyse, peptidebinding, amidegroep, reactievergelijking, structuurformule, carbonzuren, aminen

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten om H₂O als reactant toe te voegen, aangezien het een hydrolysereactie is.
- De peptidebinding (C-N) incorrect verbreken.
- De atomen van het watermolecuul (H en OH) aan de verkeerde kant van de verbroken binding toevoegen.
- Fouten maken bij het overnemen of tekenen van de complexe structuur van het tweede product (glutamine).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/3

## Vraag 4 – Enzymwerking en pH (1 punt)

1p 4 Geef een mogelijke verklaring voor het gegeven dat ACY bij een lagere pH een kleinere hoeveelheid 3M2H produceert.

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom een lagere pH de productie van een stof door een enzym kan verminderen. Dit vereist kennis over hoe enzymen werken en hoe omgevingsfactoren zoals pH hun activiteit beïnvloeden.

Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van enzymwerking kennen, inclusief het concept van een pH-optimum en denaturatie van enzymen. Je moet weten dat enzymen eiwitten zijn waarvan de 3D-structuur cruciaal is voor hun functie.

Wat moet je kunnen: Je moet een verklaring kunnen formuleren die de relatie legt tussen pH, de structuur/vorm van een enzym (ACY) en de verminderde productie van het product (3M2H).

Waar op letten: Let erop dat je specifiek bent over de invloed van pH op het enzym zelf (vorm, werking, denaturatie) en niet alleen zegt dat de pH 'niet goed' is. Vermijd het verwarren van effecten op het enzym met effecten op het substraat.

Kernbegrippen: enzymwerking, pH-optimum, denaturatie

Veelgemaakte fouten:
- Niet specifiek genoeg zijn (bv. 'de pH is niet goed' zonder te noemen dat het om de vorm/werking van het enzym gaat)
- Verwarren van pH-effecten op het substraat met effecten op het enzym.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/4

## Vraag 5 – Herkenning van aminozuur-eenheden in substraten van enzymen (2 punten)

Zwitserse wetenschappers onderzochten de werking van het enzym ACY voor een nieuw type deodorant. De werking van dit type deodorant is gebaseerd op een stof die door het enzym ACY kan worden omgezet tot parfum. Stof B is een voorbeeld van zo'n stof (figuur 2).

Stoffen A en B worden dus allebei omgezet door het enzym ACY. In de structuurformule van zowel stof A als stof B is dezelfde aminozuur-eenheid gebonden. Via deze eenheid worden beide stoffen herkend door het enzym.

Op de uitwerkbijlage zijn de stoffen A en B nogmaals weergegeven.

2p 5 Voer de volgende opdrachten uit. Gebruik hierbij Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c.
– Omcirkel in de figuur op de uitwerkbijlage de aminozuur-eenheid die wordt herkend door het enzym ACY.
– Geef het 3-lettersymbool van deze aminozuureenheid.

Wat kun je verwachten: Je moet de gemeenschappelijke aminozuur-eenheid in twee verschillende stoffen (substraten) kunnen identificeren die door hetzelfde enzym worden herkend. Vervolgens moet je het 3-lettersymbool van dit aminozuur kunnen opzoeken in Binas of ScienceData.

Wat moet je kennen: De algemene structuur van een aminozuur (amino-, carboxylgroep en restgroep).
Hoe aminozuren aan elkaar gekoppeld zijn in peptiden (peptidebinding).
Het concept van substraatspecificiteit van enzymen.
Het gebruik van Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c voor het identificeren van aminozuren aan de hand van hun structuurformule en het bijbehorende 3-lettersymbool.

Wat moet je kunnen: Structuurformules analyseren en gemeenschappelijke delen identificeren.
Een aminozuur-eenheid correct omcirkelen binnen een groter molecuul, inclusief de restgroep maar exclusief de delen van de peptidebinding die niet tot het aminozuur behoren.
Het juiste 3-lettersymbool van een aminozuur opzoeken in de gegeven tabellen.

Waar op letten: Zorg ervoor dat je precies de aminozuur-eenheid omcirkelt die gemeenschappelijk is voor beide stoffen en die via een peptidebinding is gekoppeld. Let op de -N(H)-CH(COOH)- structuur en de bijbehorende restgroep.
Controleer of de omcirkelde eenheid overeenkomt met een aminozuur in Binas/ScienceData.
Verwar de restgroep niet met andere delen van het molecuul.
Neem niet per ongeluk de hele peptidebinding mee in de omcirkeling, maar alleen het deel dat tot het aminozuur behoort.

Kernbegrippen: aminozuren, peptidebinding, enzymen, substraatspecificiteit, structuurformules, Binas

Veelgemaakte fouten:
- Verkeerde deel van het molecuul identificeren als de aminozuur-eenheid.
- De restgroep van het aminozuur verkeerd identificeren en daardoor een verkeerd aminozuur opzoeken in Binas.
- De peptidebinding zelf meenemen in de omcirkeling, of juist een deel van de restgroep vergeten.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/5

## Vraag 6 – Structuurformule van het monomeer tereftaalzuur (2 punten)

2p 6 Geef de structuurformule van dit andere monomeer. Naar alle waarschijnlijkheid wordt er verwezen naar tereftaalzuur. De structuurformule is: HOOC-C₆H₄-COOH waarbij C₆H₄ staat voor een 1,4-gesubstitueerde benzeenring. PET-flessen worden gemaakt door middel van een proces waarbij PET-korrels worden geëxtrudeerd. Daarna worden er PET-flessen van geblazen. Gebruikte PET-flessen kunnen worden fijngemalen tot korrels die opnieuw kunnen worden geëxtrudeerd.

Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule van tereftaalzuur (benzeen-1,4-dicarbonzuur) kunnen tekenen, dat een van de monomeren is waaruit PET wordt gevormd.

Wat moet je kennen: Je moet de algemene structuur van een dicarbonzuur kennen, specifiek benzeen-1,4-dicarbonzuur (tereftaalzuur). Je moet weten dat PET een polyester is en gevormd wordt door condensatiepolymerisatie van een diol en een dicarbonzuur.

Wat moet je kunnen: Je moet de esterbindingen in de repeterende eenheid van PET kunnen identificeren en conceptueel kunnen 'hydrolyseren' om de oorspronkelijke monomeren te bepalen. Dit betekent dat je de functionele groepen correct moet aanvullen (OH-groep aan de carbonylkoolstof en H-atoom aan de zuurstof).

Waar op letten: Let erop dat je de structuurformule van het monomeer tekent en niet de repeterende eenheid van PET. Zorg ervoor dat de twee carboxylgroepen correct zijn getekend aan de benzeenring, op de 1- en 4-posities. Vergeet niet de H-atomen en OH-groepen correct te plaatsen na het 'verbreken' van de esterbindingen.

Kernbegrippen: polyester, condensatiepolymerisatie, copolymeer, monomeer, estergroep, hydrolyse, dicarbonzuur, structuurformule

Veelgemaakte fouten:
- Het tekenen van de repeterende eenheid in plaats van het monomeer.
- Het niet correct 'afmaken' van de functionele groepen na het verbreken van de esterbindingen (vergeten van H op -O- en OH op -C=O).
- Het tekenen van een molecuul waarin het andere monomeer (ethaan-1,2-diol) nog aan vast zit.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/6

## Vraag 7 – PET en extruderen: waarom is PET geschikt? (2 punten)

2p 7 Leg uit dat PET geschikt is om in een extruder te worden verwerkt. Gebruik in je uitleg figuur 1. De dubbele bindingen in de ring zijn niet reactief. Door extruderen veranderen de stofeigenschappen van PET. Onderzoekers hebben het effect van herhaaldelijk extruderen op de molaire massa onderzocht. De resultaten zijn in figuur 2 weergegeven. figuur 2 gemiddelde molaire massa (g mol⁻¹) \beginCD ↑
60 000
50 000
40 000
30 000
\quad 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & → aantal keren extruderen \endCD _Data points on the graph:_ (0, 51000) (1, 40500) (2, 34000) (3, 33000) (4, 32500) (5, ?) (6, ?) (7, ?)

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom PET geschikt is om in een extruder te worden verwerkt, waarbij je figuur 1 gebruikt. Dit vereist kennis over de structuur van polymeren en hun eigenschappen bij verhitting.

Wat moet je kennen: Je moet de begrippen 'polymeer', 'thermoplast', 'extruderen', 'lineaire polymeer' en 'crosslinks' kennen. Ook moet je weten hoe de structuur van een polymeer (aanwezigheid van crosslinks of lineaire ketens) de verwerkbaarheid beïnvloeding.

Wat moet je kunnen: Je moet de structuurformule van PET (figuur 1) kunnen interpreteren om te bepalen of het een lineair polymeer is zonder crosslinks. Vervolgens moet je deze structurele eigenschap kunnen koppelen aan de macroscopische eigenschap dat het een thermoplast is en daardoor geschikt voor extruderen.

Waar op letten: Let erop dat je de structuur van PET (lineaire ketens zonder crosslinks) expliciet koppelt aan de eigenschap dat het een thermoplast is en gesmolten kan worden. Vermijd het verwarren van thermoplasten met thermoharders en denk niet dat de estergroepen of benzeenringen crosslinks vormen.

Kernbegrippen: polymeren, thermoplast, extruderen, lineaire polymeer, crosslinks

Veelgemaakte fouten:
- Verwarren van thermoplasten en thermoharders.
- Niet koppelen van de structuur (lineaire ketens) aan de eigenschap (smeltbaar/thermoplast).
- Denken dat de estergroepen of benzeenringen crosslinks vormen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/7

## Vraag 8 – Aantrekkingskracht tussen polymeermoleculen na extruderen (2 punten)

2p 8 Leg uit of de aantrekkingskracht tussen de polymeermoleculen toeneemt of afneemt door herhaaldelijk extruderen. Gebruik hierbij figuur 2 en benoem het type binding dat hierbij een rol speelt.

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen hoe herhaaldelijk extruderen de aantrekkingskracht tussen polymeermoleculen beïnvloedt. Hierbij moet je figuur 2 gebruiken en het type binding benoemen dat een rol speelt.

Wat moet je kennen: De definitie van molaire massa en de relatie met ketenlengte van polymeren.
De verschillende typen intermoleculaire krachten, in het bijzonder vanderwaalsbindingen.
Hoe de sterkte van vanderwaalsbindingen afhangt van de molecuulgrootte/contactoppervlak.
Het concept van polymeren en hun eigenschappen.
Hoe je een grafiek (zoals figuur 2) moet aflezen en interpreteren.

Wat moet je kunnen: Informatie aflezen en interpreteren uit een grafiek (figuur 2).
De relatie leggen tussen een proces (extruderen) en moleculaire veranderingen (molaire massa/ketenlengte).
De relatie leggen tussen moleculaire veranderingen en de sterkte van intermoleculaire krachten.
Een duidelijke uitleg formuleren met de juiste terminologie.
Het specifieke type binding benoemen dat hierbij een rol speelt.

