# Eindexamen Scheikunde VWO 2001 tijdvak 1

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/scheikunde/2001/tijdvak-1

## Vragen in dit examen

### Vraag 1 – Opgave 2

### Vraag 2 – Opgave 2

### Vraag 3 – Opgave 2

### Vraag 4 – Opgave 2

### Vraag 5 – Opgave 1

### Vraag 6 – Opgave 1

### Vraag 7 – Opgave 2

### Vraag 8 – Opgave 1

### Vraag 9 – Opgave 2

### Vraag 10 – Opgave 2

### Vraag 11 – Opgave 2

### Vraag 12 – Opgave 1

### Vraag 13 – Opgave 2

### Vraag 14 – Opgave 1

### Vraag 15 – Opgave 1

### Vraag 16 – Opgave 2

### Vraag 17 – Opgave 2

### Vraag 18 – Opgave 2

### Vraag 19 – Opgave 1

### Vraag 20 – Opgave 1

### Vraag 21 – Opgave 2

### Vraag 22 – Opgave 2

### Vraag 23 – Opgave 2

### Vraag 24 – Opgave 2

### Vraag 25 – Opgave 2

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Examen VWO
Voorbereidend
Wetenschappelijk
Onderwijs
2001
Tijdvak 1
Vrijdag 18 mei
13.30 - 16.30 uur
Scheikunde 1 (nieuwe stijl)
Voor dit examen zijn maximaal 71 punten te
behalen; het examen bestaat uit 25 vragen.
Voor elk vraagnummer is aangegeven hoeveel
punten met een goed antwoord behaald kunnen
worden.
Bij dit examen hoort een informatieblad.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg,
berekening of afleiding gevraagd wordt,
worden aan het antwoord meestal geen
punten toegekend als deze verklaring, uitleg,
berekening of afleiding ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen,
voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redener worden
evraagd en je geeft meer dan twee redener,
dan worden alleen de eerste twee in de
beoordeling meegeteld.
100015 34
Begin

### Pagina 2

Parkeerkaartje
artikel
In het volgende artikel wordt een voorbeeld gegeven van de manier waarop chemie
ingezet kan worden om het alledaagse leven gemakkelijker te maken:
Stel je het werk van een parkeerwachter voor die voortdurend
op de parkeerkaartjes achter de voorruiten van auto's moet
turen om proberen vast te stellen of de parkeertijd van twee
uur al dan niet is verlopen.
Teamleider Dr. Kylie Singlett legt uit hoe ze dit probleem
aanpakten.
„We zochten een manier om het verlopen van het
parkeerkaartje zodanig zichtbaar te maken dat dit op een
afstand te zien is. We besloten om gebruik te maken van het
verschijnsel dat bij elke chemicus bekend is: de klokreactie
van jood. Onze kaartjes zijn geïmpregneerd met een mengsel
van zetmeel, jodide en thiosulfaat.
Als je je kaartje koopt, wordt dit in de kaartjesautomaat
besproeid met een oplossing van persulfaat. Het persulfaat
oxideert het jodide tot jood. In het begin reageert het jood
met thiosulfaat. Na een bepaalde tijd, als het thiosulfaat is
opgebruikt, reageert het jood met het zetmeel, en zie daar ...
je kaartje wordt blauw!"
vertaald uit: Chem NZ, februari 1996
Bij de in het artikel genoemde klokreactie is in feite sprake van drie reacties.
De eerstgenoemde reactie is de reactie van opgelost persulfaat (S₂O₈²⁻) met jodide.
Bij deze reactie wordt persulfaat omgezet in opgelost sulfaat.
3p
1
Geef de vergelijking van de reactie tussen persulfaat en jodide.
Het in het artikel beschreven systeem dient nauwkeurig te zijn. Dat wil zeggen dat een
kaartje dat twee uur geldig is na twee uur blauw zal kleuren. Men heeft het systeem in
een laboratorium getest. Bij deze test heeft men tientallen op dezelfde wijze
geïmpregneerde kaartjes met eenzelfde hoeveelheid persulfaatoplossing besproeid en
voor elk kaartje gemeten na hoeveel minuten het blauw kleurt. De concentratie van de
gebruikte oplossing en de omstandigheden waren bij elk van die proeven hetzelfde.
De gemeten tijden bleken onderling slechts enkele minuten te verschillen.
Deze test is niet voldoende om te concluderen dat het nieuwe systeem bij toepassing in
auto's ook nauwkeurig zal zijn.
2p
2
Welke test moet men in het laboratorium tevens uitvoeren om meer zekerheid te krijgen
of dit systeem in de praktijk nauwkeurig zal zijn? Geef een verklaring voor je antwoord.
Men kan door een aanpassing van het systeem ook maximale parkeertijden instellen die
korter zijn dan twee uur. Het parkeerkaartje moet dus na een kortere tijd blauw kleuren.
2p
3
Geef een mogelijke aanpassing van het systeem waardoor men dit kan bereiken.
100015 34
2
Lees verder

