# Eindexamen Scheikunde HAVO 2025 tijdvak 2 > Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2 ## Vraag 1 – Productie van aniline en atoomeconomie (4 punten) 4p 1 - Geef de totale vergelijking voor de productie van aniline uit benzeen via het nitrobenzeenproces. - Bereken de atoomeconomie van het nitrobenzeenproces. Het nitrobenzeenproces is niet "groen" te noemen. Gebruik van de stof benzeen past niet bij uitgangspunt 7 van de groene chemie, omdat benzeen een bestanddeel is van aardolie. Gebruik van geconcentreerd salpeterzuur past niet bij uitgangspunt 12 van de groene chemie. Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over het opstellen van een totale reactievergelijking uit deelreacties en het berekenen van de atoomeconomie van dit proces. Ook wordt er een link gelegd met de principes van groene chemie. Wat moet je kennen: Je moet de principes van atoomeconomie kennen en hoe je deze berekent. Daarnaast moet je weten hoe je reactievergelijkingen optelt en intermediaire stoffen wegstreept. Basiskennis van molaire massa's is essentieel. Wat moet je kunnen: Je moet een totale reactievergelijking kunnen opstellen uit gegeven deelreacties. Je moet de atoomeconomie van een chemisch proces kunnen berekenen, inclusief het correct toepassen van stoichiometrische coëfficiënten en molaire massa's. Je moet ook de relevantie van groene chemie principes kunnen herkennen in een chemisch proces. Waar op letten: Let goed op het correct optellen van de reactievergelijkingen en het wegstrepen van intermediaire stoffen. Vergeet niet de coëfficiënten van de beginstoffen mee te nemen in de berekening van de totale massa voor de atoomeconomie. Controleer je molaire massa's en rekenwerk zorgvuldig. Neem het intermediair (nitrobenzeen) niet mee in de berekening van de atoomeconomie. Kernbegrippen: atoomeconomie, reactievergelijking opstellen, stoichiometrie, groene chemie Veelgemaakte fouten: - Vergeten de coëfficiënt (3) van waterstof mee te nemen in de berekening van de totale massa van de beginstoffen. - Het intermediair (nitrobenzeen) meenemen in de berekening van de atoomeconomie. - Een rekenfout maken bij het bepalen van de molaire massa's. - De reactievergelijkingen incorrect optellen, bijvoorbeeld de watermoleculen niet correct samentellen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/1 ## Vraag 2 – Groene Chemie en Veiligheid: Salpeterzuur (1 punt) 1p 2 Leg uit dat het gebruik van geconcentreerd salpeterzuur niet bij uitgangspunt 12 van de groene chemie past. In Duitsland heeft Covestro een fabriek gebouwd die gebruik maakt van genetisch aangepaste bacteriën voor de productie van aniline. Figuur 1a toont een onvolledig blokschema voor deze fabriek. In een reactor die bacteriën bevat (R1), wordt een oplossing van onder andere glucose en ammoniumchloride (NH_4Cl) ingevoerd als voedingsstof voor de bacteriën. Bacteriën zetten deze stoffen om tot anthraniline (figuur 1b). figuur 1 1a onvolledig blokschema 1b anthraniline oplossing van glucose en NH_4Cl R1 S1 water anthraniline wateroplosbare bijproducten R2 bacteriën H H | / | H-C C=C N-H | // | / C C-C-OH | // | H C=O | H Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom geconcentreerd salpeterzuur niet past bij uitgangspunt 12 van de groene chemie. Dit vereist kennis over de eigenschappen van salpeterzuur en de principes van groene chemie. Wat moet je kennen: Je moet de 12 principes van groene chemie kennen, in het bijzonder uitgangspunt 12 over veiligheid. Ook moet je de gevaarlijke eigenschappen van geconcentreerd salpeterzuur kennen. Wat moet je kunnen: Je moet de eigenschappen van een stof (geconcentreerd salpeterzuur) kunnen relateren aan de principes van groene chemie, specifiek het principe van veiligheid. Waar op letten: Let op het specifiek benoemen van de gevaren van geconcentreerd salpeterzuur (bijtend/corrosief, brand- en explosiegevaar) en koppel dit direct aan uitgangspunt 12 van de groene chemie, dat gericht is op het minimaliseren van ongevallen. Kernbegrippen: groene chemie, veiligheid, stof-eigenschappen, salpeterzuur Veelgemaakte fouten: - Verwarren van de 12 principes van groene chemie. - Onvoldoende specifieke benoeming van het gevaar (bijv. alleen 'gevaarlijk' zeggen). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/2 ## Vraag 3 – Berekening van hydroxideconcentratie ([OH⁻]) uit pH (3 punten) In Duitsland heeft Covestro een fabriek gebouwd die gebruik maakt van genetisch aangepaste bacteriën voor de productie van aniline. Figuur 1a toont een onvolledig blokschema voor deze fabriek. In een reactor die bacteriën bevat (R1), wordt een oplossing van onder andere glucose en ammoniumchloride (NH₄Cl) ingevoerd als voedingsstof voor de bacteriën. Bacteriën zetten deze stoffen om tot anthraniline (figuur 1b). Na een bepaalde tijd zijn de voedingsstoffen omgezet en wordt de inhoud van de reactor gefiltreerd (S1). Het residu bestaat uit bacteriën die kunnen worden hergebruikt. Omdat de bacteriën zich vermenigvuldigen, wordt een deel hiervan afgevoerd. In het filtraat zijn onder andere water, anthraniline en wateroplosbare bijproducten aanwezig. De pH van het filtraat is 7,5. Bij deze pH hebben moleculen anthraniline een H⁺-ion afgestaan. 3p 3 Bereken [OH⁻] in mol L⁻¹ bij pH = 7,5 (T = 298 K). Geef je antwoord in het juiste aantal significante cijfers. Wat kun je verwachten: Je krijgt een pH-waarde en de temperatuur (298 K) en moet de hydroxideconcentratie ([OH⁻]) berekenen. Hierbij is het belangrijk om de relatie tussen pH, pOH en de hydroxideconcentratie te kennen en correct toe te passen, inclusief de regels voor significante cijfers. Wat moet je kennen: De definitie van pH en pOH. De relatie tussen pH en pOH bij 298 K (pH + pOH = 14,00). De relatie tussen pOH en de hydroxideconcentratie ([OH⁻] = 10⁻ᵖᴼᴴ). De regels voor significante cijfers bij logaritmische schalen (pH/pOH). Wat moet je kunnen: pOH berekenen uit pH. De hydroxideconcentratie berekenen uit pOH. Het antwoord geven in het juiste aantal significante cijfers. Waar op letten: Verwar pH en pOH niet. De vraag vraagt specifiek om [OH⁻]. Zorg ervoor dat je [OH⁻] berekent en niet [H⁺]. Pas de significantieregels correct toe: het aantal decimalen in de pH-waarde bepaalt het aantal significante cijfers in de concentratie. Kernbegrippen: pH, pOH, hydroxideconcentratie, significantie, waterconstante Veelgemaakte fouten: - Verwarring tussen pH en pOH. - Berekenen van [H⁺] in plaats van [OH⁻]. - Incorrecte toepassing van de significantieregels voor logaritmische schalen (pH/pOH). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/3 ## Vraag 4 – Anthraniline en pH: Welk H-atoom wordt afgestaan? (1 punt) 1p 4 Omcirkel in de figuur op de uitwerkbijlage welk H-atoom van anthraniline als H^+-ion is afgestaan bij pH = 7,5. Het filtraat wordt geleid naar een tweede reactor (R2). Bij een temperatuur van 160 ^°C wordt anthraniline volledig omgezet tot aniline en koolstofdioxide. In R2 wordt koolstofdioxide afgescheiden van het mengsel van water, aniline en wateroplosbare bijproducten. Vervolgens wordt aniline in scheidingsruimte 2 (S2) gescheiden van de rest van het reactiemengsel door middel van extractie met dodecaan-1-ol. De extractie in S2 wordt uitgevoerd met dodecaan-1-ol, omdat aniline hierin beter oplost dan in water. In figuur 2 is schematisch weergegeven hoe twee moleculen dodecaan-1-ol een anilinemolecuul omringen. figuur 2 H_3C-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-O-H H | C / ` H-C---C-N-H || | H-C---C ` / H H_3C-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-O-H dodecaan-1-ol Tussen moleculen aniline en dodecaan-1-ol zijn verschillende bindingstypen aanwezig. Wat kun je verwachten: Je moet in een structuurformule van anthraniline het H-atoom omcirkelen dat als H⁺-ion wordt afgestaan bij een gegeven pH. Wat moet je kennen: Je moet de structuurformule van anthraniline kennen en de functionele groepen daarin herkennen (carboxylgroep en aminogroep). Je moet weten wat zuren en basen zijn en hoe pKa-waarden de zuursterkte bepalen. Ook moet je begrijpen hoe de pH van invloed is op de protoneringstoestand van functionele groepen. Wat moet je kunnen: Je moet de functionele groepen in een organisch molecuul kunnen identificeren en hun relatieve zuursterkte kunnen inschatten (of opzoeken). Je moet kunnen bepalen welke functionele groep bij een bepaalde pH gedeprotoneerd zal zijn. Waar op letten: Let goed op de verschillende functionele groepen in anthraniline: de carboxylgroep (-COOH) en de aminogroep (-NH₂). De carboxylgroep is een zuur en de aminogroep is een base. Bij een pH van 7,5 is de carboxylgroep gedeprotoneerd, terwijl de aminogroep in zijn neutrale vorm blijft. Omcirkel dus het H-atoom van de hydroxylgroep (-OH) binnen de carboxylgroep. Kernbegrippen: zuren en basen, pKa, functionele groepen, carboxylgroep, aminogroep, structuurformules Veelgemaakte fouten: - Het H-atoom van de aminogroep (-NH₂) aanwijzen in plaats van de carboxylgroep. - Een H-atoom van de benzeenring aanwijzen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/4 ## Vraag 5 – Intermoleculaire bindingen tussen aniline en dodecaan-1-ol (2 punten) 2p 5 Geef de twee bindingstypen die aanwezig zijn tussen moleculen aniline en moleculen dodecaan-1-ol. Wat kun je verwachten: Je moet de verschillende typen intermoleculaire bindingen kunnen identificeren die optreden tussen twee specifieke organische moleculen: aniline en dodecaan-1-ol. Wat moet je kennen: Je moet de definities en voorwaarden kennen voor waterstofbruggen en vanderwaalsbindingen (molecuulbindingen). Ook moet je de structuren van aniline en dodecaan-1-ol kunnen interpreteren om polaire en apolaire delen te herkennen. Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om op basis van de molecuulstructuren van aniline en dodecaan-1-ol te bepalen welke functionele groepen aanwezig zijn en hoe deze intermoleculaire bindingen kunnen vormen. Je moet ook kunnen redeneren dat zowel polaire als apolaire interacties kunnen optreden. Waar op letten: Let op het onderscheid tussen intermoleculaire en intramoleculaire bindingen. Zorg ervoor dat je alle relevante bindingstypen noemt. Herken dat moleculen zowel polaire als apolaire delen kunnen hebben die elk bijdragen aan de intermoleculaire krachten. Kernbegrippen: intermoleculaire bindingen, waterstofbrug, vanderwaalsbinding, polariteit van moleculen Veelgemaakte fouten: - Verwarren van intermoleculaire bindingen met intramoleculaire (covalente) bindingen. - Slechts één van de twee bindingstypen noemen. - Niet herkennen dat moleculen zowel polaire als apolaire delen kunnen hebben die elk bijdragen aan de intermoleculaire krachten. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/5 ## Vraag 7 – Scheiding van dodecaan-1-ol en aniline (2 punten) 2p 7 Leg uit welke scheidingsmethode kan worden toegepast om dodecaan-1-ol en aniline te scheiden in S3. Op de uitwerkbijlage is het onvolledige blokschema van figuur 1a nogmaals weergegeven. Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen welke scheidingsmethode geschikt is om dodecaan-1-ol en aniline te scheiden, en je antwoord onderbouwen met behulp van de gegeven stofeigenschappen. Wat moet je kennen: Je moet de verschillende scheidingsmethoden kennen en weten welke stofeigenschappen bij welke methode horen. Specifiek moet je weten dat destillatie gebaseerd is op een verschil in kookpunt. Wat moet je kunnen: Je moet de relevante informatie uit de tabel kunnen halen (kookpunten van dodecaan-1-ol en aniline) en deze kunnen gebruiken om een geschikte scheidingsmethode te kiezen en te onderbouwen. Waar op letten: Let goed op de kookpunten van beide stoffen. Zorg ervoor dat je de juiste scheidingsmethode kiest die past bij het verschil in kookpunt. Vermijd het noemen van indampen, dit is voor vaste stoffen uit een vloeistof. Kernbegrippen: scheidingsmethoden, destillatie, kookpunt, stofeigenschappen Veelgemaakte fouten: - Niet gebruiken van de data uit de tabel om het antwoord te onderbouwen. - Een onjuiste scheidingsmethode noemen die niet gebaseerd is op het verschil in kookpunt, zoals extraheren of filtreren. - Indampen noemen in plaats van destilleren. Indampen wordt gebruikt om een opgeloste vaste stof van een vloeistof te scheiden, terwijl destillatie wordt gebruikt om twee (of meer) vloeistoffen met verschillende kookpunten te scheiden. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/7 ## Vraag 8 – Blokschema completeren: Anilineproductie (4 punten) Op de uitwerkbijlage is het onvolledige blokschema van figuur 1a nogmaals weergegeven. Maak het blokschema op de uitwerkbijlage compleet. – Teken de blokken S2 en S3. – Teken de pijlen van de ontbrekende stofstromen bij R2, S2 en S3. – Noteer de nummers van de onderstaande stoffen bij de juiste pijlen: 1 aniline 2 dodecaan-1-ol 3 koolstofdioxide 4 water 5 wateroplosbare bijproducten – Je moet sommige nummers meer dan één keer gebruiken. – Houd rekening met hergebruik van stoffen. – Bij de voorgedrukte pijlen hoef je geen nummers te noteren. Wat kun je verwachten: Je moet een onvolledig blokschema van een chemisch proces, de productie van aniline, completeren. Dit omvat het tekenen van ontbrekende procesblokken (S2 en S3), het tekenen van stofstromen met pijlen, en het correct labelen van deze stromen met nummers die specifieke stoffen representeren. Je moet rekening houden met hergebruik (recirculatie) van stoffen. Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van blokschema's en processtroomdiagrammen kennen. Specifiek moet je inzicht hebben in scheidingsmethoden zoals extractie en destillatie, en hoe deze worden weergegeven in een blokschema. Kennis van stofstromen en recirculatie is essentieel. Je moet ook de eigenschappen van de genoemde stoffen (aniline, dodecaan-1-ol, koolstofdioxide, water, wateroplosbare bijproducten) kunnen relateren aan geschikte scheidingsmethoden. Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om een procesbeschrijving te vertalen naar een visueel blokschema. Dit betekent het correct plaatsen van processtappen (blokken), het tekenen van inkomende en uitgaande stofstromen (pijlen), en het correct toewijzen van stoffen aan deze stromen. Je moet ook recirculatiestromen kunnen identificeren en tekenen. Waar op letten: Let goed op de recirculatiestroom van dodecaan-1-ol (stof 2) van S3 naar S2. Zorg ervoor dat de stofstromen correct zijn toegewezen aan de fasen bij de extractie in S2 (aniline met dodecaan-1-ol, water en bijproducten apart). Vergeet niet dat water (4) en wateroplosbare bijproducten (5) samen het proces verlaten na de extractiestap. Controleer of de input en output van elke reactor en scheidingsruimte logisch zijn en overeenkomen met de procesbeschrijving. Kernbegrippen: blokschema, processtroomdiagram, scheidingsmethoden, extractie, destillatie, stofstromen, recirculatie Veelgemaakte fouten: - De recirculatiestroom van dodecaan-1-ol (stof 2) van S3 naar S2 vergeten. - De stofstromen incorrect toewijzen aan de verschillende fasen bij de extractie in S2 (aniline gaat met dodecaan-1-ol mee, water en bijproducten vormen de andere fase). - Vergeten dat water (4) en wateroplosbare bijproducten (5) samen het proces verlaten na de extractiestap. - De input en output van de verschillende reactoren en scheidingsruimtes door elkaar halen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/8 ## Vraag 9 – Concentratieberekening van Na⁺-ionen in zeewater (2 punten) 2p 9 Bereken de concentratie van de Na^+-ionen in zeewater in gram per liter. Een accu die Na^+-ionen uit zeewater gebruikt, wordt een zeewater-accu genoemd. Het opladen van een bepaald type zeewater-accu is in figuur 1 schematisch weergegeven. figuur 1 e^- spanningsbron zeewater in natrium- elektrode koolstof- elektrode Na^+ oplossing A zeewater uit Oplossing A bevat het zout natriumtrifluormethaansulfonaat (NaCF_3SO_3). Dit zout bevat twee soorten ionen: Na^+-ionen en trifluormethaansulfonaat- ionen. Wat kun je verwachten: Je moet de concentratie van Na⁺-ionen in zeewater berekenen in gram per liter (g/L), uitgaande van een gegeven molariteit in mmol/L en de molaire massa van Na⁺. Wat moet je kennen: Je moet de definitie van molariteit en massaconcentratie kennen, en weten hoe je eenheden correct omrekent (bijvoorbeeld mmol naar mol, of mg naar g). Ook de molaire massa van Na⁺ is cruciaal. Wat moet je kunnen: Je moet een molariteit (in mmol/L) kunnen omrekenen naar een massaconcentratie (in g/L) met behulp van de molaire massa. Dit omvat het omrekenen van eenheden en het toepassen van de formule: concentratie (g/L) = molariteit (mol/L) × molaire massa (g/mol). Waar op letten: Let goed op de eenheden! Zorg ervoor dat je de molariteit omrekent van mmol/L naar mol/L voordat je vermenigvuldigt met de molaire massa. Controleer ook of je de juiste molaire massa gebruikt (die van Na⁺, wat praktisch gelijk is aan Na). Kernbegrippen: molariteit, concentratie, molaire massa, eenheden omrekenen Veelgemaakte fouten: - Vergeten de eenheid van de molariteit om te rekenen van mmol/L naar mol/L. - Een rekenfout maken bij het omrekenen van mg naar g in de alternatieve berekening. - De molaire massa van een ander deeltje gebruiken. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/9 ## Vraag 10 – Formule van het trifluormethaansulfonaat-ion (1 punt) 1p 10 Geef de formule van het trifluormethaansulfonaat-ion. Bij het opladen vindt aan de natriumelektrode een halfreactie plaats waarbij Na^+-ionen uit oplossing A worden omgezet tot natrium. Zeewater is licht basisch. Aan de koolstofelektrode reageren bij het opladen hydroxide-ionen tot zuurstof en water volgens halfreactie 1. opladen: 4 OH^- → O_2 + 2 H_2O + 4 e^- (halfreactie 1) Wat kun je verwachten: Je moet de formule van een specifiek ion kunnen geven, gebaseerd op de formule van het bijbehorende zout en kennis over de lading van bekende ionen. Wat moet je kennen: De lading van veelvoorkomende ionen, zoals metaalionen uit groep 1 (bijv. Na⁺). Het principe dat zouten als geheel neutraal zijn en zijn opgebouwd uit ionen. Wat moet je kunnen: De formule van een zout opdelen in de samenstellende ionen en de lading van een onbekend ion afleiden uit de lading van het bekende ion en de neutraliteit van het zout. Waar op letten: Vergeet de lading van het ion niet in de formule te vermelden. Zorg ervoor dat de totale lading van het zout neutraal is. Kernbegrippen: ionen, zouten, formules van ionen, ladingbalans Veelgemaakte fouten: - De lading van het ion vergeten. - De zoutformule incorrect opdelen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/10 ## Vraag 11 – Redoxreacties bij het opladen van een zeewateraccu (2 punten) 2p 11 Geef de halfreactie die aan de natriumelektrode plaatsvindt bij het opladen. Leid de totale vergelijking af van de reacties bij het opladen. Wat kun je verwachten: Je moet de halfreactie voor de natriumelektrode opstellen en deze combineren met een gegeven halfreactie om de totale vergelijking voor het opladen af te leiden. Dit omvat het balanceren van elektronen en het optellen van de halfreacties. Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van redoxreacties kennen, inclusief het opstellen van halfreacties voor reductie en oxidatie. Ook moet je weten hoe je halfreacties combineert tot een totale reactievergelijking, met name bij elektrolyse (opladen van een accu). Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om: 1. Een halfreactie voor de reductie van Na⁺-ionen tot Na-metaal op te stellen. 2. De elektronen in twee halfreacties te balanceren door vermenigvuldiging. 3. Twee halfreacties correct op te tellen en de elektronen weg te strepen om de totale reactievergelijking te verkrijgen. Waar op letten: Let goed op de richting van de reactie (opladen betekent elektrolyse, dus de reacties zijn omgekeerd aan ontladen). Zorg ervoor dat je de halfreactie voor natrium als reductie opstelt (Na⁺ + e⁻ → Na). Vergeet niet de elektronen in beide halfreacties gelijk te maken voordat je ze optelt. De gegeven halfreactie voor hydroxide is al voor het opladen, dus die hoef je niet om te draaien. Kernbegrippen: redoxreactie, halfreactie, elektrolyse, opladen accu, oxidatie, reductie Veelgemaakte fouten: - Vergeten de elektronen in de halfreacties gelijk te maken voordat ze worden opgeteld. - De halfreactie voor natrium verkeerd opstellen (bijvoorbeeld als oxidatie in plaats van reductie). - De gegeven halfreactie voor hydroxide omdraaien (dat geldt voor ontladen/stroom leveren, niet voor opladen). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/11 ## Vraag 12 – Redoxreacties bij stroomlevering in een elektrochemische cel (2 punten) 2p 12 Leg uit of aan de koolstofelektrode bij stroomlevering de halfreactie van een oxidator of een reductor plaatsvindt. Doe dit aan de hand van halfreactie 1. De natrium-elektrode is goed afgesloten voor water. Als toch een kleine hoeveelheid water in de elektroderuimte terechtkomt, kan water reageren met natrium. Hierbij wordt vast natriumhydroxide (NaOH) gevormd. Ook ontstaat een andere stof, hierop is gevarenzin H220 van toepassing. Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen of aan de koolstofelektrode bij stroomlevering een oxidator of een reductor reageert, gebaseerd op een gegeven halfreactie. Wat moet je kennen: De definities van oxidator en reductor, en het verschil tussen opladen (elektrolyse) en stroom leveren (galvanische cel/ontladen). Je moet ook weten hoe je een halfreactie interpreteert (elektronen voor of na de pijl). Wat moet je kunnen: Je moet een halfreactie kunnen omkeren en de rol van de reagerende stof (oxidator of reductor) kunnen bepalen aan de hand van de elektronenoverdracht. Waar op letten: Let goed op of de vraag gaat over 'stroomlevering' (ontladen) of 'opladen'. De gegeven halfreactie kan voor het ene proces zijn, terwijl de vraag over het andere proces gaat. Vergeet niet de halfreactie om te keren als dat nodig is. Kernbegrippen: redoxreactie, elektrochemische cel, galvanische cel, elektrolyse, oxidator, reductor, halfreactie, opladen, ontladen Veelgemaakte fouten: - Verwarring tussen opladen (elektrolyse) en stroom leveren (galvanische cel). - De reactie voor opladen wordt gegeven, maar de vraag gaat over stroom leveren; de reactie moet dus worden omgekeerd. - Incorrecte definitie van oxidator (neemt e⁻ op) en reductor (staat e⁻ af). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/12 ## Vraag 13 – Reactie van natrium met water en gevarenzin H220 (2 punten) 2p 13 Voer de volgende opdrachten uit: - Geef de vergelijking van de reactie tussen natrium en water. - Geef aan op welke stof H220 van toepassing is. Gebruik de Binas-tabellen 48 en 96E of ScienceData-tabellen 9.1F en 38.3. Noteer je antwoord als volgt: reactie: ... H220 is van toepassing op de stof: ... Vanwege de risico's van het gebruik van natriumelektroden is onderzoek gedaan naar het gebruik van andere elektroden in zeewater-accu's. Een van de onderzochte elektroden is een elektrode van di-antimoontrisulfide (Sb_2S_3). Deze stof reageert bij opladen met Na^+-ionen tot het metaal antimoon (Sb) en een zout (halfreactie 2). Vervolgens worden Sb-atomen en Na^+-ionen omgezet tot de legering Na_3Sb (halfreactie 3). Sb_2S_3 + 6 Na^+ + 6e^- → 2 Sb + 3 Na_2S (halfreactie 2) 2 Sb + 6 Na^+ + 6e^- → 2 Na_3Sb (halfreactie 3) In halfreactie 3 neemt een van de deeltjes elektronen op. Wat kun je verwachten: Je moet de reactievergelijking opstellen voor de reactie tussen natrium en water en aangeven op welke stof de gevarenzin H220 van toepassing is, met behulp van Binas of ScienceData. Wat moet je kennen: Je moet de eigenschappen van alkalimetalen kennen, in het bijzonder hun reactie met water. Ook moet je weten wat H-zinnen zijn en hoe je deze opzoekt en interpreteert. Wat moet je kunnen: Je moet een kloppende reactievergelijking kunnen opstellen voor een redoxreactie en informatie kunnen opzoeken en interpreteren in Binas-tabellen (48 en 96E) of ScienceData-tabellen (9.1F en 38.3). Waar op letten: Let op de juiste stoichiometrische coëfficiënten in de reactievergelijking. Zorg ervoor dat je de juiste stof koppelt aan H220 door de betekenis ervan correct op te zoeken. Vergeet niet dat bij de reactie van een alkalimetaal met water waterstofgas ontstaat. Kernbegrippen: reactievergelijking opstellen, redoxreactie, alkalimetalen, gevarensymbolen, H-zinnen, Binas/ScienceData gebruiken Veelgemaakte fouten: - Onjuiste stoichiometrische coëfficiënten in de reactievergelijking. - Het niet correct opzoeken of interpreteren van gevarenzin H220 in Binas of ScienceData. - Vergeten dat bij de reactie van een alkalimetaal met water waterstofgas ontstaat. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/13 ## Vraag 14 – Redoxreacties en Roostertypen in een Accu (2 punten) 2p 14 - Geef de formule van het deeltje in halfreactie 3 dat elektronen opneemt. - Geef aan welk type rooster aanwezig is in de legering Na_3Sb. Uit halfreacties 2 en 3 blijkt dat per mol Sb_2S_3 veel elektronen worden opgenomen. Dit is een belangrijk gegeven voor de energiedichtheid van een accu. De energiedichtheid van deze accu is de hoeveelheid energie die per kg elektrodemateriaal (Sb_2S_3) kan worden geleverd. De energiedichtheid wordt uitgedrukt in Wh kg^-1 (wattuur per kg). De maximale energie die deze accu per mol elektronen kan leveren, is 51 Wh. Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over een halfreactie en een legering. Je moet bepalen welk deeltje elektronen opneemt in een halfreactie en welk roostertype aanwezig is in een gegeven legering. Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van redoxreacties kennen, specifiek wat reductie inhoudt (elektronenopname). Daarnaast moet je de kenmerken van verschillende roostertypen, zoals metaalroosters en ionroosters, begrijpen en kunnen toepassen op legeringen. Wat moet je kunnen: Je moet een halfreactie kunnen analyseren om het deeltje te identificeren dat elektronen opneemt. Ook moet je op basis van de chemische formule en de aard van de elementen het juiste roostertype van een verbinding, in dit geval een legering, kunnen bepalen. Waar op letten: Let goed op de formulering van de halfreactie om het deeltje te identificeren dat daadwerkelijk elektronen opneemt en van oxidatietoestand verandert. Wees ook alert op de definitie van een legering en het bijbehorende roostertype; verwar een legering niet met een ionverbinding, zelfs als er een verschil in elektronegativiteit is tussen de componenten. Kernbegrippen: redoxreacties, reductie, oxidatietoestanden, legering, metaalrooster, ionrooster Veelgemaakte fouten: - Verwarring over welk deeltje gereduceerd wordt: zowel Sb (van oxidatietoestand 0 naar -3) als Na⁺ (van +1 naar 0 in het metaalrooster) nemen elektronen op. De vraag is welk deeltje men moet noemen. - Incorrect identificeren van het roostertype van een legering (intermetaalverbinding) als een ionrooster in plaats van een metaalrooster, mogelijk door het verschil in elektronegativiteit tussen Na en Sb. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/14 ## Vraag 15 – Berekening van de energiedichtheid van een accu met Sb₂S₃ (4 punten) Uit halfreacties 2 en 3 blijkt dat per mol Sb₂S₃ veel elektronen worden opgenomen. Dit is een belangrijk gegeven voor de energiedichtheid van een accu. De energiedichtheid van deze accu is de hoeveelheid energie die per kg elektrodemateriaal (Sb₂S₃) kan worden geleverd. De energiedichtheid wordt uitgedrukt in Wh kg⁻¹ (wattuur per kg). De maximale energie die deze accu per mol elektronen kan leveren, is 51 Wh. 4p 15 Bereken de energiedichtheid van deze accu. Geef je antwoord in het juiste aantal significante cijfers. Gebruik halfreacties 2 en 3 en het volgende gegeven: De molaire massa van Sb₂S₃ is 340 g mol⁻¹. Wat kun je verwachten: Je moet de energiedichtheid van een accu berekenen, uitgedrukt in Wh kg⁻¹. Hierbij combineer je informatie over het aantal elektronen dat per mol stof wordt overgedragen met de molaire massa en de energie per mol elektronen. Let goed op de eenheden en het juiste aantal significante cijfers. Wat moet je kennen: De definitie van energiedichtheid (energie per massa-eenheid). Hoe je het aantal overgedragen elektronen bepaalt uit halfreacties. Het concept van molaire massa en hoe je dit gebruikt voor omrekeningen tussen massa en mol. De regels voor significante cijfers bij berekeningen. Wat moet je kunnen: Het aantal mol elektronen per mol Sb₂S₃ bepalen door de elektronen uit de relevante halfreacties op te tellen. De totale energie per mol Sb₂S₃ berekenen. De energie per mol Sb₂S₃ omrekenen naar energie per gram Sb₂S₃ met behulp van de molaire massa. De energie per gram Sb₂S₃ omrekenen naar energie per kilogram Sb₂S₃. Het eindantwoord afronden op het juiste aantal significante cijfers. Waar op letten: Tel alle elektronen uit *beide* halfreacties op om het totale aantal mol elektronen per mol Sb₂S₃ te vinden (6 + 6 = 12 mol e⁻ per mol Sb₂S₃). Vergeet niet de omrekening van gram naar kilogram (1 kg = 1000 g) aan het einde van de berekening. De waarde '51 Wh' heeft twee significante cijfers, wat bepalend is voor het aantal significante cijfers in je eindantwoord. Kernbegrippen: Stoichiometrie, Molaire massa, Redoxreacties, Energiedichtheid, Eenheden omrekenen, Significante cijfers Veelgemaakte fouten: - Incorrect tellen van het aantal mol elektronen per mol Sb₂S₃ (bijvoorbeeld slechts 6 mol uit één reactie nemen in plaats van 12 mol uit beide). - Vergeten om de eenheid van gram naar kilogram om te rekenen voor de uiteindelijke energiedichtheid. - Foutief toepassen van de regels voor significante cijfers; het antwoord moet in 2 significante cijfers worden gegeven, bepaald door de waarde '51 Wh'. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/15 ## Vraag 16 – Dikte van een naaldje in atomen bepalen met een elektronenmicroscoop-opname (2 punten) 2p 16 Bepaal hoeveel atomen dik een naaldje minimaal is. Gebruik de dikte van het naaldje aangegeven met k in figuur 2b. Wat kun je verwachten: Je moet de dikte van een naaldje bepalen aan de hand van een elektronenmicroscoop-opname met een schaalbalk en vervolgens omrekenen naar het aantal atomen, gegeven de diameter van een atoom. Wat moet je kennen: Hoe je een schaalbalk gebruikt om werkelijke afmetingen te bepalen. Hoe je eenheden omrekent (bijvoorbeeld van mm naar nm en van Ångström naar nm). De regels voor significante cijfers bij berekeningen. De diameter van een atoom (indien gegeven in de opgave of Binas). Wat moet je kunnen: Afstanden nauwkeurig meten op een afbeelding (bijvoorbeeld met een liniaal). Verhoudingsberekeningen uitvoeren om de werkelijke dikte te bepalen. De berekende dikte omrekenen naar het aantal atomen door te delen door de atoomdiameter. Het eindantwoord correct afronden op het juiste aantal significante cijfers. Waar op letten: Meet de afstanden op de afbeelding (dikte van het naaldje en lengte van de schaalbalk) zo nauwkeurig mogelijk. Zorg ervoor dat je de schaalberekening correct toepast: (gemeten dikte naaldje / gemeten lengte schaalbalk) * werkelijke lengte schaalbalk. Let op de eenheden! Reken de atoomdiameter indien nodig om naar nanometers (1 nm = 10 Å). Rond het eindantwoord af op het juiste aantal significante cijfers, vaak bepaald door de minst nauwkeurige gegeven waarde (in dit geval de atoomdiameter). Vergeet niet de stappen van je berekening duidelijk te noteren. Kernbegrippen: werken met een schaalbalk, eenheden omrekenen, significante cijfers, verhoudingsberekening Veelgemaakte fouten: - Onnauwkeurig meten van de afstanden op de afbeelding. - Verkeerd toepassen van de schaalberekening. - Vergeten de atoomdiameter om te rekenen van Ångström naar nanometer. - Foutieve afronding of incorrect toepassen van de regels voor significante cijfers. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/16 ## Vraag 17 – Accu-elektrode: naaldjes versus massieve staaf (2 punten) 2p 17 Leg uit of een accu met een elektrode in de vorm van naaldjes meer of minder energie kan opslaan dan een accu met een elektrode in de vorm van een even zware massieve staaf. Gebruik figuur 2. Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen hoe de vorm van een elektrode (naaldjes versus massieve staaf) de energieopslagcapaciteit van een accu beïnvloedt, waarbij de massa van de elektrode gelijk blijft. Je moet hierbij figuur 2 gebruiken. Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van elektrochemie kennen, in het bijzonder hoe ionen reageren met elektrodemateriaal en hoe dit de energieopslag beïnvloedt. Ook moet je begrijpen wat de capaciteit van een accu inhoudt en hoe de structuur van een materiaal de eigenschappen kan beïnvloeden (structuur-eigenschap relatie). Wat moet je kunnen: Je moet informatie uit een figuur (figuur 2) kunnen interpreteren en deze kunnen koppelen aan theoretische concepten. Je moet een heldere uitleg kunnen formuleren die de relatie legt tussen de structuur van de elektrode, de bereikbaarheid voor ionen, de hoeveelheid opgenomen elektronen en de uiteindelijke energieopslag. Waar op letten: Let erop dat je de voorwaarde 'even zware' elektrode meeneemt in je redenering. De kern van de uitleg is dat de naaldjesstructuur een groter deel van het elektrodemateriaal toegankelijk maakt voor de Na⁺-ionen, waardoor meer reacties kunnen plaatsvinden en dus meer energie kan worden opgeslagen. Vermijd alleen 'groter oppervlak' te noemen zonder de link naar de bereikbaarheid voor ionen te leggen. Verwar energieopslag niet met energiedichtheid of vermogen. Kernbegrippen: oppervlaktevergroting, reactiesnelheid, elektrochemie, capaciteit van een accu, structuur-eigenschap relatie, bereikbaarheid van reactieoppervlak Veelgemaakte fouten: - Alleen 'groter oppervlak' noemen zonder uit te leggen waarom dat relevant is (bereikbaarheid voor Na⁺-ionen). - De voorwaarde 'even zware' negeren en onjuiste conclusies trekken over de hoeveelheid actief materiaal. - Verwarren van energieopslag (capaciteit) met energiedichtheid of vermogen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/17 ## Vraag 18 – Stikstof als bouwstof: eiwitten en aminozuren (1 punt) 1p 18 Geef de naam van deze bouwstof die het element stikstof bevat. Planten kunnen stikstofmoleculen uit de lucht niet opnemen of omzetten. Planten nemen daarom het element stikstof op in de vorm van stikstofhoudende verbindingen. Rondom de wortels van planten kunnen stikstofbindende bacteriën voorkomen. Deze bacteriën zijn in staat om bij kamertemperatuur stikstofmoleculen om te zetten tot ammoniakmoleculen (NH_3). Als mensen daarentegen ammoniak willen maken, dan gebeurt dat in fabrieken of laboratoria bij een temperatuur van ongeveer 500 °C. Wat kun je verwachten: Deze vraag test je kennis over de rol van stikstof in biologische bouwstoffen, specifiek welke macromoleculen stikstof bevatten en als bouwstof dienen. Wat moet je kennen: Je moet weten dat eiwitten en aminozuren belangrijke stikstofhoudende bouwstoffen zijn in organismen. Ook is het handig om te weten dat planten stikstof opnemen in de vorm van stikstofhoudende verbindingen (zoals ammoniak of nitraat) en niet als stikstofgas. Wat moet je kunnen: Je moet de naam kunnen noemen van de belangrijkste stikstofhoudende bouwstof in planten (en andere organismen) op basis van de gegeven context. Waar op letten: Let op het sleutelwoord 'bouwstof' en 'stikstof bevat'. Hoewel er andere stikstofhoudende verbindingen zijn (zoals DNA/RNA), zijn eiwitten de primaire bouwstoffen waar de vraag op doelt. Verwar de stikstofbron (ammoniak) niet met de uiteindelijke bouwstof. Kernbegrippen: eiwitten, aminozuren, stikstof in biomoleculen Veelgemaakte fouten: - Verwarren van stikstofbron (ammoniak, nitraat) met de uiteindelijke bouwstof (eiwit). - Noemen van andere stikstofhoudende biomoleculen zoals DNA/RNA, die minder primair als 'bouwstof' worden gezien in deze context. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/18 ## Vraag 19 – Structuurformules van stikstof en ammoniak (2 punten) 2p 19 Geef de structuurformules van de stoffen stikstof en ammoniak. Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformules van stikstof (N₂) en ammoniak (NH₃) kunnen tekenen, waarbij je de juiste covalente bindingen weergeeft. Wat moet je kennen: Je moet de kernconcepten 'structuurformules', 'Lewisstructuren', 'covalente binding', 'octetregel' en 'valentie' kennen. Specifiek moet je weten hoeveel bindingen stikstof en waterstof doorgaans vormen om aan de octetregel (of duetregel voor H) te voldoen. Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om de structuurformules van eenvoudige moleculen, zoals stikstof en ammoniak, correct te tekenen, inclusief het aantal bindingen tussen de atomen. Waar op letten: Let op het correct weergeven van de drievoudige binding in stikstof (N≡N) en de drie enkele bindingen in ammoniak (N-H). Vermijd het tekenen van een enkelvoudige of dubbele binding voor stikstof. Let er ook op dat het stikstofatoom in ammoniak drie bindingen heeft. De bindingshoeken hoef je niet te beoordelen. Kernbegrippen: structuurformules, Lewisstructuren, covalente binding, octetregel, valentie Veelgemaakte fouten: - Voor stikstof (N₂) een enkele of dubbele binding tekenen in plaats van een tripelbinding. - Voor ammoniak (NH₃) een incorrect aantal bindingen aan het stikstofatoom tekenen. - Vergeten van de niet-bindende elektronenparen (hoewel hier niet expliciet gevraagd of beoordeeld). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/19 ## Vraag 20 – Stikstofomzetting door bacteriën: de rol van enzymen (2 punten) Planten kunnen stikstofmoleculen uit de lucht niet opnemen of omzetten. Planten nemen daarom het element stikstof op in de vorm van stikstofhoudende verbindingen. Rondom de wortels van planten kunnen stikstofbindende bacteriën voorkomen. Deze bacteriën zijn in staat om bij kamertemperatuur stikstofmoleculen om te zetten tot ammoniakmoleculen (NH₃). Als mensen daarentegen ammoniak willen maken, dan gebeurt dat in fabrieken of laboratoria bij een temperatuur van ongeveer 500 °C. 2p 20 Leg uit hoe het mogelijk is dat in bacteriën de omzetting van stikstofmoleculen tot ammoniakmoleculen wel bij kamertemperatuur kan verlopen. Gebruik in je uitleg het begrip activeringsenergie. Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom bacteriën stikstofmoleculen bij kamertemperatuur kunnen omzetten tot ammoniak, terwijl dit in de industrie hoge temperaturen vereist. Je uitleg moet het begrip 'activeringsenergie' bevatten. Wat moet je kennen: Je moet de definitie en functie van activeringsenergie kennen. Je moet weten wat enzymen zijn en hoe ze werken als katalysatoren in biologische processen. Wat moet je kunnen: Je moet de relatie kunnen leggen tussen de aanwezigheid van enzymen, de verlaging van de activeringsenergie en het mogelijk maken van een reactie bij een lagere temperatuur. Waar op letten: Zorg ervoor dat je duidelijk vermeldt dat enzymen de activeringsenergie *verlagen*. Vermijd formuleringen zoals 'overbruggen' of 'leveren' van activeringsenergie, want dit kan punten kosten. Benoem expliciet de rol van enzymen of een biokatalysator. Kernbegrippen: activeringsenergie, katalysator, enzymen, reactiesnelheid, biokatalysator Veelgemaakte fouten: - Vergeten te noemen dat enzymen (of een biokatalysator) de oorzaak zijn van de verlaging van de activeringsenergie. - Onjuist formuleren dat enzymen de activeringsenergie 'leveren' in plaats van 'verlagen'. - De term 'overbruggen' gebruiken in plaats van 'verlagen', wat als minder precies wordt gezien en minder punten oplevert. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/20 ## Vraag 21 – Reactie van ammoniak met water (2 punten) Planten nemen geen ammoniakmoleculen op, maar ammonium-ionen. Ammoniak is een base. Als ammoniak reageert met water, ontstaan onder andere ammonium-ionen. 2p 21 Geef de vergelijking voor de reactie van ammoniak met water waarbij onder andere ammonium-ionen ontstaan. Wat kun je verwachten: Je moet de reactievergelijking opstellen voor de reactie van ammoniak (NH₃) met water (H₂O), waarbij ammonium-ionen (NH₄⁺) ontstaan. Dit is een voorbeeld van een zuur-base reactie. Wat moet je kennen: Je moet weten dat ammoniak een base is en hoe basen reageren met water. Specifiek moet je de definitie van een Brønsted-base kennen (protonacceptor) en de bijbehorende geconjugeerde zuur-base paren kunnen identificeren. Ook moet je de formules van ammoniak, water, ammonium-ionen en hydroxide-ionen kennen. Wat moet je kunnen: Je moet een kloppende reactievergelijking kunnen opstellen, inclusief de juiste formules, coëfficiënten en ladingen. Dit betekent dat je de atoombalans en de ladingsbalans moet kunnen controleren. Je moet ook kunnen herkennen dat dit een evenwichtsreactie is. Waar op letten: Let erop dat je naast het ammonium-ion ook het hydroxide-ion (OH⁻) als product opneemt, aangezien ammoniak een base is. Zorg ervoor dat alle formules correct zijn genoteerd, inclusief de ladingen (NH₄⁺ en OH⁻). Controleer de atoombalans en de ladingsbalans van de complete vergelijking. Gebruik een evenwichtspijl (⇌) of een reactiepijl (→). Kernbegrippen: zuur-base reactie, Brønsted-base, reactievergelijking opstellen, evenwichtsreactie Veelgemaakte fouten: - Vergeten het hydroxide-ion (OH⁻) als product op te nemen, omdat de vraag alleen expliciet het ammonium-ion noemt. - Foutieve ladingen noteren, bijvoorbeeld NH₄ in plaats van NH₄⁺ of OH in plaats van OH⁻. - De reactievergelijking niet kloppend maken qua atoombalans. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/21 ## Vraag 22 – Halfreactie compleet maken: Balanceren van Redoxreacties (3 punten) 3p 22 Neem de onvolledige halfreactie 1 over en maak deze compleet. - Zet H^+ en e^- aan de juiste kant van de pijl. - Maak de halfreactie kloppend. De stof etheen kan problemen vormen bij het telen van gewassen. De etheen-concentratie in de bodem kan namelijk door aanwezigheid van een bacteriesoort, zoals R. rubrum, steeds hoger worden. Onderzoek heeft aangetoond dat de groei van plantenwortels wordt verstoord bij een etheen-concentratie die hoger is dan 0,1 cm^3 per m^3 grond. De onderzoekers hebben de etheenproductie van deze bacteriën gemeten in het laboratorium. Onder geschikte omstandigheden werd door de bacteriën in een reageerbuisje in 1 uur tijd 3 · 10^-2 μmol etheen gevormd. Roos probeert zich voor te stellen wat het effect van deze hoeveelheid etheen is. Ze wil deze hoeveelheid vergelijken met de concentratie etheen waarbij de wortelgroei wordt verstoord. Ze berekent daarom het volume grond in dm^3 waarbij de wortelgroei net niet wordt verstoord door 3 · 10^-2 μmol etheen. Wat kun je verwachten: Je krijgt een onvolledige halfreactie en de opdracht om deze compleet en kloppend te maken. Dit betekent dat je H⁺-ionen en e⁻ (elektronen) aan de juiste kant van de pijl moet plaatsen en ervoor moet zorgen dat zowel de elementbalans als de ladingsbalans klopt. Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van redoxreacties kennen, inclusief het balanceren van halfreacties in een zuur milieu. Specifiek moet je weten hoe je H⁺-ionen en e⁻ toevoegt om de reactie kloppend te maken. Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om een onvolledige halfreactie te analyseren, de atomen van elk element aan beide zijden van de pijl te tellen, en vervolgens systematisch H⁺-ionen en elektronen toe te voegen om zowel de elementbalans (massa) als de ladingsbalans te herstellen. Waar op letten: Let goed op de volgende punten: - Plaats H⁺-ionen en elektronen aan de juiste kant van de pijl. Bij een reductie staan elektronen voor de pijl, bij een oxidatie na de pijl. H⁺-ionen worden vaak gebruikt om de waterstof- en zuurstofbalans te herstellen in een zuur milieu. - Controleer na het toevoegen van H⁺ en e⁻ altijd zowel de elementbalans (aantal atomen van elk type) als de ladingsbalans (totale lading aan beide zijden van de pijl). Een veelvoorkomende fout is het vergeten van de ladingsbalans of het maken van telfouten bij H-atomen. Kernbegrippen: redoxreactie, halfreactie, balanceren van reactievergelijkingen, elementenbalans, ladingsbalans Veelgemaakte fouten: - H⁺-ionen of elektronen aan de verkeerde kant van de reactiepijl plaatsen. - Een telfout maken bij het bepalen van het aantal H-atomen in de organische moleculen. - De lading onjuist berekenen en daardoor een verkeerd aantal elektronen toevoegen. - Vergeten de lading te balanceren nadat de atomen in balans zijn gebracht. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/22 ## Vraag 23 – Etheenconcentratie en wortelgroei: berekening van het volume grond (3 punten) De stof etheen kan problemen vormen bij het telen van gewassen. De etheen-concentratie in de bodem kan namelijk door aanwezigheid van een bacteriesoort, zoals R. rubrum, steeds hoger worden. Onderzoek heeft aangetoond dat de groei van plantenwortels wordt verstoord bij een etheen-concentratie die hoger is dan 0,1 cm³ per m³ grond. De onderzoekers hebben de etheenproductie van deze bacteriën gemeten in het laboratorium. Onder geschikte omstandigheden werd door de bacteriën in een reageerbuisje in 1 uur tijd 3·10⁻² μmol etheen gevormd. Roos probeert zich voor te stellen wat het effect van deze hoeveelheid etheen is. Ze wil deze hoeveelheid vergelijken met de concentratie etheen waarbij de wortelgroei wordt verstoord. Ze berekent daarom het volume grond in dm³ waarbij de wortelgroei net niet wordt verstoord door 3·10⁻² μmol etheen. 3p 23 Geef deze berekening van het volume grond in dm³. Ga ervan uit dat: – het volume van 1 mol etheen 24 dm³ is; – alle gevormde etheen gelijkmatig door de grond verspreid is en blijft. Wat kun je verwachten: Je moet een berekening uitvoeren om het volume grond in dm³ te bepalen waarbij een gegeven hoeveelheid etheen de wortelgroei net niet verstoort. Dit omvat het omrekenen van chemische hoeveelheden naar volumes en het werken met concentraties en verschillende volume-eenheden. Wat moet je kennen: Je moet de relatie tussen mol en volume van een gas (molair volume) kennen, evenals de omrekening van eenheden zoals μmol naar mol, en tussen cm³, dm³ en m³. Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om: 1. Een chemische hoeveelheid (in μmol) om te rekenen naar een volume (bijvoorbeeld in cm³ of dm³). 2. Gegeven concentraties te gebruiken om een volume grond te berekenen. 3. Correcte eenheidsconversies uit te voeren (bijvoorbeeld van μmol naar mol, en tussen cm³, dm³ en m³). 4. Het eindantwoord correct af te ronden op het juiste aantal significante cijfers. Waar op letten: Let goed op de eenheidsconversies, vooral tussen μmol en mol, en tussen cm³, dm³ en m³. Een veelvoorkomende fout is het vergeten van de factor 10⁻⁶ bij μmol naar mol, of de factoren 10³ of 10⁻³ bij volume-eenheden. Zorg ervoor dat je het molair volume correct toepast en dat je de concentratiegrenswaarde op de juiste manier gebruikt in je berekening. Rond het eindantwoord af op één significant cijfer, gezien de precisie van de gegeven waarden. Kernbegrippen: stoichiometrie, molair volume, eenheden omrekenen, concentratieberekening Veelgemaakte fouten: - Fouten in eenheidsconversies (μmol naar mol, cm³ naar dm³, m³ naar dm³). - Vergeten om te rekenen met het molair volume. - Onjuiste toepassing van de concentratiegrenswaarde. - Afrondingsfout / onjuiste significantie; het antwoord moet in één significant cijfer worden gegeven. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/23 ## Vraag 24 – Monomeer van Polymeer A (2 punten) 2p 24 Geef de structuurformule van het monomeer waaruit polymeer A is gevormd. Lagen 1 en 2 houden druppels water tegen, maar laten waterdamp door. De losse watermoleculen in waterdamp binden namelijk niet aan polymeer A. Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule van het monomeer kunnen tekenen waaruit een gegeven polymeer is gevormd. Dit vereist inzicht in de relatie tussen polymeren en monomeren, specifiek bij additiepolymerisatie. Wat moet je kennen: De definitie van een monomeer en een polymeer. De basisprincipes van additiepolymerisatie. De algemene structuur van een additiepolymeer en hoe deze is opgebouwd uit monomeren. De notatie van structuurformules, inclusief dubbele bindingen. Wat moet je kunnen: De repeterende eenheid van een additiepolymeer herkennen in een gegeven structuurformule. De structuurformule van het monomeer afleiden uit de repeterende eenheid van een additiepolymeer door de dubbele binding correct te plaatsen. Een correcte structuurformule tekenen, inclusief alle atomen en bindingen. Waar op letten: Zorg ervoor dat je de structuurformule van het monomeer tekent, niet de repeterende eenheid van het polymeer. Het monomeer moet een dubbele C=C binding bevatten. Plaats de dubbele binding op de juiste plaats in de hoofdketen van het monomeer, niet in een zijketen. Controleer of alle atomen het juiste aantal bindingen hebben (bijvoorbeeld koolstof vier bindingen). Kernbegrippen: polymeren, monomeren, additiepolymerisatie, structuurformule Veelgemaakte fouten: - Het tekenen van de repeterende eenheid in plaats van het monomeer (met de dubbele binding). - Het verkeerd plaatsen van de dubbele binding, bijvoorbeeld in de zijketen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/24 ## Vraag 25 – Binding van watermoleculen aan polymeren: polariteit en hydrofobiciteit (2 punten) 2p 25 Leg aan de hand van figuur 2 uit dat watermoleculen niet binden aan polymeer A. Gebruik in je antwoord begrippen op microniveau. Bij de productie van laag 2 wordt aan polymeer A een hulpstof toegevoegd. Deze hulpstof is opgebouwd uit magnesium-ionen en stearaat-ionen (C_17H_35COO^-). Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom watermoleculen niet binden aan polymeer A, waarbij je begrippen op microniveau gebruikt. Dit betekent dat je de chemische structuur van het polymeer moet koppelen aan de eigenschappen met betrekking tot water. Wat moet je kennen: De begrippen polariteit en apolariteit van moleculen en bindingen. Het concept van hydrofobe en hydrofiele stoffen. De verschillende typen intermoleculaire krachten, met name waterstofbruggen en vanderwaalskrachten. De relatie tussen de structuur van een molecuul (aanwezigheid van C, H, O, N atomen en hun bindingen) en de polariteit/hydrofobiciteit. De basisstructuur van polymeren. Wat moet je kunnen: De structuurformule van polymeer A (figuur 2) analyseren op de aanwezige atomen en bindingen. De polariteit van polymeer A afleiden uit de structuur. De interactie tussen watermoleculen en polymeer A verklaren op basis van polariteit en intermoleculaire krachten. Uitleggen waarom waterstofbruggen niet gevormd kunnen worden tussen water en polymeer A. Begrippen op microniveau correct toepassen in je uitleg. Waar op letten: Zorg ervoor dat je uitleg op microniveau is; vermijd algemene uitspraken over 'plastic' of 'waterafstotend' zonder chemische onderbouwing. Leg expliciet de link tussen de afwezigheid van polaire groepen (zoals -OH of -NH) in polymeer A en het onvermogen om waterstofbruggen te vormen met water. Benoem dat polymeer A alleen C- en H-atomen bevat en daardoor apolair/hydrofoob is. Verklaar waarom watermoleculen, die polair zijn en waterstofbruggen vormen, niet binden aan het apolaire polymeer A. Kernbegrippen: polariteit, apolair, hydrofoob, intermoleculaire krachten, waterstofbruggen, structuur-eigenschap relatie, polymeren Veelgemaakte fouten: - Vergeten om de link te leggen tussen de structuur (alleen C- en H-atomen) en de eigenschap (apolair/hydrofoob). - Niet expliciet benoemen dat er geen polaire groepen zoals -OH of -NH aanwezig zijn die waterstofbruggen kunnen vormen. - Een antwoord geven op macroniveau (bv. 'het is een soort plastic en dat stoot water af') in plaats van op het gevraagde microniveau. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/25 ## Vraag 26 – Verhoudingsformule van een zout: Magnesiumstearaat (1 punt) Bij de productie van laag 2 wordt aan polymeer A een hulpstof toegevoegd. Deze hulpstof is opgebouwd uit magnesium-ionen en stearaat-ionen (C₁₇H₃₅COO⁻). 1p 26 Geef de verhoudingsformule van deze hulpstof. Wat kun je verwachten: Je krijgt een vraag over het opstellen van de verhoudingsformule van een zout, gegeven de samenstellende ionen en hun ladingen. Je moet de ladingen van de ionen gebruiken om de juiste verhouding te bepalen. Wat moet je kennen: De lading van veelvoorkomende metaalionen (zoals aardalkalimetalen), de definitie van een zout, en de notatie van polyatomische ionen. Wat moet je kunnen: De lading van een metaalion afleiden uit zijn positie in het periodiek systeem (bijv. groep 2 = 2+). De verhouding van positieve en negatieve ionen bepalen zodat het zout elektrisch neutraal is. De verhoudingsformule van een zout correct noteren, inclusief haakjes bij polyatomische ionen. Waar op letten: Let goed op de lading van het magnesium-ion (Mg²⁺) en het stearaat-ion (C₁₇H₃₅COO⁻). Zorg ervoor dat de totale positieve lading gelijk is aan de totale negatieve lading. Gebruik haakjes om het polyatomische stearaat-ion als één geheel te behandelen wanneer er meer dan één van deze ionen nodig is. Kernbegrippen: zouten, verhoudingsformule, ionlading, polyatomische ionen Veelgemaakte fouten: - Verkeerde lading voor het magnesium-ion aannemen (bijv. 1+). - De ionen in een 1:1 verhouding combineren, zonder rekening te houden met de ladingen. - Vergeten haakjes te gebruiken rond het polyatomische stearaat-ion, wat leidt tot een onjuiste formule zoals MgC₁₇H₃₅COO₂. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/26 ## Vraag 27 – Polymeer A en de extruder: stofeigenschappen en microniveau (2 punten) Laag 2 van het mondkapje wordt geproduceerd in 2 stappen (figuur 3): Stap 1: Polymeer A en de hulpstof worden in een extruder gemengd en verwarmd. Stap 2: Onder invloed van een sterke warme luchtstroom wordt het vloeibare mengsel tot zeer kleine vezeltjes geblazen. Deze vezeltjes vormen laag 2. Een stofeigenschap van polymeer A maakt het materiaal geschikt om te verwerken in een extruder. Deze stofeigenschap kan onder andere worden verklaard uit een kenmerk op microniveau. 27 − Geef aan welke stofeigenschap polymeer A heeft, waardoor het geschikt is om te verwerken in een extruder. − Geef aan hoe deze eigenschap kan worden verklaard uit een kenmerk op microniveau. Wat kun je verwachten: Je moet de geschikte stofeigenschap van polymeer A voor verwerking in een extruder benoemen en deze eigenschap verklaren op microniveau. Wat moet je kennen: Je moet kennis hebben van thermoplasten, polymeren, en de relatie tussen de structuur op microniveau en de eigenschappen op macroniveau. Specifiek moet je weten dat thermoplasten smelten of vervormbaar worden bij verwarming en dat dit komt door de afwezigheid van crosslinks, waardoor polymeerketens langs elkaar kunnen glijden. Wat moet je kunnen: Je moet een macroscopische stofeigenschap kunnen koppelen aan een verklaring op microniveau, specifiek voor polymeren die verwerkt worden door verhitting en vervorming (zoals in een extruder). Waar op letten: Let op het onderscheid tussen thermoplasten en thermoharders. Zorg ervoor dat je verklaring op microniveau daadwerkelijk een kenmerk op microniveau beschrijft (bijvoorbeeld 'losse ketens' of 'geen crosslinks') en niet een macroscopische eigenschap. Wees specifiek in je antwoord. Kernbegrippen: thermoplasten, polymeren, structuur-eigenschap relaties, microniveau, macroniveau, vanderwaalsbinding Veelgemaakte fouten: - Het verwarren van thermoplasten (smelten bij verhitting) met thermoharders (ontleden bij verhitting). - Een macroscopische eigenschap geven als verklaring op microniveau. - Niet specifiek genoeg zijn, bijvoorbeeld alleen 'het is een plastic' zeggen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/27 ## Vraag 28 – Structuurformule van een geoxideerd polymeerfragment (2 punten) 2p 28 Geef de structuurformule van fragment X. In 2020 werden wereldwijd op een gegeven moment per dag 2,0 miljard mondkapjes met polymeer A in afvalovens verbrand. Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule van een fragment van een polymeer (polypropeen) kunnen tekenen, waarbij een carboxylgroep is gevormd door oxidatie en ketenbreuk. Wat moet je kennen: Je moet de basisstructuur van polypropeen kennen, de structuur van een carboxylgroep (-COOH) en hoe deze ontstaat door oxidatie van een polymeerketen. Ook moet je weten hoe je een fragment van een polymeer correct weergeeft met tildes (~). Wat moet je kunnen: Je moet een structuurformule kunnen tekenen die een deel van een polymeerketen weergeeft, inclusief een functionele groep (carboxylgroep) aan het einde van het fragment. Je moet de ketenbreuk en de vorming van de carboxylgroep kunnen afleiden uit de gegeven reactievergelijking en contextinformatie. Waar op letten: Let goed op de correcte weergave van de carboxylgroep. Vergeet niet de tilde (~) aan het begin van het fragment om aan te geven dat het deel uitmaakt van een langere keten. Zorg ervoor dat alle koolstofatomen vier bindingen hebben en geen chemisch onmogelijke structuren tekent. Kernbegrippen: polymeren, polypropeen, structuurformule, functionele groepen, carboxylgroep, oxidatie, ketenbreuk Veelgemaakte fouten: - Een incorrecte structuur voor de carboxylgroep tekenen. - De tilde (~) vergeten om aan te geven dat het een fragment van een polymeer is. - Een chemisch onmogelijke structuur tekenen, zoals een koolstofatoom met vijf bindingen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/28 ## Vraag 29 – Berekening CO₂-uitstoot bij verbranding mondkapjes (3 punten) In 2020 werden wereldwijd op een gegeven moment per dag 2,0 miljard mondkapjes met polymeer A in afvalovens verbrand. Bereken hoeveel ton CO₂ per dag vrijkwam door de verbranding van polymeer A in deze mondkapjes. Gebruik de volgende gegevens en aannames: – Een mondkapje bevat gemiddeld 2,45 gram polymeer A. – De massa van de repeterende eenheid in polymeer A is 42,1 u. – Bij de verbranding ontstaan drie moleculen CO₂ per repeterende eenheid in polymeer A. – 1 ton = 10³ kg. Wat kun je verwachten: Je moet de totale massa CO₂ berekenen die vrijkomt bij de verbranding van een groot aantal mondkapjes, waarbij je gegevens over de samenstelling van het polymeer en de reactiestoichiometrie gebruikt. Het antwoord moet in tonnen CO₂ per dag worden gegeven. Wat moet je kennen: Het concept van de mol en molaire massa. Stoichiometrie en molverhoudingen in chemische reacties. Eenheden omrekenen (gram naar ton). Werken met wetenschappelijke notatie. Regels voor significantie. Wat moet je kunnen: De molaire massa van een repeterende eenheid of molecuul berekenen. Het aantal mol van een stof berekenen uit de massa en molaire massa. De molverhouding tussen reactant en product toepassen om het aantal mol product te bepalen. De massa van een product berekenen uit het aantal mol en de molaire massa. Grote getallen correct omrekenen tussen verschillende eenheden (bijv. gram naar ton). Het eindantwoord in de juiste significantie geven. Waar op letten: Let goed op de eenheden en zorg voor correcte omrekeningen, vooral van gram naar ton (1 ton = 10³ kg = 10⁶ g). Vergeet niet de molverhouding van 1:3 tussen de repeterende eenheid van polymeer A en CO₂ toe te passen. Houd rekening met de significantie; het antwoord moet in twee significante cijfers worden gegeven, gebaseerd op '2,0 miljard' mondkapjes. Controleer je berekeningen, vooral bij het invoeren van grote getallen in je rekenmachine. Kernbegrippen: rekenen met de mol, molaire massa, stoichiometrie, molverhouding, eenheden omrekenen, wetenschappelijke notatie, significantie Veelgemaakte fouten: - Incorrect omrekenen van eenheden, met name van gram naar ton (factor 10⁻⁶). - Vergeten de molverhouding van 1:3 tussen de repeterende eenheid en CO₂ toe te passen. - Fouten in significantie; het antwoord moet in twee significante cijfers worden gegeven, gebaseerd op de '2,0 miljard' mondkapjes. - Rekenmachinefouten bij het invoeren van grote getallen in wetenschappelijke notatie. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/29 ## Vraag 30 – Waterstofbruggen tekenen bij Hyaluronzuur (HyZ) (2 punten) 2p 30 Voer op de uitwerkbijlage de volgende opdrachten uit: - Teken een watermolecuul dat met een waterstofbrug direct gebonden is aan de repeterende eenheid van HyZ. - Teken een tweede watermolecuul dat via één waterstofbrug gebonden is aan het eerste watermolecuul. - Geef de waterstofbruggen weer met stippellijntjes (•••). - Geef de watermoleculen weer met _H^H O_.