Waar op letten: Verwar intermoleculaire krachten (vanderwaalsbinding) niet met intramoleculaire krachten (covalente bindingen binnen een molecuul).
Lees figuur 2 correct af: de molaire massa neemt af bij herhaaldelijk extruderen.
Vergeet niet het type binding te benoemen (vanderwaalsbinding of molecuulbinding).
Leg de link tussen de afname van molaire massa en korter wordende polymeerketens.
Concludeer correct over de aantrekkingskracht op basis van de sterkte van de vanderwaalsbindingen.

Kernbegrippen: polymeren, molaire massa, vanderwaalsbinding, molecuulbinding, intermoleculaire krachten, grafiek aflezen

Veelgemaakte fouten:
- Verwarren van intermoleculaire krachten (vanderwaalsbinding) met intramoleculaire krachten (covalente bindingen).
- De grafiek verkeerd interpreteren en concluderen dat de molaire massa toeneemt.
- Vergeten het type binding te benoemen (vanderwaalsbinding/molecuulbinding).
- De link tussen molaire massa en ketenlengte niet leggen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/8

## Vraag 9 – Scheidingsmethode in de reactor (1 punt)

1p 9 Geef de naam van de scheidingsmethode die plaatsvindt in de reactor (R).

Wat kun je verwachten: Deze vraag test je kennis van scheidingsmethoden in een chemisch proces, specifiek in de context van een reactor waar een katalysator ook een scheidende functie heeft.

Wat moet je kennen: Je moet de verschillende scheidingsmethoden kennen, waaronder adsorptie, en het verschil tussen adsorptie en absorptie. Ook moet je begrijpen hoe een katalysator kan functioneren in een proces.

Wat moet je kunnen: Je moet een procesbeschrijving (blokschema) kunnen analyseren en de functie van verschillende componenten (zoals een katalysator) kunnen identificeren, ook als deze meerdere rollen vervullen. Je moet de juiste scheidingsmethode kunnen benoemen op basis van de beschrijving van de interactie tussen stoffen.

Waar op letten: Let goed op de rol van de katalysator in reactor R. De vraag stelt dat de katalysator kleurstoffen bindt. Dit is de sleutel tot het identificeren van de scheidingsmethode. Verwar adsorptie (binding aan een oppervlak) niet met absorptie (opname in een volume). De vraag focust op de scheidingsmethode, niet op de chemische reactie zelf.

Kernbegrippen: scheidingsmethoden, adsorptie, katalysator

Veelgemaakte fouten:
- Verwarren van adsorptie (binding aan een oppervlak) met absorptie (opname in een volume).
- De vraag focust op de scheidingsmethode in de reactor, niet de chemische reactie (omzetting van PET).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/9

## Vraag 10 – Scheidingsmethode in S2 (1 punt)

1p 10 Geef de naam van de scheidingsmethode die plaatsvindt in S2. De katalysator met de daaraan gehechte kleurstof wordt naar S3 geleid. Hier wordt een oplosmiddel toegevoegd waarin hydrofobe kleurstoffen oplossen, waardoor ze loslaten van de katalysator. Bij dit proces is dichloormethaan als oplosmiddel gebruikt. Methanol ( CH_3OH ) is hiervoor minder geschikt.

Wat kun je verwachten: Je moet de naam van een scheidingsmethode kunnen geven op basis van een beschrijving van het proces in een blokschema.

Wat moet je kennen: Je moet de verschillende scheidingsmethoden kennen, waaronder destillatie, en de principes waarop ze gebaseerd zijn (bijvoorbeeld verschil in kookpunt).

Wat moet je kunnen: Je moet een procesbeschrijving kunnen analyseren en de juiste scheidingsmethode kunnen identificeren die daarbij hoort.

Waar op letten: Let op de beschrijving van wat er in S2 gebeurt: 'water' en 'ethaan-1,2-diol' worden als aparte stromen afgescheiden. Dit impliceert dat beide stoffen vluchtig zijn en gescheiden worden op basis van een verschil in kookpunt, waarbij beide fracties worden opgevangen. Dit is kenmerkend voor destillatie.

Kernbegrippen: scheidingsmethoden, destillatie, kookpunt

Veelgemaakte fouten:
- Verwarren met andere scheidingsmethoden zoals indampen. Het feit dat er twee vluchtige fracties worden opgevangen is cruciaal voor destillatie, in tegenstelling tot indampen waarbij de vluchtige stof meestal niet wordt opgevangen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/10

## Vraag 11 – Oplosbaarheid van hydrofobe kleurstoffen: dichloormethaan vs. methanol (3 punten)

Een andere manier om gebruikte PET-flessen te verwerken is 'chemisch recyclen'. Bij dit proces wordt PET in aanwezigheid van een katalysator omgezet tot de stof BHET. BHET is een grondstof voor de productie van nieuw PET. De katalysator bindt ook kleurstoffen uit gekleurde PET-flessen. In figuur 3 is een chemisch recycleproces met een vereenvoudigd blokschema weergegeven. De gebonden kleurstof wordt hierin weergegeven als: katalysator-kleurstof.

In de reactor (R) vinden een scheiding en de omzetting van PET tot BHET plaats. In S1 wordt de katalysator met de daaraan gehechte kleurstof verwijderd. In S2 verdampen water en ethaan-1,2-diol. Deze stoffen worden als twee afzonderlijke fracties opgevangen. BHET wordt als residu afgescheiden.

De katalysator met de daaraan gehechte kleurstof wordt naar S3 geleid. Hier wordt een oplosmiddel toegevoegd waarin hydrofobe kleurstoffen oplossen, waardoor ze loslaten van de katalysator. Bij dit proces is dichloormethaan als oplosmiddel gebruikt. Methanol (CH₃OH) is hiervoor minder geschikt.

Voer de volgende opdrachten uit:
- Geef de structuurformule van dichloormethaan.
- Leg uit waarom dichloormethaan meer geschikt is om hydrofobe kleurstoffen in op te lossen. Doe dit aan de hand van een verschil in de structuurformules van dichloormethaan en methanol.

Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule van dichloormethaan kunnen tekenen en uitleggen waarom dichloormethaan geschikter is dan methanol om hydrofobe kleurstoffen op te lossen. De uitleg moet gebaseerd zijn op de structuurformules van beide stoffen en de begrippen hydrofoob en hydrofiel.

Wat moet je kennen: De basisregels voor het tekenen van structuurformules (Lewis-structuren of vergelijkbaar).
Het concept van polariteit van moleculen en bindingen.
De begrippen 'hydrofiel' en 'hydrofoob' en hoe deze gerelateerd zijn aan de aanwezigheid van functionele groepen zoals de hydroxylgroep (-OH).
Het principe 'soort zoekt soort' (like dissolves like) voor oplosbaarheid.

Wat moet je kunnen: Structuurformules van eenvoudige organische moleculen tekenen.
De polariteit van moleculen inschatten op basis van hun structuurformule en aanwezige functionele groepen.
Uitleggen waarom bepaalde stoffen wel of niet goed in elkaar oplossen, gebruikmakend van de begrippen polariteit, hydrofiel/hydrofoob en intermoleculaire krachten.
Een beredeneerd antwoord geven op basis van structurele verschillen tussen moleculen.

Waar op letten: Teken de structuurformule van dichloormethaan (CH₂Cl₂) correct, inclusief alle atomen en bindingen.
Verwar de termen 'hydrofiel' (houdt van water, polair) en 'hydrofoob' (watervrezend, apolair) niet.
Leg expliciet het verschil in structuurformule tussen dichloormethaan en methanol uit (met name de aanwezigheid/afwezigheid van de OH-groep).
Koppel dit structurele verschil direct aan het verschil in polariteit en daarmee aan de geschiktheid als oplosmiddel voor hydrofobe kleurstoffen. Vermijd een cirkelredenering ('het is hydrofober, dus geschikter' zonder de 'waarom').

Kernbegrippen: structuurformule, polariteit, hydrofiel, hydrofoob, intermoleculaire krachten, oplosbaarheid, like dissolves like, functionele groepen, hydroxylgroep

Veelgemaakte fouten:
- Incorrecte structuurformule tekenen voor dichloormethaan (CH₂Cl₂).
- De termen hydrofiel en hydrofoob verwarren.
- Niet expliciet het structurele verschil (aanwezigheid/afwezigheid van de OH-groep) benoemen als oorzaak voor het verschil in polariteit.
- Een tautologische redenering geven, zoals 'dichloormethaan is geschikter omdat het hydrofober is', zonder uit te leggen waarom het hydrofober is op basis van de structuur.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/11

## Vraag 12 – Recirculatie in een Chemisch Recycleproces (1 punt)

De katalysator wordt in dit proces gerecirculeerd.
Geef aan welke twee andere stoffen in dit proces direct kunnen worden gerecirculeerd. Gebruik figuur 3.

Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over het herkennen van recirculatiestromen in een blokschema van een chemisch proces. Je moet de stoffen kunnen identificeren die direct worden teruggevoerd in het proces, naast de reeds genoemde katalysator.

Wat moet je kennen: Je moet bekend zijn met de basisprincipes van proceschemie, waaronder het lezen en interpreteren van blokschema's. Kennis van de term 'recirculatie' en hoe dit visueel wordt weergegeven in een schema is essentieel.

Wat moet je kunnen: Je moet een blokschema kunnen analyseren om de verschillende processtappen (reactoren, scheiders) en de bijbehorende in- en uitgaande stromen te identificeren. Specifiek moet je de pijlen die een terugvoer van een stof aangeven (recirculatie) kunnen herkennen en de bijbehorende stoffen correct benoemen.

Waar op letten: Let goed op de vraagstelling: er wordt gevraagd naar 'twee andere stoffen' dan de katalysator. Zorg ervoor dat je de pijlen voor recirculatie correct volgt en de stoffen identificeert die daadwerkelijk worden teruggevoerd in het proces. Interpreteer het blokschema nauwkeurig en let op de benamingen van de stoffen bij de stromen.