### Pagina 3

Grondontsmetting
Jaar in jaar uit aardappelen verbouwen op hetzelfde stuk grond is niet goed omdat in de
grond het aantal organismen (aaltjes) die de aardappelen aantasten, toeneemt. Door
gebruik te maken van grondontsmettingsmiddelen worden de aaltjes bestreden, zodat men
wel vaker aardappelen kan telen op hetzelfde stuk grond. Een grondontsmettingsmiddel
dat men tegen aaltjes kan gebruiken, heeft de volgende structuurformule:

[FIGUUR: Structuurformule van verbinding A]
Cl
1
C = C
H
CH2Cl
H
verbinding A

Van verbinding A bestaan verscheidene isomeren. Eén van die isomeren, verbinding B,
verschilt alleen in ruimtelijke structuur van verbinding A:

[FIGUUR: Structuurformule van verbinding B]
Cl
1
C = C
H
CH2Cl
H
verbinding B

4p 4
[ ] Geef de systematische naam van verbinding A, zodanig dat daaruit blijkt in welk opzicht
verbinding A van verbinding B verschilt.

Verbinding A en verbinding B worden gevormd als Cl2 onder bepaalde omstandigheden
met CH2 = CH – CH3 reageert.

2p 5
[ ] Leg uit of de reactie tussen Cl2 en CH2 = CH – CH3 waarbij verbinding A ontstaat, een
substitutiereactie is.

Hoewel alleen verbinding A werkzaam is tegen aaltjes, werd jarenlang een mengsel van
verbinding A en verbinding B gebruikt als grondontsmettingsmiddel tegen aaltjes.
Verbinding A en verbinding B zijn onderzocht op giftigheid voor de mens. Hierbij is
gebleken dat beide stoffen een zekere mate van mutageniteit bezitten. Op basis hiervan
zou het gebruik van beide stoffen verboden moeten worden. De mutagene eigenschappen
zijn echter zo gering dat men het risico voor gebruikers en omwonenden verwaarloosbaar
klein acht. Daarom heeft men besloten om het gebruik van verbinding A in ieder geval tot
het jaar 2002 toe te staan. Het gebruik van mengsels van verbinding A en verbinding B is
sinds 1 augustus 1997 echter verboden.
Mengsels van verbinding A en verbinding B die bij de bereiding van het
ontsmettingsmiddel ontstaan, moeten dus sinds 1 augustus 1997 gescheiden worden.
Destillatie is een scheidingsmethode die men vaak kan toepassen om een mengsel van
verbindingen te scheiden. Er bestaan echter mengsels van stereo-isomeren die men niet
kan scheiden door middel van destillatie.

2p 6
[ ] Leg uit bij welke soort stereo-isomeren een mengsel zeker niet door middel van
destillatie te scheiden is.

2p 7
[ ] Leg uit of verwacht mag worden dat een mengsel van verbinding A en verbinding B door
middel van destillatie te scheiden is.

2p 8
[ ] Geef op basis van bovenstaande gegevens een argument dat de wetgever gebruikt kan
hebben om het gebruik van mengsels van verbinding A en verbinding B te verbieden.