^.. Tijdens een onderzoek is bepaald dat 1,0 gram HyZ 44 gram water kan binden. Wat kun je verwachten: Je moet watermoleculen correct tekenen en deze via waterstofbruggen verbinden met een repeterende eenheid van HyZ en met elkaar. Let goed op de juiste weergave van watermoleculen en waterstofbruggen. Wat moet je kennen: Je moet de definitie en de voorwaarden voor het vormen van een waterstofbrug kennen. Dit omvat welke atomen betrokken zijn (H, O, N, F) en de rol van vrije elektronenparen. Je moet ook de structuurformule van water kennen. Wat moet je kunnen: Je moet: - Een watermolecuul correct tekenen als _H^H O_.^.. - Een waterstofbrug correct tekenen met een stippellijn (•••). - Een waterstofbrug vormen tussen een H-atoom van een watermolecuul en een geschikt acceptoratomen (O of N) van HyZ. - Een waterstofbrug vormen tussen twee watermoleculen. Waar op letten: Let op de volgende punten: - Teken de waterstofbruggen als stippellijnen (•••). - Zorg dat de watermoleculen correct zijn weergegeven als _H^H O_.^.. - De waterstofbrug moet gevormd worden tussen een H-atoom (gebonden aan O, N of F) en een O- of N-atoom met een vrij elektronenpaar. - Teken niet meer dan twee waterstofbruggen, zoals gevraagd. - Vermijd het tekenen van waterstofbruggen tussen twee H-atomen, twee O-atomen, of aan C-H bindingen. Kernbegrippen: waterstofbrug, structuurformule, intermoleculaire krachten, polysachariden Veelgemaakte fouten: - Een waterstofbrug verkeerd tekenen, bijvoorbeeld tussen twee H-atomen of twee O-atomen. - De waterstofbrug niet lineair tekenen langs de donor-H-acceptor as. - De waterstofbrug aan een C-H binding tekenen, wat geen H-brugdonor is. - De tekenconventie voor watermoleculen of de stippellijn voor de H-brug vergeten. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/30 ## Vraag 31 – Berekenen van watermoleculen gebonden aan HyZ (2 punten) Tijdens een onderzoek is bepaald dat 1,0 gram HyZ 44 gram water kan binden. Bereken het aantal watermoleculen dat volgens dit onderzoek gebonden kan worden aan een repeterende eenheid van het HyZ. De massa van een repeterende eenheid HyZ is 379 u. Wat kun je verwachten: Je moet het aantal watermoleculen berekenen dat gebonden kan worden aan één repeterende eenheid van HyZ, gegeven de massa van gebonden water per gram HyZ en de massa van één repeterende eenheid HyZ. Wat moet je kennen: Het concept van de molaire massa en hoe deze te gebruiken (M = m/n). De atomaire massa-eenheid (u) en de relatie met gram/mol. De molaire massa van water (H₂O) is 18,0 g/mol of 18,0 u. Wat moet je kunnen: Rekenvaardigheden toepassen om verhoudingen te bepalen. Omrekenen tussen massa (gram of u) en chemische hoeveelheid (mol) of aantal deeltjes. Stoichiometrische berekeningen uitvoeren om de verhouding tussen twee stoffen te vinden. Waar op letten: Zorg ervoor dat je de juiste verhouding berekent (aantal watermoleculen per repeterende eenheid HyZ, niet andersom). Let op de significantie van je antwoord; baseer dit op de minst nauwkeurige gegeven waarde (hier 1,0 gram en 44 gram, dus twee significante cijfers). Gebruik de correcte molaire massa voor water (18,0 g/mol of 18,0 u). Kernbegrippen: rekenen met mol, molaire massa, stoichiometrie, verhoudingen berekenen, atomaire massa-eenheid (u) Veelgemaakte fouten: - Verkeerde verhouding berekenen (bijvoorbeeld mol HyZ / mol water). - Fouten in significantie; het antwoord moet in twee significante cijfers worden gegeven, gebaseerd op de gegeven massa's (1,0 g en 44 g). - Een onjuiste molaire massa voor water gebruiken (moet 18,0 g/mol of 18,0 u zijn). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/31 ## Vraag 32 – Hydrolyse van HyZ: Reactievergelijking met structuurformules (3 punten) 3p 32 Maak op de uitwerkbijlage de reactievergelijking van deze hydrolyse compleet. Gebruik structuurformules voor de koolstofverbindingen. Onderzoekers hebben de hydrolyse van HyZ onderzocht. Gedurende meerdere maanden hebben de onderzoekers in een filler de gemiddelde molaire massa van HyZ gemeten. In figuur 2 zijn de onderzoeksresultaten weergegeven. figuur 2 17,0 · 10^3 molaire massa (g mol^-1) ↑ 16,5 · 10^3 16,0 · 10^3 15,5 · 10^3 15,0 · 10^3 0 50 100 150 200 → tijd (dagen) Figuur 2 toont de molaire massa van HyZ als de filler wordt bewaard bij kamertemperatuur. Op de uitwerkbijlage is figuur 2 nogmaals weergegeven. Wat kun je verwachten: Je moet de hydrolyse van HyZ (hyaluronzuur) weergeven in een complete reactievergelijking. Hierbij gebruik je structuurformules voor de koolstofverbindingen en de formule van water. Wat moet je kennen: Je moet de definitie en het principe van hydrolyse kennen, in het bijzonder toegepast op polysachariden en glycosidische bindingen. Ook is kennis van structuurformules essentieel om de moleculen correct te tekenen. Wat moet je kunnen: Je moet een reactievergelijking kunnen opstellen voor een hydrolysereactie. Dit omvat het correct identificeren van de te verbreken binding (de glycosidische binding), het toevoegen van water als reactant, en het correct tekenen van de structuurformules van de twee monomere producten met de nieuw gevormde hydroxylgroepen. Waar op letten: Let erop dat je H₂O als reactant voor de pijl plaatst. Verbreek de juiste binding: de C-O-C etherbinding tussen de twee ringen (de glycosidische binding). Voeg aan de ene kant van de verbroken binding een -OH groep toe en aan de andere kant een -H atoom (wat resulteert in een tweede -OH groep). Zorg dat de rest van de structuurformules van de monomeren na de pijl exact overeenkomt met de oorspronkelijke delen van de repeterende eenheid, afgezien van de verbroken binding en de toegevoegde waterdelen. Kernbegrippen: hydrolyse, polysachariden, glycosidische binding, structuurformules, reactievergelijking opstellen Veelgemaakte fouten: - Vergeten om H₂O als reactant toe te voegen. - De verkeerde binding verbreken (bijvoorbeeld een C-C binding in een ring). - De atomen van water (H en OH) incorrect toevoegen aan de producten. - Fouten maken bij het overtekenen van de complexe structuurformules. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/32 ## Vraag 33 – Invloed van temperatuur op de hydrolyse van HyZ (2 punten) Onderzoekers hebben de hydrolyse van HyZ onderzocht. Gedurende meerdere maanden hebben de onderzoekers in een filler de gemiddelde molaire massa van HyZ gemeten. In figuur 2 zijn de onderzoeksresultaten weergegeven. Figuur 2 toont de molaire massa van HyZ als de filler wordt bewaard bij kamertemperatuur. Op de uitwerkbijlage is figuur 2 nogmaals weergegeven. Schets op de uitwerkbijlage het verloop van de gemiddelde molaire massa van HyZ als de filler gedurende dezelfde tijd in de koelkast wordt bewaard. Wat kun je verwachten: Je krijgt een grafiek te zien die de afname van de molaire massa van HyZ bij kamertemperatuur weergeeft. Je moet een nieuwe lijn schetsen die de afname van de molaire massa bij een lagere temperatuur (koelkast) toont. Wat moet je kennen: Je moet weten dat de reactiesnelheid van chemische reacties, zoals hydrolyse, afhankelijk is van de temperatuur. Specifiek, dat een lagere temperatuur leidt tot een lagere reactiesnelheid. Wat moet je kunnen: Je moet een grafiek kunnen interpreteren en een nieuwe curve kunnen schetsen op basis van de invloed van temperatuur op de reactiesnelheid. Dit betekent dat je de startpunten gelijk moet houden en de helling van de curve moet aanpassen om een langzamere afname weer te geven. Waar op letten: Let erop dat de nieuwe lijn op hetzelfde punt begint als de originele lijn (de beginmassa is hetzelfde). De lijn moet minder steil dalen dan de originele lijn, wat duidt op een langzamere afbraak. De lijn moet dus hoger eindigen dan de originele lijn en een vloeiende curve zijn, geen rechte lijn. Kernbegrippen: reactiesnelheid, temperatuurafhankelijkheid van reacties, hydrolyse, polymeren, molaire massa Veelgemaakte fouten: - De nieuwe lijn op een ander punt dan 17,0·10³ laten beginnen. De beginmassa is onafhankelijk van de bewaartemperatuur. - Een lijn tekenen die sneller daalt, wat zou duiden op een hogere reactiesnelheid bij een lagere temperatuur. - Een rechte lijn tekenen in plaats van een curve. - De nieuwe lijn onder de oude lijn tekenen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/33 ## Vraag 34 – Enzymatische afbraak van HyZ met crosslinks (1 punt) Ook in het lichaam wordt HyZ afgebroken. Dit gebeurt onder invloed van het enzym hyaluronidase. Deze afbraak in het lichaam verloopt snel in vergelijking met buiten het lichaam. Om de enzymatische afbraak van HyZ in het lichaam tegen te gaan, wordt in een filler vaak gebruikgemaakt van HyZ waarin de ketens met crosslinks aan elkaar zijn gekoppeld (figuur 3). De enzymatische afbraak van HyZ door hyaluronidase verloopt niet in de delen van HyZ met crosslinks. De ingespoten filler behoudt hierdoor langer zijn werking. Geef een verklaring voor het feit dat de enzymatische afbraak van HyZ niet verloopt in de delen van HyZ met crosslinks. Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom een enzym een gemodificeerd substraat niet kan afbreken, specifiek in de context van hyaluronidase en HyZ met crosslinks. Wat moet je kennen: Je moet de begrippen enzymspecificiteit, substraatspecificiteit, actieve plaats en het sleutel-slotmodel kennen. Wat moet je kunnen: Je moet de werking van enzymen kunnen toepassen op een specifieke situatie, waarbij de structuur van het substraat is veranderd. Waar op letten: Let erop dat je antwoord specifiek is en de verandering in de structuur van HyZ koppelt aan de werking van het enzym (bijvoorbeeld de actieve plaats of de passing). Vermijd te algemene antwoorden zoals 'de structuur is anders'. Kernbegrippen: enzymspecificiteit, substraatspecificiteit, actieve plaats, sleutel-slotmodel Veelgemaakte fouten: - Een te algemeen antwoord geven, zoals 'de structuur is anders', zonder dit te koppelen aan de specifieke werking van een enzym (actieve plaats, passing). Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/34 ## Vraag 35 – Berekening van BDDE-gehalte in massa-ppm (3 punten) 3p 35 Bereken het gehalte BDDE in massa-ppm dat maximaal in de filler aanwezig mag zijn. Gebruik de volgende gegevens: - De dichtheid van de filler is 1,0 g mL^-1. - De molecuulformule van BDDE is C_10H_18O_4. In het lichaam zal het gecrosslinkte HyZ uiteindelijk toch worden afgebroken. De BDDE-crosslink wordt hierbij omgezet tot de lichaamseigen stoffen glycerol en butaandizuur. Wat kun je verwachten: Je moet het maximale gehalte van BDDE in massa-ppm berekenen dat in de filler aanwezig mag zijn. Dit omvat het gebruik van de molecuulformule, dichtheid en de definitie van massa-ppm. Wat moet je kennen: De definitie en berekening van molaire massa. De relatie tussen dichtheid, massa en volume. De definitie van massa-ppm (delen per miljoen op basis van massa). Het omrekenen van eenheden (bijv. g naar mg, mL naar L, L naar kg met dichtheid). Wat moet je kunnen: De molaire massa van BDDE berekenen aan de hand van de molecuulformule. De massa van een stof berekenen uit het aantal mol en de molaire massa. De massa van een volume filler berekenen met behulp van de dichtheid. Het gehalte van een stof omrekenen naar massa-ppm. Waar op letten: Zorg voor een correcte berekening van de molaire massa van BDDE. Let goed op de eenheden bij het omrekenen (bijv. g naar mg, mL naar L). Verwar massa-ppm niet met volume-ppm. Pas de dichtheid correct toe om de massa van de filler te bepalen. Rond je antwoord correct af en let op significantie. Kernbegrippen: molaire massa, concentratie, dichtheid, massa-ppm, eenheden omrekenen Veelgemaakte fouten: - Verkeerde berekening molaire massa. - Fouten bij omrekenen van eenheden (mL naar L, g naar kg). - Verwarring tussen massa-ppm en volume-ppm. - Onjuiste toepassing van de dichtheid (bijv. vergeten om volume om te rekenen naar mL). - Onjuiste afronding of significantie. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/35 ## Vraag 36 – Structuurformule van butaandizuur (3 punten) In het lichaam zal het gecrosslinkte HyZ uiteindelijk toch worden afgebroken. De BDDE-crosslink wordt hierbij omgezet tot de lichaamseigen stoffen glycerol en butaandizuur. 3p 36 Geef de structuurformule van butaandizuur. Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule van butaandizuur kunnen tekenen, gebaseerd op de IUPAC-nomenclatuur. Wat moet je kennen: Je moet de IUPAC-nomenclatuur voor carbonzuren en dicarbonzuren kennen, inclusief de betekenis van voorvoegsels zoals 'butaan-' en achtervoegsels zoals '-dizuur'. Je moet ook de structuur van een carboxylgroep (-COOH) kennen. Wat moet je kunnen: Je moet een structuurformule kunnen tekenen die een koolstofketen met het juiste aantal koolstofatomen en de juiste functionele groepen (carboxylgroepen) op de juiste posities bevat. Waar op letten: Let op het juiste aantal koolstofatomen (vier voor 'butaan'). Zorg ervoor dat er twee carboxylgroepen aanwezig zijn ('dizuur') en dat deze aan de uiteinden van de koolstofketen geplaatst zijn. Controleer of de structuurformule van de carboxylgroep correct is (C=O en -OH aan hetzelfde koolstofatoom). Kernbegrippen: structuurformule, IUPAC-nomenclatuur, carbonzuren, dicarbonzuren Veelgemaakte fouten: - Verkeerd aantal koolstofatomen in de hoofdketen. - Incorrect aantal of positie van de carboxylgroepen. - Incorrecte structuur van de carboxylgroep. - Onvoldoende waterstofatomen om de octetregel voor koolstof te vervullen. Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-2/vraag/36 ## Vragen in dit examen ### Vraag 6 – Dichtheid en lagen van vloeistoffen Wat kun je verwachten: Een vraag over het scheiden van vloeistoffen en de stofeigenschap die bepaalt welke laag bovenop ligt. Wat moet je kennen: Het concept van dichtheid en hoe dit de relatieve positie van niet-mengbare vloeistoflagen beïnvloedt. Wat moet je kunnen: De juiste stofeigenschap benoemen die verantwoordelijk is voor de positie van vloeistoflagen in een mengsel. Waar op letten: Let goed op de vraagstelling: er wordt gevraagd waarom de ene laag *boven* de andere ligt, niet waarom de vloeistoffen überhaupt scheiden. Verwar dit niet met oplosbaarheid of kookpunt. Kernbegrippen: dichtheid, stoflagen, niet-mengbare vloeistoffen, scheidingsmethoden ## Opgaven (tekst van het examen) ### Pagina 1 Examen HAVO 2025 tijd vak 2 dinsdag 17 juni 13.30 - 16.30 uur scheikunde Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage. Dit examen bestaat uit 36 vragen. Voor dit examen zijn maximaal 78 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-25-2-0 ### Pagina 2 Bacteriën maken aniline uit suiker Aniline ($C_6H_5NH_2$) is een grondstof voor onder andere schuimrubber. In 2022 werd 9,4 miljoen ton aniline geproduceerd. Het meest gebruikte proces voor de productie van aniline is het nitrobenzeenproces. Het nitrobenzeenproces verloopt in twee stappen: Stap 1: Benzeen ($C_6H_6$) reageert met geconcentreerd salpeterzuur tot nitrobenzeen ($C_6H_5NO_2$) en water. Als katalysator wordt geconcentreerd zwavelzuur gebruikt. $C_6H_6 + HNO_3 \xrightarrow{H_2SO_4} C_6H_5NO_2 + H_2O$ (reactie 1) Stap 2: Nitrobenzeen wordt met behulp van waterstof omgezet tot aniline en water. Dit gebeurt bij een temperatuur van 200 °C tot 300 °C in aanwezigheid van een tweede katalysator. $C_6H_5NO_2 + 3 H_2 \xrightarrow{katalysator} C_6H_5NH_2 + 2 H_2O$ (reactie 2) Het hele proces kan met één vergelijking worden weergegeven. 4p 1 - Geef de totale vergelijking voor de productie van aniline uit benzeen via het nitrobenzeenproces. - Bereken de atoom economie van het nitrobenzeenproces. Het nitrobenzeenproces is niet "groen" te noemen. Gebruik van de stof benzeen past niet bij uitgangspunt 7 van de groene chemie, omdat benzeen een bestanddeel is van aardolie. Gebruik van geconcentreerd salpeterzuur past niet bij uitgangspunt 12 van de groene chemie. 1p 2 Leg uit dat het gebruik van geconcentreerd salpeterzuur niet bij uitgangspunt 12 van de groene chemie past. In Duitsland heeft Covestro een fabriek gebouwd die gebruik maakt van genetisch aangepaste bacteriën voor de productie van aniline. Figuur 1a toont een onvolledig blokschema voor deze fabriek. In een reactor die bacteriën bevat (R1), wordt een oplossing van onder andere glucose en ammonium chloride ($NH_4Cl$) ingevoerd als voedingsstof voor de bacteriën. Bacteriën zetten deze stoffen om tot anthraniline (figuur 1b). figuur 1 [FIGUUR: 1a: Een blokschema met input "oplossing van glucose en NH4Cl" naar R1. R1 heeft een output naar S1. S1 heeft outputs "water", "wateroplosbare bijproducten" en "anthraniline". S1 heeft ook een input van "bacteriën". 1b: Chemische structuurformule van anthraniline.] 1a onvolledig blokschema 1b anthraniline HA-1028-a-25-2-0 2 / 16 Voor alle eindexamens, zie www.alleeindexamens.nl. Voor de perfecte voorbereiding op je eindexamen, zie ook www.ssleiden.nl. Pagina: 55 ### Pagina 3 Na een bepaalde tijd zijn de voedingsstoffen omgezet en wordt de inhoud van de reactor gefiltreerd (S1). Het residu bestaat uit bacteriën die kunnen worden hergebruikt. Omdat de bacteriën zich vermenigvuldigen, wordt een deel hiervan afgevoerd. In het filtraat zijn onder andere water, anthaniline en wateroplosbare bijproducten aanwezig. De pH van het filtraat is 7,5. Bij deze pH hebben moleculen anthaniline een H+-ion afgestaan. 3p 3 Bereken [OH-] in mol L-1 bij pH = 7,5 (T = 298 K). Geef je antwoord in het juiste aantal significante cijfers. 1p 4 Omcirkel in de figuur op de uitwerkbijlage welk H-atoom van anthaniline als H+-ion is afgestaan bij pH = 7,5. Het filtraat wordt geleid naar een tweede reactor (R2). Bij een temperatuur van 160 °C wordt anthaniline volledig omgezet tot aniline en koolstofdioxide. In R2 wordt koolstofdioxide afgescheiden van het mengsel van water, aniline en wateroplosbare bijproducten. Vervolgens wordt aniline in scheidingsruimte 2 (S2) gescheiden van de rest van het reactiemengsel door middel van extractie met dodecaan-1-ol. De extractie in S2 wordt uitgevoerd met dodecaan-1-ol omdat aniline hierin beter oplost dan in water. In figuur 2 is schematisch weergegeven hoe twee moleculen dodecaan-1-ol een animuleemolecuul omringen. figuur 2 [FIGUUR: Schematische weergave van dodecaan-1-ol die een aniline molecuul omringt. Dodecaan-1-ol is weergegeven als een lange koolwaterstofketen met aan het uiteinde een -OH groep. Aniline is weergegeven als een benzeenring met een NH2 groep.] dodecaan-1-ol Tussen moleculen aniline en dodecaan-1-ol zijn verschillende bindingstypen aanwezig. 2p 5 Geef de twee bindingstypen die aanwezig zijn tussen moleculen aniline en moleculen dodecaan-1-ol. HA-1028-a-25-2-o 3 / 16 lees verder ‣‣‣ ### Pagina 4 Omdat water en dodecaan-1-ol niet mengen, ontstaan in S2 twee vloeistoflagen. De vloeistoflaag met daarin dodecaan-1-ol vormt hierbij de bovenste laag. 1p 6 Geef aan door welk verschil in stofeigenschap de laag met dodecaan-1-ol boven de waterlaag in S2 terechtkomt. De vloeistoflaag met dodecaan-1-ol en aniline wordt in S2 afgescheiden van de laag met water en de wateroplosbare bijproducten. De laag met dodecaan-1-ol en aniline wordt gescheiden in scheidingsruimte 3 (S3). Dodecaan-1-ol wordt hergebruikt. In de tabel is informatie opgenomen over aniline en dodecaan-1-ol. tabel stof structuurformule kookpunt (°C) aniline H | H -N-H | H C=C H C=C C=C | H H dodecaan-1-ol H₂C-(CH₂)₁₁-OH 259 2p 7 Leg uit welke scheidingsmethode kan worden toegepast om dodecaan-1-ol en aniline te scheiden in S3. Op de uitwerkbijlage is het onvolledige blokschema van figuur 1a nogmaals weergegeven. 4p 8 Maak het blokschema op de uitwerkbijlage compleet. Teken de blokken S2 en S3. Teken de pijlen van de ontbrekende stofstromen bij R2, S2 en S3. Noteer de nummers van de onderstaande stoffen bij de juiste pijlen: 1 aniline 2 dodecaan-1-ol 3 koolstofdioxide 4 water 5 wateroplosbare bijproducten Je moet sommige nummers meer dan één keer gebruiken. Houd rekening met hergebruik van stoffen. Bij de gedrukte pijlen hoef je geen nummers te noteren. HA-1028-a-25-2-0 4/16 lees verder ►►► ### Pagina 5 Zeewater-accu De huidige lithium-ionbatterij is geschikt voor de duurzame opslag van energie, maar het benodigde lithium is schaars. Daarom wordt onderzoek gedaan naar een accu die natrium-ionen gebruikt. Na$^+$-ionen zijn overvloedig aanwezig in zeewater. De molariteit van de Na$^+$-ionen hierin is gemiddeld 470 mmol per liter zeewater. 2p 9 Bereken de concentratie van de Na$^+$-ionen in zeewater in gram per liter. Een accu die Na$^+$-ionen uit zeewater gebruikt, wordt een zeewater-accu genoemd. Het opladen van een bepaald type zeewater-accu is in figuur 1 schematisch weergegeven. figuur 1 [FIGUUR: Schematische weergave van een zeewater-accu met natrium-elektrode, oplossing A, koolstofelektrode en zee-water.] Oplossing A bevat het zout natriumtrifluormethaanulfonaat ($NaClF_3SO_3$). Dit zout bevat twee soorten ionen: Na$^+$-ionen en trifluormethaanulfonaat- ionen. 1p 10 Geef de formule van het trifluormethaanulfonaat-ion. Bij het opladen vindt aan de natriumelektrode een halfreactie plaats waarbij Na$^+$-ionen uit oplossing A worden omgezet tot natrium. Zeewater is licht basisch. Aan de koolstofelektrode reageren bij het opladen hydroxide-ionen tot zuurstof en water volgens halfreactie 1. oplade: $4 OH^- \rightarrow O_2 + 2 H_2O + 4 e^-$ (halfreactie 1) 2p 11 - Geef de halfreactie die aan de natriumelektrode plaatsvindt bij het opladen. - Leid de totale vergelijking af van de reacties bij het opladen. HA-1028-a-25-2-o 5 / 16 lees verder ### Pagina 6 De accu kan uiteraard ook stroom leveren. 2p 12 Leg uit of aan de koolstofelektrode bij stroomlevering de halfreactie van een oxidator of een reductor plaatsvindt. Doe dit aan de hand van halfreactie 1. De natrium-elektrode is goed afgesloten voor water. Als toch een kleine hoeveelheid water in de elektroderuimte terechtkomt, kan water reageren met natrium. Hierbij wordt vast natriumhydroxide (NaOH) gevormd. Ook ontstaat een andere stof, hierop is gevarenzin H220 van toepassing. 2p 13 Voer de volgende opdrachten uit: - Geef de vergelijking van de reactie tussen natrium en water. - Geef aan op welke stof H220 van toepassing is. Gebruik de Binas-tabellen 48 en 96E of ScienceData-tabellen 9.1F en 38.3. Noteer je antwoord als volgt: reactie: ... H220 is van toepassing op de stof: ... Vanwege de risico's van het gebruik van natriumelektroden is onderzoek gedaan naar het gebruik van andere elektroden in zeewater-accu's. Een van de onderzochte elektroden is een elektrode van di-antimoon trisulfide ($Sb_2S_3$). Deze stof reageert bij opladen met $Na^+$-ionen tot het metaal antimoon (Sb) en een zout (halfreactie 2). Vervolgens worden Sb-atomen en $Na^+$-ionen omgezet tot de legering $Na_3Sb$ (halfreactie 3). $$Sb_2S_3 + 6 Na^+ + 6 e^- \rightarrow 2 Sb + 3 Na_2S$$ (halfreactie 2) $$2 Sb + 6 Na^+ + 6 e^- \rightarrow 2 Na_3Sb$$ (halfreactie 3) In halfreactie 3 neemt een van de deeltjes elektronen op. 2p 14 - Geef de formule van het deeltje in halfreactie 3 dat elektronen opneemt. - Geef aan welk type rooster aanwezig is in de legering $Na_3Sb$. Uit halfreacties 2 en 3 blijkt dat per mol $Sb_2S_3$ veel elektronen worden opgenomen. Dit is een belangrijk gegeven voor de energiedichtheid van een accu. De energiedichtheid van deze accu is de hoeveelheid energie die per kg elektrodemateriaal ($Sb_2S_3$) kan worden geleverd. De energiedichtheid wordt uitgedrukt in Wh kg$^{-1}$ (wattuur per kg). De maximale energie die deze accu per mol elektronen kan leveren, is 51 Wh. 4p 15 Bereken de energiedichtheid van deze accu. Geef je antwoord in het juiste aantal significante cijfers. Gebruik halfreacties 2 en 3 en het volgende gegeven: De molaire massa van $Sb_2S_3$ is $340$ g mol$^{-1}$. HA-1028-a-25-2-o 6/16 ### Pagina 7 Een probleem met een massieve Sb$_2$S$_3$-elektrode is dat Na$^{+}$-ionen moeilijk tot het binnenste gedeelte van de elektrode kunnen doordringen (figuur 2a). Hierdoor is de elektrode minder efficiënt. De onderzoekers hebben daarom een elektrode gemaakt waarin het Sb$_2$S$_3$ in de vorm van dunne naaldjes (figuur 2b) aanwezig is. figuur 2 2a Sb$_2$S$_3$-elektrode 2b elektronenmicroscoop-opname (bestaande uit een massieve staaf) van een Sb$_2$S$_3$-elektrode (bestaande uit naaldjes) [FIGUUR: Schematische weergave van een massieve elektrode met pijlen die Na+ aangeven die proberen door te dringen, en een legenda die de doordringbare en niet-doordringbare delen aangeeft.] [FIGUUR: Elektronenmicroscoop-opname van dunne naaldjes van Sb$_2$S$_3$, met een schaalbalk van 200 nm en een aanduiding "k".] legenda: deel waar Na$^{+}$ kan doordringen deel waar Na$^{+}$ niet kan doordringen De gemiddelde diameter van de atomen in de naaldjes is 3,7 Å (1,0 Å = 0,1 nm). 