Kernbegrippen: Chemische recycling, Blokschema, Recirculatie, Proceschemie

Veelgemaakte fouten:
- Het blokschema verkeerd interpreteren en de recirculatiestromen niet herkennen.
- De vraag niet goed lezen en de katalysator noemen, terwijl er om 'andere' stoffen wordt gevraagd.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/12

## Vraag 13 – Oorsprong van ureum en elementsamenstelling van voedingsstoffen (2 punten)

2p 13 Leg uit bij welke van de drie genoemde voedingsstoffen dit het meest waarschijnlijk is. Gebruik in je uitleg de elementsamenstelling. Een andere maatregel is het verwijderen van ammoniakgas uit stallucht met een zogenaamde luchtwasser. In een luchtwasser stroomt water binnen dat aangezuurd is met een overmaat geconcentreerd zwavelzuur. Wanneer stallucht door de luchtwasser geleid wordt, treedt reactie 1 op. H^+ + NH_3 → NH_4^+ (reactie 1) Het water dat uit de luchtwasser stroomt, bevat behalve zwavelzuur ook opgelost ammoniumsulfaat. In figuur 1 is de werking van een luchtwasser met een vereenvoudigd blokschema weergegeven. figuur 1 stallucht → \frameboxluchtwasser

↑ water \quad ↑ zwavelzuur gezuiverde stallucht,
waterdamp
→ \quad water, zwavelzuur (aq)
water, zwavelzuur (aq)
ammoniumsulfaat (aq) ammoniumsulfaat (aq)

→ \quad afvoer van deel
\quad water, zwavelzuur (aq)
\quad ammoniumsulfaat (aq) In een folder met informatie over dit type luchtwassers staat dat 1,5 L zwavelzuur (H_2SO_4) nodig is om 1,0 kg ammoniak te verwijderen.

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen welke van de drie hoofdvoedingsstoffen (eiwitten, koolhydraten, vetten) de meest waarschijnlijke bron is van ureum, gebaseerd op de elementsamenstelling.

Wat moet je kennen: Je moet de basis elementsamenstelling van eiwitten, koolhydraten en vetten kennen, en weten dat ureum stikstof bevat.

Wat moet je kunnen: Je moet de elementsamenstelling van voedingsstoffen kunnen relateren aan de samenstelling van afbraakproducten zoals ureum om de meest waarschijnlijke bron te identificeren.

Waar op letten: Let erop dat je de uitleg baseert op de aanwezigheid van stikstof (N) in de voedingsstoffen. Eiwitten zijn de enige van de drie die standaard stikstofatomen bevatten. Vermijd uitzonderingen zoals chitine of fosfolipiden, tenzij de vraag hier specifiek naar verwijst.

Kernbegrippen: macronutriënten, eiwitten, koolhydraten, vetten, ureum, elementsamenstelling, stikstof

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten dat eiwitten als enige van de drie hoofdgroepen standaard stikstof bevatten.
- Verwarring door uitzonderingen zoals chitine (een stikstofhoudend koolhydraat) of fosfolipiden (stikstofhoudende vetten), hoewel deze in de context van 'voedingsstoffen' minder primair zijn dan de algemene regel.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/13

## Vraag 14 – Berekening van benodigd zwavelzuur voor ammoniakverwijdering (4 punten)

Een andere maatregel is het verwijderen van ammoniakgas uit stallucht met een zogenaamde luchtwasser. In een luchtwasser stroomt water binnen dat aangezuurd is met een overmaat geconcentreerd zwavelzuur. Wanneer stallucht door de luchtwasser geleid wordt, treedt reactie 1 op.
H⁺ + NH₃ → NH₄⁺ (reactie 1)
Het water dat uit de luchtwasser stroomt, bevat behalve zwavelzuur ook opgelost ammoniumsulfaat. In figuur 1 is de werking van een luchtwasser met een vereenvoudigd blokschema weergegeven.

In een folder met informatie over dit type luchtwassers staat dat 1,5 L zwavelzuur (H₂SO₄) nodig is om 1,0 kg ammoniak te verwijderen.
Laat met een berekening zien dat dit bij benadering klopt.
− Gebruik hierbij de dichtheid van zwavelzuur: 1,84 · 10³ g dm⁻³.
− Neem aan dat H₂SO₄ en NH₃ reageren in de molverhouding 1 : 2.

Wat kun je verwachten: Je moet met een berekening aantonen dat 1,5 L zwavelzuur nodig is om 1,0 kg ammoniak te verwijderen, gegeven de dichtheid van zwavelzuur en de molverhouding 1:2 tussen H₂SO₄ en NH₃. Dit betekent dat je massa's moet omrekenen naar mollen, de molverhouding moet toepassen en vervolgens weer moet omrekenen naar massa en volume.

Wat moet je kennen: Je moet de concepten van molaire massa, molverhouding en dichtheid kennen. Ook moet je weten hoe je deze concepten toepast in stoichiometrische berekeningen. De molaire massa's van H₂SO₄ en NH₃ zijn essentieel en kun je vinden in Binas tabel 98.

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om:
1. Massa om te rekenen naar chemische hoeveelheid (mol) met behulp van de molaire massa.
2. De molverhouding tussen twee reagerende stoffen correct toe te passen om de benodigde hoeveelheid van de ene stof te bepalen op basis van de andere.
3. Chemische hoeveelheid (mol) om te rekenen naar massa met behulp van de molaire massa.
4. Massa om te rekenen naar volume met behulp van de dichtheid.

Waar op letten: Let goed op de eenheden: kg moet naar g worden omgerekend, en dm³ is gelijk aan L. Pas de molverhouding (1:2 voor H₂SO₄ : NH₃) correct toe. Gebruik de juiste molaire massa's voor ammoniak (NH₃) en zwavelzuur (H₂SO₄). Zorg ervoor dat je de dichtheid correct toepast bij het omrekenen van massa naar volume of andersom.

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

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten de massa van kg naar g om te rekenen.
- De molverhouding verkeerd toepassen (bijvoorbeeld vermenigvuldigen in plaats van delen, of de verhouding omdraaien).
- Verkeerde molaire massa's gebruiken of berekenen.
- De dichtheid verkeerd gebruiken (bijvoorbeeld massa vermenigvuldigen met dichtheid in plaats van delen).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/14

## Vraag 15 – Wateraanvulling in een luchtwasser voor varkens (3 punten)

Bij het gebruik van dit type luchtwasser moet de boer niet alleen zwavelzuur aanvullen. De boer moet ook water aanvullen omdat:
1 er een deel van het water verdampt;
2 er een deel van de uitstromende oplossing wordt afgevoerd.

3p 15 Bereken hoeveel L water per varken per jaar moet worden aangevuld in de luchtwasser. **Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.**
Gebruik de volgende gegevens:
– Een varken produceert gemiddeld 3,0 kg ammoniak per jaar.
– Per kg ammoniak moet 30,0 L waswater worden afgevoerd.
– Per uur wordt 35 m³ stallucht per varken geventileerd.
– Gemiddeld verdampt 1,3 mL water per uur per m³ geventileerde stallucht.

Wat kun je verwachten: Je berekent de totale hoeveelheid water die per varken per jaar moet worden aangevuld in een luchtwasser. Hierbij houd je rekening met waterverlies door verdamping en door afvoer van waswater. Het is belangrijk dat je de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers geeft.

Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van eenheden omrekenen kennen (bijvoorbeeld mL naar L, uur naar jaar). Daarnaast moet je de regels voor significante cijfers beheersen, zowel bij vermenigvuldigen/delen als bij optellen/aftrekken.

Wat moet je kunnen: Je moet een samengestelde berekening kunnen uitvoeren waarbij je verschillende gegevens combineert. Specifiek moet je het volume verdampte water en het volume afgevoerde waswater afzonderlijk kunnen berekenen en deze vervolgens bij elkaar optellen. Tot slot moet je het eindantwoord correct afronden op het juiste aantal significante cijfers.

Waar op letten: Let goed op het omrekenen van eenheden, vooral van milliliter naar liter en van uren naar een jaar. Vergeet niet dat je zowel het verdampte water als het afgevoerde water moet berekenen en deze twee volumes bij elkaar moet optellen. De afronding op het juiste aantal significante cijfers is een belangrijk onderdeel van de score.

Kernbegrippen: eenheden omrekenen, samengestelde berekening, significante cijfers

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten eenheden om te rekenen (mL naar L).
- Fouten in de omrekening van tijdseenheden (uur naar jaar).
- Onjuiste toepassing van de regels voor significante cijfers bij optellen en vermenigvuldigen.
- De twee componenten (verdamping en afvoer) niet bij elkaar optellen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/15

## Vraag 16 – Reactiesnelheid en verdelingsgraad (2 punten)

2p 16 Leg uit dat de verbranding sneller verloopt als de steenkool eerst tot poeder vermalen wordt. Gebruik in je uitleg het botsende-deeltjesmodel. Boven in de ovenbuis ontleedt calciumcarbonaat bij een temperatuur van 700-900 ^°C tot calciumoxide (CaO) en (CO_2). CaCO_3 (s) → CaO (s) + CO_2 (g) \tagreactie 1 Onder in de ovenbuis reageert calciumoxide met siliciumdioxide (SiO_2) bij een temperatuur van 1450 ^°C. Wanneer deze reactie plaatsvindt in de molverhouding 3 : 1 ontstaat uitsluitend de stof aliet.

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom het vermalen van steenkool tot poeder de verbranding versnelt, specifiek door het botsende-deeltjesmodel te gebruiken. De vraag test je begrip van factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden.

Wat moet je kennen: Je moet de kernconcepten van reactiesnelheid, verdelingsgraad, contactoppervlak en het botsende-deeltjesmodel kennen. Ook moet je weten wat 'effectieve botsingen' zijn.

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om de relatie tussen de verdelingsgraad (of contactoppervlak) van een stof en de reactiesnelheid uit te leggen met behulp van het botsende-deeltjesmodel. Dit betekent dat je de link moet leggen tussen een groter oppervlak en een toename van effectieve botsingen.

Waar op letten: Let erop dat je expliciet het 'botsende-deeltjesmodel' noemt in je uitleg. Zorg ervoor dat je niet alleen zegt dat de reactie sneller gaat, maar ook uitlegt waarom dit zo is (meer effectieve botsingen). Verwar verdelingsgraad niet met concentratie.

Kernbegrippen: reactiesnelheid, verdelingsgraad, contactoppervlak, botsende-deeltjesmodel, effectieve botsingen

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten het botsende-deeltjesmodel te gebruiken.
- Alleen noemen dat de reactie sneller gaat zonder uit te leggen waarom (meer botsingen).
- Verwarren van verdelingsgraad met concentratie.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/16

## Vraag 17 – Reactievergelijking van alietvorming (2 punten)

2p 17 Geef de vergelijking van de reactie waarbij uitsluitend aliet ontstaat. De formule voor aliet moet je zelf afleiden.

Wat kun je verwachten: Je moet de reactievergelijking opstellen voor de vorming van aliet uit calciumoxide en siliciumdioxide. Hierbij moet je zelf de formule van aliet afleiden.

Wat moet je kennen: Je moet de wet van behoud van massa kennen en weten hoe je een verhoudingsformule afleidt uit de molverhouding van de reactanten.

Wat moet je kunnen: Je moet een kloppende reactievergelijking kunnen opstellen, inclusief het afleiden van de productformule op basis van de atomen van de reactanten.

Waar op letten: Let goed op de molverhouding van de reactanten (3 CaO : 1 SiO₂) en zorg ervoor dat alle atomen van de reactanten correct terugkomen in de productformule. Controleer of de coëfficiënten in de reactievergelijking kloppen.