100015 34
3
Lees verder

### Pagina 4

Zachte contactlenzen
Contactlenzen worden tegenwoordig meestal van een soepele, zachte kunststof gemaakt.
Bij het vervaardigen van zachte contactlenzen kan men een aantal stappen onderscheiden.
Allereerst wordt uit een mengsel van monomeren door additiepolymerisatie een
zogenoemd netwerkpolymeer gevormd. Hierbij ontstaan geen andere stoffen.
Het ontstane netwerkpolymeer heeft een structuur met veel dwarsverbindingen. Het is
een hard, watervrij product. Een stukje van zo’n polymeer (polymeer A) is hieronder
(figuur 1) schematisch weergegeven.
figuur 1
polymeer A
Er zijn verschillende methodes om een voorwerp te maken van een synthetisch polymeer.
Twee van deze methodes zijn hieronder beschreven.
Methode 1
Men maakt eerst het polymeer in korrelvorm. Daarna wordt het polymeer vloeibaar
gemaakt, waarna het voorwerp wordt gemaakt door het vloeibare polymeer in een mal te
spuiten.
Methode 2
Men brengt het mengsel van monomeren in een mal. Daarna brengt men de
polymerisatie op gang. Na afloop van de reactie is het voorwerp in de mal ontstaan.
Eén van deze methodes is niet geschikt om een voorwerp van polymeer A te maken.
2p 9 ☐ Leg uit welke methode niet geschikt is.
In figuur 2 is polymeer A nogmaals weergegeven. Het omcirkelde gedeelte daarin is
'uitvergroot' tot de structuurformule die daaronder staat (figuur 3).
figuur 2
polymeer A
figuur 3
CH3
CH3
-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-C
O=C
O=C
O=C
O=C
O=C
(CH2)4
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
'uitvergroot' stukje van polymeer A
100015 34
4
Lees verder

### Pagina 5

Polymeer A wordt bereid door de additiepolymerisatie van drie soorten monomeren. Eén
van deze monomeren heeft de molecuulformule $C_{10}H_{14}O_4$. Dit monomeer zorgt ervoor dat
tijdens deze additiepolymerisatie een polymeer ontstaat dat een netwerkstructuur heeft.

3p 10

Geef de structuurformule van dit monomeer.

Het netwerkpolymeer heeft een zodanige hardheid dat door slijpen en polijsten een lens
met de juiste vorm gemaakt kan worden.
Na het slijpen en polijsten van de lens wordt het polymeer van de lens tenslotte omgezet
in een netwerkpolymeer dat minder dwarsverbindingen heeft (polymeer B). Hierdoor
krijgt de lens de gewenste soepelheid. Een stukje van polymeer B is hieronder
schematisch weergegeven (figuur 4).

figuur 4

polymeer B

Polymeer B moet tevens zodanig zijn opgebouwd dat het vrije OH groepen bevat, zodat
het water kan binden. Daartoe wordt polymeer A omgezet in polymeer B door de lens in
een basische oplossing te leggen. Er treedt een verzeepingsreactie op van de estergroepen
in polymeer A. Als voldoende estergroepen zijn verzeept, wordt een overmaat zuur aan
het reactiemengsel toegevoegd; de verzeeping stopt dan. Er is uiteindelijk een mengsel
ontstaan van een zure oplossing en vast polymeer B. In de zure oplossing bevinden zich
drie opgeloste koolstofverbindingen. Deze drie koolstofverbindingen worden door
spoolen verwijderd.

3p 11

Geef de structuurformules van deze drie koolstofverbindingen.