2p 16 Bepaal hoeveel atomen dik een naaldje minimaal is. Gebruik de dikte van het naaldje aangegeven met k in figuur 2b. 2p 17 Leg uit of een accu met een elektrode in de vorm van naaldjes meer of minder energie kan opslaan dan een accu met een elektrode in de vorm van een even zware massieve staaf. Gebruik figuur 2. HA-1028-a-25-2-o 7 / 16 lees verder ### Pagina 8 Stikstofbindende bacteriën maken etheen Planten halen hun voedingsstoffen uit de bodem en de lucht. Voedingsstoffen voor planten moeten onder andere het element stikstof bevatten. Zonder het element stikstof kunnen planten een bepaalde bouwstof niet aanmaken. 1p 18 Geef de naam van deze bouwstof die het element stikstof bevat. Planten kunnen stikstofmoleculen uit de lucht niet opnemen of omzetten. Planten nemen daarom het element stikstof op in de vorm van stikstofhoudende verbindingen. Rondom de wortels van planten kunnen stikstofbindende bacteriën voorkomen. Deze bacteriën zijn in staat om bij kamertemperatuur stikstofmoleculen om te zetten tot ammoniakmoleculen ($NH_3$). Als mensen daarentegen ammoniak willen maken, dan gebeurt dat in fabrieken of laboratoria bij een temperatuur van ongeveer 500 °C. 2p 19 Geef de structuurformules van de stoffen stikstof en ammoniak. 2p 20 Leg uit hoe het mogelijk is dat in bacteriën de omzetting van stikstofmoleculen tot ammoniakmoleculen wel bij kamertemperatuur kan verlopen. Gebruik in je uitleg het begrip activeringsenergie. Planten nemen geen ammoniakmoleculen op, maar ammonium-ionen. Ammoniak is een base. Als ammoniak reageert met water, ontstaan onder andere ammonium-ionen. 2p 21 Geef de vergelijking voor de reactie van ammoniak met water waarbij onder andere ammonium-ionen ontstaan. HA-1028-a-25-2-o 8 / 16 lees verder ►►► ### Pagina 9 Stikstofbindende bacteriën gebruiken sulfaat-ionen om het aminozuur methionine te maken. Wanneer de concentratie sulfaat laag is, kunnen sommige soorten bacteriën ook op een andere manier methionine maken. Als bijproduct wordt dan etheen gevormd. Onderzoekers hebben vastgesteld dat in deze bacteriën uiteindelijk een stof met de formule $C_3H_8SO$ wordt omgezet tot etheen. Deze omzetting is een redoxreactie. Een van de halfreacties is hieronder onvolledig weergegeven (halfreactie 1). $C_3H_8SO \rightarrow CH_3SH + C_2H_4 + H_2O$ (halfreactie 1) In deze halfreactie ontbreken $H^+$-ionen en elektronen. 3p 22 Neem de onvolledige halfreactie 1 over en maak deze compleet. – Zet $H^+$ en $e^-$ aan de juiste kant van de pijl. – Maak de halfreactie kloppend. De stof etheen kan problemen vormen bij het telen van gewassen. De etheen-concentratie in de bodem kan namelijk door aanwezigheid van een bacteriesoort, zoals $R$. $rubrum$, steeds hoger worden. Onderzoek heeft aangetoond dat de groei van plantenwortels wordt verstoord bij een etheen-concentratie die hoger is dan $0,1$ cm$^3$ per m$^3$ grond. De onderzoekers hebben de etheenproductie van deze bacteriën gemeten in het laboratorium. Onder geschikte omstandigheden werd door de bacteriën in een reageerbuisje in 1 uur tijd $3 \cdot 10^{-2}$ $\mu$mol etheen gevormd. Roos probeert zich voor te stellen wat het effect van deze hoeveelheid etheen is. Ze wil deze hoeveelheid vergelijken met de concentratie etheen waarbij de wortelgroei wordt verstoord. Ze berekent daarom het volume grond in dm$^3$ waarbij de wortelgroei net niet wordt verstoord door $3 \cdot 10^{-2}$ $\mu$mol etheen. 3p 23 Geef deze berekening van het volume grond in dm$^3$. Ga ervan uit dat: – het volume van 1 mol etheen $24$ dm$^3$ is; – alle gevormde etheen gelijkmatig door de grond verspreid is en blijft. HA-1028-a-25-2-o 9 / 16 lees verder ►►► ### Pagina 10 Mondkapjes Tijdens de covid-19-pandemie werden er grote hoeveelheden mondkapjes gebruikt, zoals het mondkapje type IIR (figuur 1). figuur 1 [FIGUUR: Een schematische weergave van een mondkapje met drie lagen, gelabeld als 'laag 3', 'laag 2' en 'laag 1'.] Dit mondkapje bestaat uit drie lagen: - laag 1: de buitenlaag die grote vochtdruppels tegenhoudt. - laag 2: de middenlaag met zeer kleine poriën. Deze laag houdt kleinere vochtdruppels tegen die virusdeeltjes kunnen bevatten. - laag 3: de binnenlaag die vocht uit de uitgeademde lucht kan opnemen. Lagen 1 en 2 kunnen worden gemaakt van polymeer A (figuur 2). Polymeer A is een additiepolymeer. figuur 2 [FIGUUR: De structuurformule van polymeer A, weergegeven als een herhalende eenheid met koolstofatomen en methylgroepen.] $ \sim CH_2 - CH - CH_2 - CH \sim $ $ \quad\quad | \quad\quad | $ $ \quad\quad CH_3 \quad CH_3 $ polymeer A 24 (2p) Geef de structuurformule van het monomeer waaruit dit polymeer is gevormd. Lagen 1 en 2 houden druppels water tegen, maar laten waterdamp door. De losse watermoleculen in waterdamp binden namelijk niet aan polymeer A. 25 (2p) Leg aan de hand van figuur 2 uit dat watermoleculen niet binden aan polymeer A. Gebruik in je antwoord begrippen op microniveau. Bij de productie van laag 2 wordt aan polymeer A een hulpstof toegevoegd. Deze hulpstof is opgebouwd uit magnesium-ionen en stearaat-ionen ($C_{17}H_{35}COO^{-}$). 26 (1p) Geef de verhoudingsformule van deze hulpstof. HA-1028-a-25-2-o 10 / 16 lees verder ►►► ### Pagina 11 Laag 2 van het mondkapje wordt geproduceerd in 2 stappen (figuur 3): Stap 1: Polymeer A en de hulpstof worden in een extruder gemengd en verwarmd. Stap 2: Onder invloed van een sterke warme luchtstroom wordt het vloeibare mengsel tot zeer kleine vezeltjes geblazen. Deze vezeltjes vormen laag 2. [FIGUUR: Schema van een extruder die polymeer A en hulpstof verwerkt tot vezeltjes die door een blazer op een koelrol terechtkomen om laag 2 te vormen.] Een stofeigenschap van polymeer A maakt het materiaal geschikt om te verwerken in een extruder. Deze stofeigenschap kan onder andere worden verklaard uit een kenmerk op microniveau. 2p 27 - Geef aan welke stofeigenschap polymeer A heeft, waardoor het geschikt is om te verwerken in een extruder. - Geef aan hoe deze eigenschap kan worden verklaard uit een kenmerk op microniveau. HA-1028-a-25-2-o 11 / 16 lees verder ►►► ### Pagina 12 Laag 3 van het mondkapje wordt vaak ook gemaakt van polymeer A, maar polymeer A kan geen water binden. Om laag 3 waterbindende eigenschappen te geven wordt door reactie met zuurstof een deel van de polymeerketens voorzien van carboxylgroepen. In figuur 4 is de vergelijking van deze reactie onvolledig weergegeven. figuur 4 plek waar de keten breekt [FIGUUR: Reactievergelijking met polymeerketens die worden gesplitst door zuurstof tot twee fragmenten.] Door de reactie breekt een polymeerketen in twee fragmenten. Fragment X bevat een carboxylgroep. 2p 28 Geef de structuurformule van fragment X. In 2020 werden wereldwijd op een gegeven moment per dag 2,0 miljard mondkapjes met polymeer A in afvalovens verbrand. 3p 29 Bereken hoeveel ton CO₂ per dag vrijkwam door de verbranding van polymeer A in deze mondkapjes. Gebruik de volgende gegevens en aannames: – Een mondkapje bevat gemiddeld 2,45 gram polymeer A. – De massa van de repeterende eenheid in polymeer A is 42,1 u. – Bij de verbranding ontstaan drie moleculen CO₂ per repeterende eenheid in polymeer A. – 1 ton = $10^3$ kg. HA-1028-a-25-2-o 12 / 16 lees verder ► ► ► ### Pagina 13 Hyaluronzuur in fillers Om rimpels op te vullen, kan een 'filler' in de huid geïnjecteerd worden. Moderne fillers bevatten vaak de polysaccharide hyaluronzuur (HyZ). Volgens fabrikanten houdt de huid door het gebruik van een filler met HyZ beter water vast. Hierdoor worden rimpels opgevuld en ziet je huid er strakker uit. In figuur 1 is de structuurformule van een repeterende eenheid van HyZ weergegeven. figuur 1 [FIGUUR: Structuurformule van een repeterende eenheid van hyaluronzuur.] HyZ heeft een zeer hoog waterbindend vermogen. Een klein deel van de gebonden watermoleculen is via waterstofbruggen direct gebonden aan HyZ. Een groter deel is niet direct gebonden, maar is via andere watermoleculen gebonden aan HyZ. 2p 30 Voer op de uitwerkbijlage de volgende opdrachten uit: - Teken een watermolecuul dat met een waterstofbrug direct gebonden is aan de repeterende eenheid van HyZ. - Teken een tweede watermolecuul dat via één waterstofbrug gebonden is aan het eerste watermolecuul. - Geef de waterstofbruggen weer met stippellijntjes (•••). - Geef de watermoleculen weer met $\overset{\Large{O}}{\overset{_{\Large{H}}}{\Large{\dots}}} $H. Tijdens een onderzoek is bepaald dat 1,0 gram HyZ 44 gram water kan binden. 2p 31 Bereken het aantal watermoleculen dat volgens dit onderzoek gebonden kan worden aan een repeterende eenheid van het HyZ. De massa van een repeterende eenheid HyZ is 379 u. HA-1028-a-25-2-o 13 / 16 lees verder ►►► ### Pagina 14 HyZ is een polysaccharide en wordt in een ongebruikte filler langzaam afgebroken door hydrolyse. Daarom kan een ongebruikte filler niet oneindig lang worden bewaard. Op de uitwerkbijlage is de vergelijking van de hydrolyse van een repeterende eenheid HyZ onvolledig weergegeven. De plaats van de hydrolyse is met een pijl aangegeven. 3p 32 Maak op de uitwerkbijlage de reactievergelijking van deze hydrolyse compleet. Gebruik structuurformules voor de koolstofverbindingen. Onderzoekers hebben de hydrolyse van HyZ onderzocht. Gedurende meerdere maanden hebben de onderzoekers in een filler de gemiddelde molaire massa van HyZ gemeten. In figuur 2 zijn de onderzoeksresultaten weergegeven. figuur 2 [FIGUUR: Grafiek met op de y-as de molaire massa (g mol⁻¹) van 15,0 x 10³ tot 17,0 x 10³, en op de x-as de tijd (dagen) van 0 tot 200. De grafiek toont een curve die begint bij ongeveer 17,0 x 10³ en langzaam daalt richting 15,0 x 10³ bij 200 dagen.] Figuur 2 toont de molaire massa van HyZ als de filler wordt bewaard bij kamertemperatuur. Op de uitwerkbijlage is figuur 2 nogmaals weergegeven. 2p 33 Schets op de uitwerkbijlage het verloop van de gemiddelde molaire massa van HyZ als de filler gedurende dezelfde tijd in de koelkast wordt bewaard. HA-1028-a-25-2-o 14 / 16 lees verder ▶ ► ► ### Pagina 15 Ook in het lichaam wordt HyZ afgebroken. Dit gebeurt onder invloed van het enzym hyaluronidase. Deze afbraak in het lichaam verloopt snel in vergelijking met buiten het lichaam. Om de enzymatische afbraak van HyZ in het lichaam tegen te gaan, wordt in een filler vaak gebruikgemaakt van HyZ waarin de ketens met crosslinks aan elkaar zijn gekoppeld (figuur 3). figuur 3 [FIGUUR: Schematische weergave van de structuur van HyZ, waarbij twee eenheden aan elkaar gekoppeld zijn. De structuur toont suikereenheden met hydroxylgroepen en een NH-groep met een acetylgroep.] De enzymatische afbraak van HyZ door hyaluronidase verloopt niet in de delen van HyZ met crosslinks. De ingespoten filler behoudt hierdoor langer zijn werking. 1p 34 Geef een verklaring voor het feit dat de enzymatische afbraak van HyZ niet verloopt in de delen van HyZ met crosslinks. Let op: de laatste vragen van dit examen staan op de volgende pagina. HA-1028-a-25-2-0 15 / 16 lees verder ### Pagina 16 Een stof die veel gebruikt wordt als crosslinker is BDDE. Maar deze stof is zeer reactief en kan schade aan weefsels opleveren. Er mag daarom van het niet-gereageerde BDDE maximaal $1,0 \cdot 10^{-5}$ mol L$^{-1}$ in de filler aanwezig zijn. 3p 35 Bereken het gehalte BDDE in massa-ppm dat maximaal in de filler aanwezig mag zijn. Gebruik de volgende gegevens: - De dichtheid van de filler is $1,0$ g mL$^{-1}$. - De molecuulformule van BDDE is $C_{10}H_{18}O_4$. In het lichaam zal het gecrosslinkte HyZ uiteindelijk toch worden afgebroken. De BDDE-crosslink wordt hierbij omgezet tot de lichaamseigen stoffen glycerol en butaandizuur. 3p 36 Geef de structuurformule van butaandizuur. 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-25-2-o 16 / 16 einde ■