Kernbegrippen: reactievergelijking opstellen, molverhouding, wet van behoud van massa, afleiden van een verhoudingsformule

Veelgemaakte fouten:
- De molverhouding 3:1 verkeerd interpreteren, bijvoorbeeld als 1 CaO op 3 SiO₂.
- Een rekenfout maken bij het optellen van de zuurstofatomen voor de productformule.
- De coëfficiënten van de reactanten niet correct overnemen in de reactievergelijking.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/17

## Vraag 18 – CO₂-uitstoot bij cementproductie (1 punt)

1p 18 Geef één andere oorzaak van het ontstaan van CO_2 tijdens de traditionele productie van cement. In 2018 veroorzaakte de traditionele productie van cement 8% van de wereldwijde uitstoot aan CO_2. Omdat dit CO_2 is verontreinigd met stikstofoxiden (NO_x) en koolstofmono-oxide, is het ongeschikt als grondstof in andere processen.

Wat kun je verwachten: Deze vraag test je kennis over de verschillende bronnen van CO₂-uitstoot bij industriële processen, specifiek de traditionele productie van cement. Je moet een andere oorzaak van CO₂-uitstoot kunnen benoemen dan de chemische reactie die in de opgave wordt genoemd.

Wat moet je kennen: Je moet de kernconcepten van verbrandingsreacties, fossiele brandstoffen en CO₂-uitstoot kennen. Ook moet je begrijpen dat industriële processen vaak energie vereisen, die door verbranding van fossiele brandstoffen wordt opgewekt.

Wat moet je kunnen: Je moet informatie uit de vraagtekst en eventuele bijlagen (zoals figuur 1) kunnen interpreteren om verschillende bronnen van CO₂ te identificeren. Je moet een 'andere' oorzaak kunnen onderscheiden van een reeds genoemde oorzaak.

Waar op letten: Let goed op het woord 'andere' in de vraag. De ontleding van calciumcarbonaat (reactie 1) is al een genoemde oorzaak van CO₂. Je moet dus een alternatieve bron vinden. Denk aan de energie die nodig is voor het proces en hoe die wordt opgewekt.

Kernbegrippen: verbrandingsreactie, fossiele brandstoffen, CO2-uitstoot, industriële processen

Veelgemaakte fouten:
- Alleen de gegeven reactie (ontleding van calciumcarbonaat) als CO2-bron beschouwen en niet de energiebron voor het proces.
- De vraag naar een *andere* oorzaak over het hoofd zien.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/18

## Vraag 19 – Vorming van stikstofoxiden (NOₓ) bij cementproductie en milieueffecten (2 punten)

In 2018 veroorzaakte de traditionele productie van cement 8% van de wereldwijde uitstoot aan CO₂. Omdat dit CO₂ is verontreinigd met stikstofoxiden (NOₓ) en koolstofmono-oxide, is het ongeschikt als grondstof in andere processen.
2p 19 Leg uit waarom stikstofoxiden (NOₓ) ontstaan tijdens de traditionele productie van cement en noem een ongewenst effect van NOₓ op de kwaliteit van lucht, water of bodem. Noteer je antwoord als volgt:
uitleg: ...
ongewenst effect NOₓ: ...

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen hoe stikstofoxiden (NOₓ) ontstaan tijdens de traditionele productie van cement en een ongewenst effect van NOₓ op lucht, water of bodem noemen.

Wat moet je kennen: Je moet kennis hebben van verbrandingsreacties, de samenstelling van lucht (stikstof en zuurstof), en de milieueffecten van stikstofoxiden (NOₓ), zoals zure regen, smog of eutrofiëring.

Wat moet je kunnen: Je moet een chemisch proces (vorming van NOₓ) kunnen verklaren op basis van de omstandigheden (hoge temperatuur) en de aanwezige stoffen (stikstof en zuurstof uit de lucht). Daarnaast moet je een specifiek milieueffect van NOₓ kunnen benoemen.

Waar op letten: Let erop dat je de stikstofbron (uit de lucht) en de oorzaak van de reactie (hoge temperatuur door verbranding) duidelijk benoemt. Vermijd algemene antwoorden voor het ongewenste effect; noem een specifiek gevolg zoals 'zure regen' of 'smogvorming'.

Kernbegrippen: Vorming van stikstofoxiden (NOx), Verbrandingsreacties, Luchtvervuiling, Zure regen, Smog

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten dat de stikstof uit de lucht (N₂) komt en niet uit de brandstof of de grondstoffen.
- Niet de link leggen tussen de hoge temperatuur in de oven en de reactie tussen N₂ en O₂.
- Een te algemeen antwoord geven voor het ongewenste effect, zoals 'luchtvervuiling' zonder specificatie.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/19

## Vraag 20 – Zuur-basereactie identificeren en deeltjes benoemen (2 punten)

2p 20 Geef aan welke vergelijking dat is en geef aan welk deeltje als zuur en welk deeltje als base reageert. De onderzoekers hebben gemeten dat de gassen zuurstof, koolstofdioxide en waterstof in de molverhouding 1 : 2 : 2 uit de reactor vrijkomen. Deze verhouding is ook af te leiden door alle vergelijkingen in tabel 1 in de juiste verhouding bij elkaar op te tellen.

Wat kun je verwachten: Je moet een specifieke reactie uit een gegeven tabel identificeren als een zuur-basereactie en vervolgens de deeltjes aanwijzen die als zuur en als base reageren.

Wat moet je kennen: Je moet de definitie van een zuur-basereactie kennen, inclusief de begrippen Brønsted-zuur (protondonor) en Brønsted-base (protonacceptor). Je moet ook in staat zijn om deze concepten toe te passen op gegeven reactievergelijkingen.

Wat moet je kunnen: Je moet reactievergelijkingen kunnen analyseren om protonoverdracht te herkennen. Je moet onderscheid kunnen maken tussen zuur-basereacties en andere typen reacties, zoals redoxreacties of neerslagreacties.

Waar op letten: Let goed op de overdracht van H⁺-ionen (protonen). Een zuur doneert H⁺, een base accepteert H⁺. Verwar de rollen van zuur en base niet. Zorg ervoor dat je de juiste reactie kiest uit de tabel en niet een reactie die bijvoorbeeld een neerslag vormt of elektronen uitwisselt (redox).

Kernbegrippen: Zuur-basereactie, Brønsted-zuur, Brønsted-base

Veelgemaakte fouten:
- Het verwarren van de rol van zuur en base (bijv. H⁺ als base en CO₃²⁻ als zuur).
- Het incorrect identificeren van de reactie, bijvoorbeeld reactie 3 (een neerslagreactie) aanzien voor een zuur-basereactie.
- Het incorrect identificeren van het zure of basische deeltje, bijvoorbeeld Ca²⁺ als zuur.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/20

## Vraag 21 – Afleiden van de totale reactievergelijking uit halfreacties (3 punten)

Amerikaanse onderzoekers hebben op laboratoriumschaal een nieuw proces ontwikkeld voor de productie van cement. Dit nieuwe proces maakt gebruik van een reactor (figuur 2) die calciumcarbonaat (CaCO₃) met behulp van elektrische stroom omzet tot calciumhydroxide (Ca(OH)₂). De reactor bestaat uit drie ruimtes die van elkaar gescheiden zijn door membranen.

Wanneer de reactor is aangesloten op een spanningsbron, vinden de volgende omzettingen plaats (tabel 1).

De onderzoekers hebben gemeten dat de gassen zuurstof, koolstofdioxide en waterstof in de molverhouding 1 : 2 : 2 uit de reactor vrijkomen. Deze verhouding is ook af te leiden door alle vergelijkingen in tabel 1 in de juiste verhouding bij elkaar op te tellen.
3p 21 Geef deze afleiding.

Wat kun je verwachten: Je moet de vier gegeven deelreacties uit tabel 1 combineren tot één totale reactievergelijking. Het doel is om de intermediaire deeltjes (zoals elektronen, H⁺, OH⁻ en Ca²⁺) weg te strepen, zodat alleen de begin- en eindproducten overblijven. De uiteindelijke vergelijking moet de molverhouding van de vrijkomende gassen (O₂, CO₂, H₂) als 1:2:2 weergeven.

Wat moet je kennen: Je moet de concepten van redoxreacties en halfreacties begrijpen. Je moet weten hoe je reactievergelijkingen kunt optellen en hoe je deeltjes die aan beide zijden van de pijl voorkomen, kunt wegstrepen. Kennis van stoichiometrie is essentieel om de juiste verhoudingen te bepalen.

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om de vermenigvuldigingsfactoren voor elke deelreactie te bepalen, zodat de intermediaire deeltjes (met name elektronen) in gelijke aantallen voorkomen en tegen elkaar kunnen worden weggestreept. Vervolgens moet je de vermenigvuldigde reacties correct bij elkaar optellen en de gelijke deeltjes voor en na de pijl wegstrepen om de netto totaalreactie te verkrijgen.

Waar op letten: Let goed op het balanceren van de elektronen: het aantal afgestane elektronen moet gelijk zijn aan het aantal opgenomen elektronen. Zorg ervoor dat je alle stoffen in een deelreactie met de juiste factor vermenigvuldigt. Wees nauwkeurig bij het wegstrepen van intermediaire deeltjes zoals H⁺, OH⁻, Ca²⁺ en H₂O. Een veelvoorkomende fout is het incorrect bepalen van de vermenigvuldigingsfactoren of het vergeten om alle deeltjes in een reactie te vermenigvuldigen.

Kernbegrippen: redoxreacties, halfreacties, optellen van reactievergelijkingen, stoichiometrie

Veelgemaakte fouten:
- Incorrect bepalen van de vermenigvuldigingsfactoren voor de deelreacties.
- Fouten bij het wegstrepen van intermediaire deeltjes (e⁻, H⁺, OH⁻, Ca²⁺, H₂O).
- Vergeten om alle stoffen in een deelreactie met de juiste factor te vermenigvuldigen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/21

## Vraag 22 – Redoxreacties en brandstofcellen: Halfreactie en polariteit van elektrode A (2 punten)

2p 22 Voer de volgende opdrachten uit: - Geef de halfreactie die optreedt aan elektrode A. Gebruik Binas-tabel 48 of ScienceData-tabel 9.1f. - Leg uit of elektrode A de positieve of de negatieve elektrode is. Het nieuwe proces voor de productie van cement verloopt in twee stappen: stap 1: Calciumcarbonaat ( CaCO_3 ) wordt in de reactor (figuur 2 en 3) omgezet tot calciumhydroxide ( Ca(OH)_2 ). stap 2: De calciumhydroxide wordt in de juiste verhouding gemengd met siliciumdioxide en binnen twee uur bij 1500 °C omgezet tot aliet. Op basis van de uitgangspunten 3 en 6 van de groene chemie kunnen voordelen van dit nieuwe productieproces benoemd worden ten opzichte van de traditionele productie van cement (figuur 1).