100015 34
5
Lees verder

### Pagina 6

Eiwitbepaling
Als warm, geconcentreerd zwavelzuur aan amino-ethaanzuur (C₂H₅O₂N) wordt
toegevoegd, treedt een redoxreactie op. Bij deze reactie ontstaan CO₂, SO₂, NH⁺ en H₂O.
6p 12□
Geef van deze redoxreactie de vergelijkingen van de halfreacties en leid daaruit de
vergelijking van de totale reactie af.
De bovenbeschreven reactie treedt op soortgelijke wijze op als warm, geconcentreerd
zwavelzuur wordt toegevoegd aan eiwit; alle stikstofatomen in het eiwit worden dan
omgezet in ammoniumionen. Men kan met behulp van deze reactie het eiwitgehalte van
diervoeding vaststellen. Daartoe bepaalt men eerst het aantal mmol eiwit-N per gram
diervoeding. Dit is het aantal mmol stikstofatomen in het eiwit per gram diervoeding.
Deze bepaling wordt als volgt uitgevoerd.
- Aan 1,0 gram diervoeding wordt 4 mL geconcentreerd zwavelzuur toegevoegd. Na
enige tijd verwarmen wordt het mengsel volledig overgebracht in een maatkolf en met
gedestilleerd water aangevuld tot een volume van 50,0 mL.
- Van de ontstane oplossing wordt 5,0 mL gepipetteerd in een erlenmeyer. Vervolgens
wordt aan de inhoud van de erlenmeyer een overmaat natronloog toegevoegd. Het
NH⁺ wordt daardoor volledig omgezet in NH₃.
- Daarna wordt door verhitting al het NH₃ uit de oplossing verwijderd. Al het NH₃
wordt geleid in 5,0 mL 0,10 M zoutzuur. Het opgeloste HCl is in overmaat aanwezig.
Het NH₃ wordt door reactie met zoutzuur volledig omgezet in NH⁺.
- Tenslotte wordt de oplossing getitreerd met natronloog. Bij deze titratie reageert
alleen het overgebleven H⁺ (H₃O⁺).
Men voert bovenbeschreven bepaling uit aan een diervoeding A. Voor de genoemde
titratie blijkt 7,7 mL 0,030 M natronloog nodig te zijn.
3p 13□
Bereken het aantal mmol eiwit-N per gram diervoeding A.
Uit het aantal mmol eiwit-N is het aantal mg eiwit-N te berekenen.
Vervolgens kan men hieruit het aantal mg eiwit berekenen door gebruik te maken van de
volgende omrekeningsformule:
aantal mg eiwit (per gram diervoeding) = aantal mg eiwit-N (per gram diervoeding) × 6,3
Van een diervoeding B heeft men vastgesteld dat het aantal mmol eiwit-N per gram
diervoeding 1,9 is.
3p 14□
Bereken het massapercentage eiwit in diervoeding B.
100015 34
6
Lees verder

### Pagina 7

Tanden en cariës

Tanden en kiezen zijn bedekt met glazuur. Dit glazuur bestaat vrijwel geheel uit hydroxy-
apatiet, $Ca_5(PO_4)_3OH$. Hydroxy-apatiet kan beschouwd worden als een mengsel van de
zouten calciumfosfaat en calciumhydroxide.

4p 15
Leid af in welke molverhouding (calciumfosfaat : calciumhydroxide) deze zouten in
hydroxy-apatiet aanwezig zijn.

Hydroxy-apatiet is erg hard, maar het is kwetsbaar als het met zure oplossingen in contact
komt. In het volgende tekstfragment wordt de aantasting van hydroxy-apatiet door zure
oplossingen beschreven.

tekstfragment Cariës Erosie

Een zwak zuur (pH 6-4) zoals melkzuur, dat Een sterk zuur (pH 3-1) dat bijvoorbeeld in de
bacteriën in tandplak uit suikers vormen, vorm van azijn of citrusvruchten in de mond
diffundeert tussen de apatiekristalletjes de terechtkomt, heeft geen diffuse-bepaalde
tand binnen, waardoor elke twee protonen ontkalking met porositeiten tot gevolg, maar
(H+) telkens één calciumion ($Ca^{2+}$) ver- leidt telkens tot etsing en verlies van een
dringen; deze langzame ontkalking maakt de buitenste dunne laag.
tand in eerste instantie poreus en veroorzaakt
uiteindelijk gaten.

uit: Melk en Zuivelproducten in Relatie tot Tandgezondheid

Melkzuur is de triviale naam van 2-hydroxypropanozuur.
Een voorbeeld van een suiker waaruit melkzuur kan ontstaan, is saccharose. Voor deze
omzetting van saccharose tot melkzuur is ook water nodig.