Wat kun je verwachten: Je moet de halfreactie van waterstofgas aan elektrode A opstellen en bepalen of elektrode A de positieve of negatieve elektrode is in de brandstofcel, met een duidelijke uitleg.

Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van redoxreacties kennen, inclusief het verschil tussen oxidatie en reductie, en hoe je halfreacties opstelt. Daarnaast moet je weten hoe een brandstofcel werkt en wat de anode en kathode zijn in een galvanische cel. Kennis van Binas-tabel 48 of ScienceData-tabel 9.1f is essentieel voor het vinden van de juiste halfreactie.

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om: 1. De juiste halfreactie voor de oxidatie van waterstof te vinden in Binas/ScienceData. 2. Te bepalen of een elektrode elektronen afstaat of opneemt. 3. De polariteit van een elektrode in een galvanische cel (brandstofcel) correct te benoemen op basis van de halfreactie.

Waar op letten: Let goed op het verschil tussen een galvanische cel (zoals een brandstofcel) en een elektrolytische cel, aangezien de polariteit van de anode en kathode hierin verschilt. In een brandstofcel is de elektrode waar oxidatie plaatsvindt (elektronen worden afgestaan) de negatieve elektrode (anode). Verwar oxidatie (afstaan van elektronen) niet met reductie (opnemen van elektronen).

Kernbegrippen: redoxreactie, halfreactie, oxidatie, reductor, brandstofcel, negatieve elektrode, anode

Veelgemaakte fouten:
- Verwarring tussen de polen van een galvanische cel (brandstofcel) en een elektrolytische cel.
- Verwarring tussen oxidatie (afstaan van elektronen) en reductie (opnemen van elektronen).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/22

## Vraag 23 – Voordelen van het nieuwe cementproductieproces (2 punten)

2p 23 Licht voor beide uitgangspunten een voordeel toe. - Noteer je antwoord als volgt: toelichting uitgangspunt 3: ... toelichting uitgangspunt 6: ... - Gebruik Binas-tabel 97F of ScienceData-tabel 38.6.

Wat kun je verwachten: Je moet de voordelen van een nieuw cementproductieproces toelichten, gebaseerd op twee specifieke uitgangspunten van groene chemie. Je antwoord moet de vorm 'toelichting uitgangspunt 3: ... toelichting uitgangspunt 6: ...' hebben.

Wat moet je kennen: De principes van groene chemie, met name uitgangspunten 3 (minder schadelijke stoffen) en 6 (energie-efficiëntie). Je moet ook de verschillen tussen het traditionele en het nieuwe cementproductieproces begrijpen, inclusief de rol van elektrolyse en brandstofcellen.

Wat moet je kunnen: De principes van groene chemie toepassen op een concrete casus. Informatie uit de vraagtekst, figuren en tabellen interpreteren en gebruiken om voordelen te formuleren. De processen (traditioneel vs. nieuw) correct onderscheiden en de relevante chemische reacties en energieomzettingen begrijpen.

Waar op letten: Zorg ervoor dat je voor BEIDE uitgangspunten (3 en 6) een voordeel toelicht. Let op de specifieke formulering van het antwoord ('toelichting uitgangspunt 3: ... toelichting uitgangspunt 6: ...'). Verwar de traditionele en nieuwe processen niet. Gebruik Binas-tabel 97F of ScienceData-tabel 38.6 om de principes van groene chemie correct toe te passen.

Kernbegrippen: groene chemie, energie-efficiëntie, elektrolyse, brandstofcel, cementproductie, duurzaamheid

Veelgemaakte fouten:
- De principes van groene chemie (uit Binas) niet correct toepassen op de casus.
- De processen (traditioneel vs. nieuw) door elkaar halen.
- Vergeten om voor beide uitgangspunten een toelichting te geven.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/23

## Vraag 24 – Bindingstype en stroomgeleiding in metalen (2 punten)

Geef de naam van het bindingstype dat aanwezig is in de ijzeren kerndraad en de naam van het soort deeltjes dat voor de elektrische stroomgeleiding in deze kerndraad zorgt.
Noteer je antwoord als volgt:
– bindingstype: ...
– soort deeltjes: ...

Wat kun je verwachten: Je moet de naam van het bindingstype in een metaal (ijzer) en de naam van de deeltjes die verantwoordelijk zijn voor elektrische stroomgeleiding in dit metaal kunnen benoemen.

Wat moet je kennen: Je moet kennis hebben van de metaalbinding en de eigenschappen van metalen, in het bijzonder hun elektrische geleidbaarheid. Je moet ook het verschil kennen tussen metaalbinding en ionbinding, en de bijbehorende ladingsdragers (elektronen versus ionen).

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om de juiste termen te gebruiken voor het bindingstype en de ladingsdragers in een metaal.

Waar op letten: Let op het onderscheid tussen metaalbinding en ionbinding. IJzer is een metaal, dus de binding is een metaalbinding en de ladingsdragers zijn elektronen. Verwar dit niet met ionbindingen, waar ionen de ladingsdragers zijn (in gesmolten zouten of zoutoplossingen).

Kernbegrippen: metaalbinding, elektrische geleidbaarheid, metalen, elektronen

Veelgemaakte fouten:
- Verwarring tussen metaalbinding en ionbinding.
- Verwarring tussen elektronen en ionen als ladingsdragers in verschillende stoffen (metalen vs. zouten).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/24

## Vraag 25 – Temperatuur lasboog en smeltpunt ijzer (2 punten)

2p 25 Leid de temperatuur in °C af die de lasboog minimaal moet hebben. Gebruik Binas-tabel 40A of ScienceData-tabel 8.1.

Wat kun je verwachten: Je moet de minimale temperatuur van een lasboog bepalen die nodig is om ijzer te smelten. Dit doe je door het smeltpunt van ijzer op te zoeken en om te rekenen naar de juiste eenheid.

Wat moet je kennen: Je moet weten dat een lasboog ijzer moet smelten en dat de minimale temperatuur hiervoor gelijk is aan het smeltpunt van ijzer. Je moet ook de omrekening tussen Kelvin en graden Celsius kennen.

Wat moet je kunnen: Je moet het smeltpunt van ijzer kunnen opzoeken in Binas-tabel 40A of ScienceData-tabel 8.1. Daarnaast moet je de temperatuur van Kelvin naar graden Celsius kunnen omrekenen.

Waar op letten: Let goed op dat je het smeltpunt van ijzer opzoekt en niet bijvoorbeeld het kookpunt. Vergeet niet om de temperatuur om te rekenen van Kelvin naar graden Celsius. Controleer je berekening op reken- of afrondingsfouten.

Kernbegrippen: smeltpunt, temperatuurschalen, omrekenen eenheden

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten om te rekenen van Kelvin naar Celsius.
- Verkeerde waarde opzoeken in Binas, bijvoorbeeld het kookpunt.
- Reken- of afrondingsfout bij de omrekening.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/25

## Vraag 26 – Reactievergelijking voor de vorming van ijzernitride (2 punten)

2p 26 Geef de vergelijking van de reactie waarbij ijzernitride ontstaat. Een bepaald type bekleding van een elektrode reageert tot de beschermende gassen koolstofmono-oxide en waterstof. Pien weet dat dit gevaarlijke stoffen zijn en ze vraagt zich af of er geen risico's voor de lasser zijn. Haar docent legt uit dat deze gassen in dit geval met de omringende lucht reageren en dus geen gevaar vormen.

Wat kun je verwachten: Je moet de reactievergelijking opstellen voor de vorming van ijzernitride uit ijzer en stikstof, en deze correct balanceren.

Wat moet je kennen: Je moet de formules van elementen (zoals ijzer en stikstof) en verbindingen (zoals ijzernitride) kennen of kunnen afleiden. Specifiek moet je weten dat stikstof als diatomisch molecuul (N₂) voorkomt.

Wat moet je kunnen: Je moet een reactievergelijking kunnen opstellen en balanceren, zodat het aantal atomen van elk element aan beide zijden van de reactiepijl gelijk is.

Waar op letten: Let op de juiste formule van stikstof (N₂ in plaats van N) en zorg ervoor dat de reactievergelijking volledig gebalanceerd is. De formule van ijzernitride (Fe₄N) is gegeven in de vraagtekst.

Kernbegrippen: reactievergelijking opstellen, balanceren van reactievergelijkingen, formules van elementen en verbindingen

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten dat stikstof een diatomisch molecuul is (N₂) en in plaats daarvan N noteren.
- Incorrect balanceren van de coëfficiënten.
- De formule van ijzernitride (Fe₄N) verkeerd overnemen uit de tekst.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/26

## Vraag 27 – Risico's van koolstofmono-oxide en waterstof bij lassen (2 punten)

Om de ijzeren kerndraad in de laselektrode zit bekleding. Tijdens het booglassen worden de stoffen in de bekleding van de kerndraad omgezet tot zogeheten beschermende gassen en een laag van slak (figuur 2).

Slak is een bros, glasachtig materiaal dat de las afdekt. De beschermende gassen en de slak-laag voorkomen dat het hete ijzer in de las reageert met stikstof uit de lucht. Bij deze reactie kunnen namelijk dunne 'naaldjes' ijzernitride (Fe₄N) ontstaan, die de las breekbaarder maken.

Een bepaald type bekleding van een elektrode reageert tot de beschermende gassen koolstofmono-oxide en waterstof. Pien weet dat dit gevaarlijke stoffen zijn en ze vraagt zich af of er geen risico's voor de lasser zijn. Haar docent legt uit dat deze gassen in dit geval met de omringende lucht reageren en dus geen gevaar vormen.

27 Noem twee risico's van koolstofmono-oxide en/of waterstof en vermeld bij elk risico door welk gas het wordt veroorzaakt. Gebruik eventueel je informatieboek. Noteer je antwoord als volgt:
– risico 1: ... veroorzaakt door ...
– risico 2: ... veroorzaakt door ...

Wat kun je verwachten: Je moet twee risico's van koolstofmono-oxide en/of waterstof kunnen benoemen en bij elk risico het gas vermelden dat het veroorzaakt.

Wat moet je kennen: Je moet de gevaren van koolstofmono-oxide (CO) en waterstof (H₂) kennen, zoals toxiciteit, brandbaarheid en explosiviteit.

Wat moet je kunnen: Je moet risico's kunnen koppelen aan de juiste chemische stof (koolstofmono-oxide of waterstof).

Waar op letten: Let goed op dat je bij elk genoemd risico expliciet vermeldt door welk gas het wordt veroorzaakt. Als je dit niet doet, krijg je geen punten.

Kernbegrippen: gevaren van stoffen, toxiciteit, brandbaarheid, explosiviteit

Veelgemaakte fouten:
- Risico's noemen zonder het veroorzakende gas te specificeren, wat volgens het correctievoorschrift geen punten oplevert.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/27

## Vraag 28 – Diameter van een deeltje en vergelijking met een ijzeratoom (2 punten)

Tijdens het booglassen komt rook vrij, die vaste deeltjes bevat. Onderzoekers hebben met behulp van een elektronenmicroscoop een opname gemaakt van een gedeelte van zo'n vast deeltje uit rook (figuur 3). Het deeltje lijkt te bestaan uit meerdere bolletjes, zoals onderdeel A in de figuur.