4p 16
Geef van de omzetting van saccharose tot melkzuur de reactievergelijking in
molecuulformules. Neem hierbij aan dat melkzuur de enige koolstofverbinding is die
gevormd wordt.

Van melkzuur bestaan twee stereo-isomeren.
De vorming van melkzuur uit suikers door bacteriën vindt plaats onder invloed van
enzymen. Een enzym werkt stereospecifiek. Toch ontstaan bij de hierboven beschreven
vorming van melkzuur uit suikers beide stereo-isomeren.

2p 17
Geef een mogelijke verklaring voor het feit dat bij de bovenbeschreven vorming
van melkzuur uit suikers beide stereo-isomeren van melkzuur ontstaan.

Het tekstfragment geeft als definitie van een sterk zuur: pH tussen 3 en 1. Deze definitie
wijkt af van gangbare definities. Volgens die gangbare definities is azijnzuur een zwak
zuur.

4p 18
Laat door berekening zien dat azijn een pH tussen 3 en 1 heeft. Neem aan dat azijn
40 gram opgelost azijnzuur per liter bevat en dat de waarde van $K_z$ 1,8·$10^{-5}$ is.

Uit het tekstfragment kan worden opgemaakt dat in het geval van erosie door reactie van
$H^+$ met ionen in het hydroxy-apatiet niet alleen $Ca^{2+}$ vrijkomt, maar het kristalrooster
volledig wordt afgebroken. Bij deze reactie reageren twee ionsoorten van het hydroxy-
apatiet.

3p 19
Geef van deze reactie van hydroxy-apatiet met $H^+$ de vergelijking.

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

100015 34 7 Lees verder


### Pagina 8

Ammoniak en verzuring

Deze opgave gaat over het artikel ,,Ammoniak-emissie is gunstig voor het tegengaan van zure regen", dat is afgedrukt op het informatieblad dat bij dit examen is verstrekt.
Lees dit artikel en maak vervolgens de vragen van deze opgave.

In het begin van het artikel wordt gesproken over „zure uitstoot van industrie en verkeer" die bijdraagt tot het ontstaan van zure regen. Zwaveldioxide is zo'n stof die bijdraagt tot het ontstaan van zure regen. Deze stof wordt in de atmosfeer, door een reactie met andere stoffen, omgezet tot een (verdunde) oplossing van zwavelzuur.

3p 20 Geef de reactievergelijking van deze omzetting van zwaveldioxide.

De schrijver beweert in zijn artikel dat de vorming van H$^+$ door „bacteriële oxidatie" van ammoniak niet altijd tot verzuring leidt.

2p 21 Welke twee oorzaken voert de schrijver aan om duidelijk te maken dat de vorming van H$^+$ door ,,bacteriële oxidatie" niet altijd tot verzuring leidt?

2p 22 Geef twee oorzaken waardoor het verzurende effect van een bepaalde hoeveelheid gevormd H$^+$ van plaats kan verschillen.

De schrijver verwijst in zijn betoog naar een veel gebruikte ammoniumhoudende kunstmest. Deze kunstmest wordt vaak in de vorm van een zogenoemde NPK kunstmest toegepast. Een NPK kunstmest bestaat uit een mengsel van zouten.

4p 23 Geef de formules van twee zouten die, als mengsel, aangeduid kunnen worden als NPK kunstmest.

Stel je bent politicus en je bent er van overtuigd geraakt dat de boodschap die de schrijver van het artikel brengt, juist is. Daarom heb je het standpunt ingenomen dat een reeds genomen maatregel die te maken heeft met de belangrijkste bron van ammoniak-emissie in Nederland, teruggedraaid moet worden.

2p 24 Welke maatregel is dat?

2p 25 Welk argument tegen jouw standpunt wordt in het artikel genoemd?

Einde

100015 34