1,0 cm in figuur 3 komt overeen met 73 nanometer. Een ijzeratoom heeft een diameter van 252·10⁻¹² m.

28 Bepaal de diameter van onderdeel A en leg uit of onderdeel A een ijzeratoom kan zijn. Gebruik eventueel Binas-tabel 2 of ScienceData-tabel 1.2a.

Wat kun je verwachten: Je moet de diameter van een deeltje bepalen aan de hand van een afbeelding en een schaalfactor. Daarna vergelijk je deze diameter met de diameter van een ijzeratoom om te bepalen of het deeltje een ijzeratoom kan zijn.

Wat moet je kennen: Je moet de concepten van schaalberekening, orde van grootte, atoomdiameter en eenheden omrekenen (cm, m, nm) kennen. De diameter van een ijzeratoom is gegeven, maar je moet weten hoe je deze kunt vergelijken met een berekende waarde.

Wat moet je kunnen: Je moet nauwkeurig kunnen meten in een figuur, een schaalfactor correct kunnen toepassen, eenheden kunnen omrekenen (bijvoorbeeld van cm naar nm en van m naar nm) en een logische conclusie kunnen trekken op basis van je berekeningen.

Waar op letten: Let op meetfouten bij het opmeten van de diameter van onderdeel A in figuur 3. Wees zorgvuldig bij het omrekenen van eenheden (cm, m, nm) en het toepassen van de schaalfactor. Zorg ervoor dat je de berekende diameter van onderdeel A en de diameter van het ijzeratoom in dezelfde eenheid vergelijkt. Formuleer een duidelijke conclusie.

Kernbegrippen: Schaalberekening, Orde van grootte, Atoomdiameter, Eenheden omrekenen

Veelgemaakte fouten:
- Meetfout bij het opmeten van de diameter in de figuur.
- Fout bij het omrekenen van eenheden (bijvoorbeeld tussen cm, m, en nm).
- Verkeerd toepassen van de schaalfactor.
- Conclusie trekken zonder de berekende waarden expliciet te vergelijken.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/28

## Vraag 29 – Lading van ijzerionen in MnFe₂O₄ bepalen (2 punten)

In de rook is een stof aangetoond met de formule MnFe₂O₄. Deze stof bestaat uit Mn²⁺-ionen, ijzerionen en oxide-ionen.

Leg uit welke lading de ijzerionen in MnFe₂O₄ hebben.

Wat kun je verwachten: Je moet de lading van de ijzerionen in de verbinding MnFe₂O₄ bepalen, gegeven dat deze bestaat uit Mn²⁺-ionen, ijzerionen en oxide-ionen.

Wat moet je kennen: Je moet de lading van een oxide-ion (O²⁻) kennen en weten dat de totale lading van een neutrale verbinding nul is.

Wat moet je kunnen: Je moet de ladingbalans in een zout kunnen opstellen en hiermee de onbekende lading van een ion kunnen berekenen.

Waar op letten: Let op het aantal ijzerionen (Fe₂) in de formule en deel de totale positieve lading die door ijzer wordt geleverd door twee om de lading per ijzerion te vinden. Voorkom rekenfouten bij het optellen van de ladingen.

Kernbegrippen: ionen, zouten, ladingbalans, oxidatiegetal

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten dat er twee ijzerionen (Fe₂) zijn en de berekende totale positieve lading niet door twee delen.
- Een rekenfout maken bij het optellen van de ladingen.
- De lading van het oxide-ion (O²⁻) niet correct weten.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2023/tijdvak-2/vraag/29

## Vragen in dit examen

### Vraag 30 – Opgave 1

### Vraag 31 – Opgave 1

### Vraag 32 – Opgave 1

### Vraag 33 – Opgave 1

### Vraag 34 – Opgave 1

### Vraag 35 – Opgave 1

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Examen HAVO
2023
tijdvak 2
tijdsduur 3 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 35 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 74 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald
kunnen worden.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg, berekening of afleiding gevraagd wordt,
worden aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring,
uitleg, berekening of afleiding ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
HA-1028-a-23-2-o

### Pagina 2

Okselgeur

Zweetklieren in de oksels produceren zweet. Zweet bestaat voornamelijk uit water en opgeloste zouten. Mensen zweten om hun lichaamstemperatuur te reguleren. Door verdamping van water vindt namelijk afkoeling van de huid plaats.

2p 1 Leg uit of het verdampen van water een exotherm proces is.

Zweet bevat behalve water en opgeloste zouten ook andere stoffen, zoals vetten en peptiden. Vers zweet heeft geen geur. Maar bacteriën op onze huid breken vetten uit zweet af. Coryne-bacteriën vormen bij afbraak van deze vetten uit zweet carbonzuren, zoals boterzuur. Deze zuren geven een onplezierige geur aan zweet: okselgeur.

2p 2 Geef de structuurformule van boterzuur. Gebruik Binas-tabel 66A of ScienceData-tabel 10.2a.

Coryne-bacteriën zijn ook betrokken bij de vorming van een veelvoorkomende geurstof in de okselgeur van mannen: 3-methylhex-2-eeenzuur (3M2H). 3M2H wordt gevormd uit een stof die in zweet voorkomt: stof A. Beide structuurformules zijn weergegeven in figuur 1.

figuur 1

[FIGUUR: Structurele formules van twee moleculen, aangeduid als 'stof A' en '3M2H'. Molecule A bevat een peptidebinding en een carboxylgroep. Molecule 3M2H bevat een dubbele koolstof-koolstofbinding en een carboxylgroep.]

stof A 3M2H

3p 3 3M2H ontstaat wanneer de peptidegroep in stof A gehydrolyseerd wordt onder invloed van het enzym aminoacylase (ACY). Op de uitwerkbijlage is deze reactie onvolledig weergegeven.

Maak de reactievergelijking op de uitwerkbijlage af. Geef de koolstofverbindingen met structuurformules weer.

Een deodorant bevat stoffen die de vorming van okselgeur tegengaan door de pH te verlagen. Bij een lagere pH produceert het enzym ACY in Coryne-bacteriën namelijk een kleinere hoeveelheid 3M2H.

1p 4 Geef een mogelijke verklaring voor het gegeven dat ACY bij een lagere pH een kleinere hoeveelheid 3M2H produceert.

HA-1028-a-23-2-0 2 / 17 lees verder ►►►


### Pagina 3

Zwitserse wetenschappers onderzochten de werking van het enzym ACY
voor een nieuw type deodorant. De werking van dit type deodorant is
gebaseerd op een stof die door het enzym ACY kan worden omgezet tot
parfum. Stof B is een voorbeeld van zo’n stof (figuur 2).

figuur 2
[FIGUUR: Chemische structuurformules van twee moleculen, gelabeld als stof A en stof B. Stof A is een cyclische structuur met dubbele bindingen en verschillende substituenten. Stof B is een lineaire structuur met functionele groepen zoals een carbonzuur, amide en een ether.]

H H O
\ / ||
C-C-C-CH2-CH2-O-C-N-CH-CH2-C-NH2 stof B
| | ||
H-C C-CH3 H
\ /
C=C
|
H

stoffen A en B worden dus allebei omgezet door het enzym ACY. In de
structuurformule van zowel stof A als stof B is dezelfde
aminozuur-eenheid gebonden. Via deze eenheid worden beide stoffen
herkend door het enzym.

Op de uitwerkbijlage zijn de stoffen A en B nogmaals weergegeven.

2p 5 Voer de volgende opdrachten uit. Gebruik hierbij Binas-tabel 67H1 of
ScienceData-tabel 13.7c.
- Omcirkel in de figuur op de uitwerkbijlage de aminozuur-eenheid die
wordt herkend door het enzym ACY.
- Geef het 3-lettersymbool van deze aminozuur-eenheid.

HA-1028-a-23-2-o 3 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 4

Afval van PET

PET (polyethyleentereftalaat) is een polyester, die onder meer wordt gebruikt voor het maken van PET-flessen. In figuur 1 is de structuurformule van PET weergegeven.

figuur 1

[FIGUUR: De structuurformule van een polymeer met de herhalende eenheid -[O-CH2-CH2-O-C(=O)-C6H4-C(=O)]n-]

PET kan worden gevormd als copolymeer uit ethaan-1,2-diol en één ander monomeer.

2p 6 Geef de structuurformule van dit andere monomeer.

PET-flessen worden gemaakt door middel van een proces waarbij PET-korrels worden geëxtrudeerd. Daarna worden er PET-flessen van geblazen. Gebruikte PET-flessen kunnen worden fijngemalen tot korrels die opnieuw kunnen worden geëxtrudeerd.

2p 7 Leg uit dat PET geschikt is om in een extruder te worden verwerkt. Gebruik in je uitleg figuur 1. De dubbele bindingen in de ring zijn niet reactief.

Door extruderen veranderen de stofeigenschappen van PET. Onderzoekers hebben het effect van herhaaldelijk extruderen op de molaire massa onderzocht. De resultaten zijn in figuur 2 weergegeven.

figuur 2

[FIGUUR: Een lijngrafiek met op de y-as "gemiddelde molaire massa (g mol-1)" en op de x-as "aantal keren extruderen". De grafiek toont punten op de posities (0, ~58000), (2, ~42000), (3, ~38000), (4, ~34000).]

2p 8 Leg uit of de aantrekkingskracht tussen de polymeermoleculen toeneemt of afneemt door herhaaldelijk extruderen. Gebruik hierbij figuur 2 en benoem het type binding dat hierbij een rol speelt.

HA-1028-a-23-2-o

### Pagina 5

Een andere manier om gebruikte PET-flessen te verwerken is 'chemisch
recyclen'. Bij dit proces wordt PET in aanwezigheid van een katalysator
omgezet tot de stof BHET. BHET is een grondstof voor de productie van
nieuw PET. De katalysator bindt ook kleurstoffen uit gekleurde
PET-flessen. In figuur 3 is een chemisch recycleproces met een
vereenvoudigd blokschema weergegeven. De gebonden kleurstof wordt
hierin weergegeven als: katalysator-kleurstof.

figuur 3

[FIGUUR: Blokschema van een chemisch recycleproces. Gekleurd PET gaat naar reactor R, waar het wordt omgezet met BHET, ethaan-1,2-diol en katalysator. BHET en ethaan-1,2-diol worden gescheiden in S1, waarbij water wordt toegevoegd en katalysator-kleurstof wordt afgescheiden. De reactieproducten gaan naar S2, waar BHET wordt afgescheiden en ethaan-1,2-diol wordt gerecycled. S3 scheidt oplosmiddel toe, waarbij kleurstof en oplosmiddel worden afgescheiden. Katalysator wordt gerecycled.]

In de reactor (R) vinden een scheiding en de omzetting van PET tot BHET
plaats. In S1 wordt de katalysator met de daaraan gehechte kleurstof
verwijderd. In S2 verdampen water en ethaan-1,2-diol. Deze stoffen
worden als twee afzonderlijke fracties opgevangen. BHET wordt als residu
afgescheiden.

1p 9 Geef de naam van de scheidingsmethode die plaatsvindt in
reactor (R).

1p 10 Geef de naam van de scheidingsmethode die plaatsvindt in S2.

De katalysator met de daaraan gehechte kleurstof wordt naar S3 geleid.
Hier wordt een oplosmiddel toegevoegd waarin hydrofobe kleurstoffen
oplossen, waardoor ze loslaten van de katalysator. Bij dit proces is
dichloormethaan als oplosmiddel gebruikt. Methanol (CH3OH) is hiervoor
minder geschikt.

3p 11 Voer de volgende opdrachten uit:
- Geef de structuurformule van dichloormethaan.
- Leg uit waarom dichloormethaan meer geschikt is om hydrofobe
kleurstoffen op te lossen. Doe dit aan de hand van een verschil in
de structuurformules van dichloormethaan en methanol.

De katalysator wordt in dit proces gerecirculeerd.

1p 12 Geef aan welke twee andere stoffen in dit proces direct kunnen worden
gerecirculeerd. Gebruik figuur 3.

HA-1028-a-23-2-o 5/17 lees verder ‣‣‣

### Pagina 6

Ammoniak en mest

In stallen waar urine en mest van varkens niet gescheiden worden, wordt
ammoniakgas gevormd. Dit komt doordat ureum uit urine wordt omgezet
tot ammoniak door een enzym uit mest. Er zijn verschillende maatregelen
mogelijk om de uitstoot van ammoniak in het milieu te verminderen.
Wanneer bijvoorbeeld de hoeveelheid van één soort voedingsstof in
varkensvoer wordt verminderd, zal de urine van de varkens minder ureum
bevatten.

Ureum ($(\text{CH}_4\text{N}_2\text{O})$) ontstaat bij de afbraak van een van de volgende
voedingsstoffen: vetten, koolhydraten of eiwitten.

2p 13 Leg uit bij welke van de drie genoemde voedingsstoffen dit het meest
waarschijnlijk is. Gebruik in je uitleg de elementsamenstelling.

Een andere maatregel is het verwijderen van ammoniakgas uit stallucht
met een zogenaamde luchtwasser. In een luchtwasser stroomt water
binnen dat aangezuurd is met een overmaat geconcentreerd zwavelzuur.
Wanneer stallucht door de luchtwasser geleid wordt, treedt reactie 1 op.

$\text{H}^+ + \text{NH}_3 \rightarrow \text{NH}_4^+$ (reactie 1)

Het water dat uit de luchtwasser stroomt, bevat behalve zwavelzuur ook
opgelost ammoniumsulfaat. In figuur 1 is de werking van een luchtwasser
met een vereenvoudigd blokschema weergegeven.

figuur 1
[FIGUUR: Een blokschema van een luchtwasser. Stal Lucht gaat een box in genaamd "luchtwasser". Uit de luchtwasser komt "gezuiverde stallucht, waterdamp". Er gaat "water, zwavelzuur (aq) ammoniumsulfaat (aq)" uit de luchtwasser. "water" en "zwavelzuur" komen de luchtwasser in. Er is ook een afvoer van een deel van het water, zwavelzuur en ammoniumsulfaat genaamd "afvoer van deel water, zwavelzuur (aq) ammoniumsulfaat (aq)". Er komt ook "water, zwavelzuur (aq) ammoniumsulfaat (aq)" uit de afvoer.]

stallucht luchtwasser gezuiverde stallucht,
waterdamp
water, zwavelzuur (aq)
ammoniumsulfaat (aq)
afvoer van deel
water, zwavelzuur (aq)
ammoniumsulfaat (aq)
water zwavelzuur
water, zwavelzuur (aq)
ammoniumsulfaat (aq)

In een folder met informatie over dit type luchtwassers staat dat 1,5 L
zwavelzuur ($\text{H}_2\text{SO}_4$) nodig is om 1,0 kg ammoniak te verwijderen.

4p 14 Laat met een berekening zien dat dit bij benadering klopt.
- Gebruik hierbij de dichtheid van zwavelzuur: $1,84 \cdot 10^3 \text{ g dm}^{-3}$.
- Neem aan dat $\text{H}_2\text{SO}_4$ en $\text{NH}_3$ reageren in de molverhouding 1 : 2.

HA-1028-a-23-2-0 6 / 17 lees verder

### Pagina 7

Bij het gebruik van dit type luchtwasser moet de boer niet alleen zwavelzuur aanvullen. De boer moet ook water aanvullen omdat:
1 er een deel van het water verdampt;
2 er een deel van de uitstromende oplossing wordt afgevoerd.
3p 15 Bereken hoeveel L water per varken per jaar moet worden aangevuld in de luchtwasser. Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers. Gebruik de volgende gegevens:
- Een varken produceert gemiddeld 3,0 kg ammoniak per jaar.
- Per kg ammoniak moet 30,0 L waswater worden afgevoerd.
- Per uur wordt 35 m³ stallucht per varken geventileerd.
- Gemiddeld verdampt 1,3 mL water per uur per m³ geventileerde stallucht.
HA-1028-a-23-2-o 7 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 8

Groen cement

Cement is een veelgebruikt bouwmateriaal dat wordt gemaakt uit
kalksteen en klei. Kalksteen bestaat voornamelijk uit calciumcarbonaat,
en klei bestaat voornamelijk uit siliciumdioxide ($SiO_2$). Bij de traditionele
productie van cement wordt een mengsel van fijn gemalen kalksteen en
klei verhit in een lange, ronddraaiende ovenbuis (figuur 1). Door de licht
hellende opstelling van de ovenbuis schuift het mengsel langzaam in de
richting van de zeer hete vlammen, die ontstaan door verbranding van
steenkool.

figuur 1
[FIGUUR: een schematische tekening van een draaiende ovenbuis met vlammen en rookgassen. De ovenbuis wordt gevoed met kalksteen en klei, en de brandstof (steenkool en lucht) wordt aan de andere kant ingebracht. De lengte van de ovenbuis is aangegeven als 180 m.]

De steenkool is tot poeder vermalen.

2p 16 Leg uit dat de verbranding sneller verloopt als de steenkool eerst tot
poeder vermalen wordt. Gebruik in je uitleg het botsende-deeltjesmodel.

Boven in de ovenbuis ontleedt calciumcarbonaat bij een temperatuur van
700-900 °C tot calciumoxide ($CaO$) en $CO_2$.
$CaCO_3$ (s) $\rightarrow$ $CaO$ (s) + $CO_2$ (g) (reactie 1)
Onder in de ovenbuis reageert calciumoxide met siliciumdioxide ($SiO_2$) bij
een temperatuur van 1450 °C. Wanneer deze reactie plaatsvindt in de
molverhouding 3 : 1 ontstaat uitsluitend de stof,\text{aliet}.

2p 17 Geef de vergelijking van de reactie waarbij uitsluitend aliet ontstaat. De
formule voor aliet moet je zelf afleiden.

HA-1028-a-23-2-0
8 / 17
lees verder ► ► ►

### Pagina 9

Er zijn verschillende oorzaken van het ontstaan van $CO_2$ tijdens de
traditionele productie van cement. Een voorbeeld van zo'n oorzaak is
reactie 1.

1p 18 Geef één andere oorzaak van het ontstaan van $CO_2$ tijdens de traditionele
productie van cement.

In 2018 veroorzaakte de traditionele productie van cement 8% van de
wereldwijde uitstoot aan $CO_2$. Omdat dit $CO_2$ is verontreinigd met
stikstofoxiden ($NO_x$) en koolstofmono-oxide, is het ongeschikt als
grondstof in andere processen.

2p 19 Leg uit waarom stikstofoxiden ($NO_x$) ontstaan tijdens de traditionele
productie van cement en noem een ongewenst effect van $NO_x$ op de
kwaliteit van lucht, water of bodem. Noteer je antwoord als volgt:
uitleg: ...
ongewenst effect $NO_x$: ...

HA-1028-a-23-2-o 9/17 lees verder ► ► ►

### Pagina 10

Amerikaanse onderzoekers hebben op laboratoriumschaal een nieuw
proces ontwikkeld voor de productie van cement. Dit nieuwe proces maakt
gebruik van een reactor (figuur 2) die calciumcarbonaat ($CaCO_3$) met
behulp van elektrische stroom omzet tot calciumhydroxide ($Ca(OH)_2$). De
reactor bestaat uit drie ruimtes die van elkaar gescheiden zijn door
membranen.

figuur 2
[FIGUUR: Schematische tekening van een reactor met drie compartimenten (ruimte I, II, III) gescheiden door membranen. Elektrodes zijn aanwezig in ruimte I en III. Ruimte I bevat $CO_2$ en een elektrode, en de natriumnitraatoplossing. Ruimte II bevat $Ca(OH)_2$. Ruimte III bevat een elektrode, waterstofgas ($H_2$) wordt geproduceerd en de natriumnitraatoplossing.]

tabel 1
| ruimte | nr. | vergelijking |
|---|---|---|
| I | 1 | $2 H_2O \rightarrow 4 H^+ + O_2 + 4 e^-$ |
| I | 2 | $2 H^+(aq) + CaCO_3(s) \rightarrow H_2O(l) + CO_2(g) + Ca^{2+}(aq)$ |
| II | 3 | $Ca^{2+} + 2 OH^- \rightarrow Ca(OH)_2$ |
| III | 4 | $2 H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 + 2 OH^-$ |

Een van de vergelijkingen uit tabel 1 is van een zuur-basereactie.
2p 20 Geef aan welke vergelijking dat is en geef aan welk deeltje als zuur en
welk deeltje als base reageert.

De onderzoekers hebben gemeten dat de gassen zuurstof, koolstofdioxide
en waterstof in de molverhouding 1 : 2 : 2 uit de reactor vrijkomen. Deze
verhouding is ook af te leiden door alle vergelijkingen in tabel 1 in de
juiste verhouding bij elkaar op te tellen.

3p 21 Geef deze afleiding.

HA-1028-a-23-2-0
10 / 17
lees verder ► ► ►

### Pagina 11

De gassen die in de reactor ontstaan, kunnen worden gebruikt voor het
opwekken van elektrische stroom in een brandstofcel (figuur 3). De
elektrische stroom kan weer gebruikt worden om de reactor aan te drijven.

figuur 3
[FIGUUR: Schematische weergave van een reactor met toevoer van water,
calciumcarbonaat, CO2, O2 en H2. Uit de reactor stroomt Ca(OH)2.
Er is een membraan dat H+ doorlaat. Elektrode A en elektrode B zijn
aangegeven.]

2p 22 Voer de volgende opdrachten uit:
- Geef de halfreactie die optreedt aan elektrode A. Gebruik
Binas-tabel 48 of ScienceData-tabel 9.1f.
- Leg uit of elektrode A de positieve of de negatieve elektrode is.

Het nieuwe proces voor de productie van cement verloopt in twee
stappen:
stap 1: Calciumnicarbonaat (CaCO₃) wordt in de reactor (figuur 2 en 3)
omgezet tot calciumhydroxide (Ca(OH)₂).
stap 2: De calciumhydroxide wordt in de juiste verhouding gemengd
met siliciumdioxide en binnen twee uur bij 1500 °C omgezet tot
aliët.

Op basis van de uitgangspunten 3 en 6 van de groene chemie kunnen
voordelen van dit nieuwe productieproces benoemd worden ten opzichte
van de traditionele productie van cement (figuur 1).

2p 23 Licht voor beide uitgangspunten een voordeel toe.
- Noteer je antwoord als volgt:
toelichting uitgangspunt 3: ...
toelichting uitgangspunt 6: ...
- Gebruik Binas-tabel 97F of ScienceData-tabel 38.6.

HA-1028-a-23-2-0 11 / 17 lees verder

### Pagina 12

Booglasen

Booglassen is een techniek waarmee metalen voorwerpen aan elkaar vast
gemaakt worden. Daartoe worden de voorwerpen naast elkaar gelegd,
waardoor een smalle naad overblijft. Een van de voorwerpen en een
laselektrode worden aangesloten op een stroombron (figuur 1). In deze
opgave wordt uitgegaan van twee ijzeren voorwerpen.

figuur 1

[FIGUUR: Schematische weergave van booglassen. Een laselektrode met bekleding en ijzeren kerndraad hangt boven twee naast elkaar liggende ijzeren voorwerpen die de las vormen. Een stroombron is aangesloten op de laselektrode en de ijzeren voorwerpen.]

Tijdens het booglassen houdt men de laselektrode vlak boven de naad.
Er ontstaat dan een felle hete vlam, die lasboog wordt genoemd. Door de
hitte smelten de randen van de voorwerpen en het uiteinde van de
kerndraad, waardoor de naad wordt gevuld met vloeibaar ijzer. Nadat het
ijzer is gestold, vormen de twee voorwerpen één geheel. Het gestolde
ijzer wordt 'las' genoemd.

24 Geef de naam van het bindingstype dat aanwezig is in de ijzeren
kerndraad en de naam van het soort deeltjes dat voor de elektrische
stroomgeleiding in deze kerndraad zorgt.
Noteer je antwoord als volgt:
bindingstype: ...
soort deeltjes: ...

25 Leid de temperatuur in °C af die de lasboog minimaal moet hebben.
Gebruik Binas-tabel 40A of ScienceData-tabel 8.1.

HA-1028-a-23-2-o 12 / 17 lees verder ► ► ►

### Pagina 13

Om de ijzeren kerndraad in de laselektrode zit bekleiding. Tijdens het booglassen worden de stoffen in de bekleding van de kerndraad omgezet tot zogeheten beschermende gassen en een laag van slak (figuur 2).

figuur 2

[FIGUUR: Diagram van een lasproces, met de elektrode die smelt en daarbij beschermend gas en slak vormt.]

Slak is een bros, glasachtig materiaal dat de las afdekt. De beschermende gassen en de slak-laag voorkomen dat het hete ijzer in de las reageert met stikstof uit de lucht. Bij deze reactie kunnen namelijk dunne ‘naaldjes’ ijzernitride ($\mathrm{Fe}_4\mathrm{N}$) ontstaan, die de las breekbaarder maken.

2p 26 Geef de vergelijking van de reactie waarbij ijzernitride ontstaat.

Een bepaald type bekleding van een elektrode reageert tot de beschermende gassen koolstofmono-oxide en waterstof. Pien weet dat dit gevaarlijke stoffen zijn en ze vraagt zich af of er geen risico’s voor de lasser zijn. Haar docent legt uit dat deze gassen in dit geval met de omringende lucht reageren en dus geen gevaar vormen.

2p 27 Noem twee risico’s van koolstofmono-oxide en/of waterstof en vermeld bij elk risico door welk gas het wordt veroorzaakt. Gebruik eventueel je informatieboek. Noteer je antwoord als volgt:
– risico 1: ... veroorzaakt door ...
– risico 2: ... veroorzaakt door ...

HA-1028-a-23-2-o 13 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 14

Tijdens het booglassen komt rook vrij,
die vaste deeltjes bevat. Onderzoekers
hebben met behulp van een
elektronenmicroscoop een opname
gemaakt van een gedeelte van zo'n
vast deeltje uit rook (figuur 3). Het
deeltje lijkt te bestaan uit meerdere
bolletjes, zoals onderdeel A in de
figuur.

[FIGUUR: Elektronenmicroscoopopname van kleine deeltjes, aangeduid met A.]

1,0 cm in figuur 3 komt overeen met 73 nanometer. Een ijzeratoom
heeft een diameter van $252 \cdot 10^{-12}$ m.

2p 28 Bepaal de diameter van onderdeel A en leg uit of onderdeel A een
ijzeratoom kan zijn. Gebruik eventueel Binas-tabel 2 of
Science Data-tabel 1.2a.

In de rook is een stof aangetoond met de formule $\text{MnFe}_2\text{O}_4$. Deze stof
bestaat uit $\text{Mn}^{2+}$-ionen, ijzerionen en oxide-ionen.

2p 29 Leg uit welke lading de ijzerionen in $\text{MnFe}_2\text{O}_4$ hebben.

HA-1028-a-23-2-o 14 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 15

De ritmische-vlammenproef
De ritmische-vlammenproef (figuur 1) is een demonstratieproef die als
volgt verloopt:
- In een erlenmeyer wordt een laagje warme methanol gedaan.
Vervolgens wordt een gloeiende platinadraad in de erlenmeyer
gehangen.
- De platinadraad gaat steeds feller gloeien.
- Enige tijd later volgt een explosie.
- Direct hierna gloeit de draad minder fel.
- Na verloop van tijd gaat de platinadraad weer steeds feller gloeien tot
er een nieuwe explosie optreedt. Deze cyclus van gloeien en
exploderen kan urenlang doorgaan.

figuur 1
[FIGUUR: Een reeks van vier afbeeldingen van erlenmeyers. De eerste, derde en vierde afbeelding tonen een erlenmeyer met een gloeiende draad in een vloeistof. De tweede afbeelding toont een erlenmeyer waarin een explosie plaatsvindt. Er zijn labels onder de afbeeldingen: "platinadraad gloeit", "explosie", "platinadraad gloeit". Aan de rechterkant van de afbeeldingen zijn labels die wijzen naar de draad ("platinadraad") en de vloeistof ("methanol").]

2p 30 Geef de namen van de twee typen bindingen die worden verbroken
wanneer methanol ($\mathrm{CH_3OH}$) verdampt.

### Pagina 16

De verklaring voor de cyclus van gloeien en exploderen blijkt anders dan tot nu toe werd gedacht. Een groep tweedejaarsstudenten van de Universiteit Leiden heeft het experiment onderzocht.

tekstfragment

Studenten ontrafelen werking klassiek experiment
1 Volgens student Rick Spierenburg was de gangbare verklaring dat de
2 methanol met platina reageert en zo formaldehyde ($CH_2O$) en
3 waterstof vormt. “Maar wij ontdekten dat het eigenlijk anders zit.” (...) “Er
4 komt geen energie vrij als je formaldehyde vormt. Dat kan nooit explosies
5 veroorzaken.” Spierenburg en zijn medestudenten ontdekten dat tijdens
6 de reactie waterstofgas, koolstofmono-oxide en kooldioxyde
7 ontstornden. “Je vormt wel formaldehyde, maar dat reageert direct weer
8 door tot onder andere het waterstofgas”, verklaart Spierenburg. “Bij die
9 reactie komt wel genoeg energie vrij en de waterstof zorgt voor de
10 explosies.”

naar: www.nemokennislink.nl

Platina reageert als katalysator in dit experiment.

2p 31 Voer de volgende opdrachten uit:
– Geef een karakteristieke eigenschap van een katalysator.
– Licht toe hoe uit de samenstelling van de ontstane stoffen in regel 6 van het tekstfragment is af te leiden dat platina een katalysator is.

Formaldehyde is een gas met een sterke geur en een geurdrempel van $0,83 \text{ cm}^3 \text{ m}^{-3}$. Dit betekent dat de geur van formaldehyde te ruiken is wanneer minimaal $0,83 \text{ cm}^3$ formaldehyde aanwezig is per $\text{m}^3$.

4p 32 Bereken de massa in gram formaldehyde die minimaal in een klaslokaal aanwezig is op het moment dat er formaldehyde geroken kan worden. Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.
Gebruik de volgende informatie:
– De formaldehyde ($CH_2O$) is gelijkmatig verdeeld over het lokaal.
– Het volume van het lokaal is $156 \text{ m}^3$.
– $1,00 \text{ mol}$ formaldehydegas heeft een volume van $2,40 \cdot 10^4 \text{ cm}^3$.

De reactie die in regel 2-3 van het tekstfragment wordt beschreven, is hieronder weergegeven.

$CH_3OH \rightarrow CH_2O + H_2$ (reactie 1)

2p 33 Geef de vergelijking van reactie 1 in structuurformules.

HA-1028-a-23-2-o 16 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 17

In regel 3-4 wordt de volgende bewering gedaan: "Er komt geen energie
vrij als je formaldehyde vormt."
3a (4p) Leg uit of deze bewering juist is. Doe dit aan de hand van een berekening
van de reactiewarmte van reactie 1.
Gebruik Binas-tabel 57B of ScienceData-tabel 9.2b.
Gebruik de systematische naam van formaldehyde: methanal.
De demonstratieproef kan worden uitgebreid. Hierbij worden de gassen
door een oplossing van calciumhydroxide ($Ca(OH)_2$) geleid, waardoor de
oplossing waarneembaar verandert. Deze verandering wordt veroorzaakt
doordat het ontstane gas koolstofdioxide reageert met de
calciumhydroxide-oplossing. Hierbij ontstaat de stof calciumcarbonaat.
Deze reactie is een zuur-basereactie.
2p 35 Voer de volgende opdrachten uit:
- Geef aan welke waarneming wordt gedaan aan de
calciumhydroxide-oplossing.
- Verklaar deze waarneming aan de hand van Binas-tabel 45A of
ScienceData-tabel 8.4d.

Bronvermelding
Een opsomming van de in dit examen gebruikte bronnen, zoals teksten en afbeeldingen, is te vinden in het bij dit examen
behorende correctievoorschrift.
HA-1028-a-23-2-o
17 / 17
einde