# Eindexamen Scheikunde VWO 2016 tijdvak 2

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/scheikunde/2016/tijdvak-2

## Vragen in dit examen

### Vraag 1 – Opgave 1

### Vraag 2 – Opgave 1

### Vraag 3 – Opgave 1

### Vraag 4 – Opgave 1

### Vraag 5 – Opgave 1

### Vraag 6 – Opgave 1

### Vraag 7 – Opgave 1

### Vraag 8 – Opgave 1

### Vraag 9 – Opgave 1

### Vraag 10 – Opgave 1

### Vraag 11 – Opgave 1

### Vraag 12 – Opgave 1

### Vraag 13 – Opgave 1

### Vraag 14 – Opgave 1

### Vraag 15 – Opgave 1

### Vraag 16 – Opgave 1

### Vraag 17 – Opgave 1

### Vraag 18 – Opgave 1

### Vraag 19 – Opgave 1

### Vraag 20 – Opgave 1

### Vraag 21 – Opgave 1

### Vraag 22 – Opgave 1

### Vraag 23 – Opgave 1

### Vraag 24 – Opgave 1

### Vraag 25 – Opgave 1

### Vraag 26 – Opgave 1

### Vraag 27 – Opgave 1

### Vraag 28 – Opgave 1

### Vraag 29 – Opgave 1

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Examen VWO
2016
tijdvak 2
woensdag 22 juni
13.30 - 16.30 uur
scheikunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Dit examen bestaat uit 29 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 69 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald
kunnen worden.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg, berekening of afleiding
worden aan het antwoord geen punten toegekend als
uitleg, berekening of afleiding ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redeneen worden gevraagd en je geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
VW-1028-a-16-2-o

### Pagina 2

Chillen bij -60 °C
Sommige kevers, zoals de U pis ceramboides, kunnen in poolgebieden een
temperatuur van -60°C overleven. Dat hebben ze onder andere te danken
aan twee mechanismen die bevriezing van het water in hun lichaam
voorkomen.

Mechanisme 1: ijs-bindende eiwitten
Sommige poolkevers maken speciale eiwitten
(AFP's) aan. De AFP-moleculen binden met
waterstofbruggen aan kleine ijskristallen en
voorkomen zo het uitgroeien tot grotere ijskristallen
die cellen en/of organen zouden beschadigen.
Een goed gekarakteriseerde AFP van een kever is
TmAFP (zie figuur 1). AFP's van andere kevers
lijken hierop: karakteristiek zijn de windingen van
telkens 12 aminozuren. De aminozuurvolgorde van
iedere winding kan worden weergegeven met de
codering TCTxSxAx. In deze codering wordt
elk aminozuur weergegeven met één letter
(zie Binas-tabel 67H) en is een x gebruikt voor een
willekeurig aminozuur.

figuur 1
schematische weergave van
een gedeelte van TmAFP

4p 1 Geef het gedeelte - TCT - in een structuurformule weer en geef weer hoe
een molecuul water aan dit gedeelte gebonden zit.

In de zich vormende AFP worden tussen de SH groepen van
opeenvolgende cysteïne-eenheden covalente bindingen gevormd, de
zogeheten zwavelbruggen. Deze reactie is een redoxreactie, die
hieronder onvolledig is weergegeven.

[FIGUUR: Schematische weergave van het binden van AFP aan ijskristallen, met op verschillende niveaus de herhalende sequentie -TCT-.]

[FIGUUR: Reactie waarbij twee SH groepen aan elkaar reageren onder vorming van een zwavelbrug (-S-S-) en twee H+ ionen.]

2p 2 Leg uit of voor de vorming van de zwavelbruggen de SH groepen met een
oxidator of met een reductor moeten reageren.

VW-1028-a-16-2-0 2 / 13 lees verder ►►►

### Pagina 3

Mechanisme 2: ijs-bindende suikers
Behalve de ijs-bindende eiwitten hebben de kevers een tweede
beschermingsmechanisme. Op de celmembranen van bepaalde cellen
van de kevers bevinden zich moleculen van een polysacharide, waarin de
monosachariden mannose (afgekort Man) en xylose (afgekort Xyl) elkaar
afwisselen (zie figuur 2). Deze moleculen verhinderen de vorming van
ijskristallen tussen de cellen.

figuur 2
[FIGUUR: Structuurformule van een polysacharide met monosachariden mannose en xylose, met CH2OH, OH, HO groepen en een zuurstofatoom in een ringstructuur. De formule wordt herhaald door 'n'.]

Bij het onderzoek werd de polysacharide onder invloed van een enzym bij
pH = 7,5 volledig gehydrolyseerd. De ontstane oplossing bleek het
beschermende effect tegen bevriezing niet te bezitten.
Op de uitwerkbijlage is de structuurformule van zo'n polysacharide
weergegeven.

3p 3 Geef op de uitwerkbijlage de reactievergelijking in structuurformules van
de volledige hydrolyse van deze polysacharide.

In de oplossing die ontstond na de hydrolyse waren ook vrije vetzuren
aanwezig. Een onderzoeker vermoedde dat moleculen van de
polysacharide veresterd zijn met één of meerdere moleculen van de
vetzuren. Hij stelde de volgende hypothese op: "Moleculen van de
antivriesstof bevinden zich in de vloeistof buiten de cel. Deze moleculen
zijn verankerd in het celmembraan door de staarten van één of meerdere
vetzuren."
Op de uitwerkbijlage staat een celmembraan schematisch weergegeven.

2p 4 Geef schematisch op de uitwerkbijlage weer hoe een molecuul van de
antivriesstof volgens deze onderzoeker in het celmembraan verankerd is.
Geef het polysacharide-gedeelte weer als
Geef het vetzuur-gedeelte weer als
Geef de verestering weer als
. .

VW-1028-a-16-2-o 3 / 13 lees verder ► ►►

### Pagina 4

Deze examenpagina is een opgavepagina met tekst, vragen en een chemische structuurformule, gericht op de chemie en toepassingen van waterstof in brandstofcellen. De pagina bevat geen grafieken of tabellen, maar wel een figuur (Figuur 1) die de structuur van een gedeelte van een Nafion-molecuul weergeeft. De tekst introduceert het concept van een waterstof-brandstofcel, inclusief de opslag van waterstof onder hoge druk en vergelijkingen met benzine op basis van energiedichtheid. Vervolgens wordt het proces van waterstofproductie via elektrolyse en het energie-rendement van brandstofcellen behandeld. Een deel van de opgave richt zich op het membraanmateriaal Nafion, inclusief de structuur en nomenclatuur (zoals 'Nafion-117').

De wiskundige/wetenschappelijke concepten omvatten energiedichtheid (uitgedrukt in MJ kg⁻¹ en MJ m⁻³), molair volume, reactiewarmtes (waarbij Binas-tabellen worden genoemd als bron), energie-rendement en chemische structuurformules. De student wordt gevraagd om: 
1. De energiedichtheid van waterstof te berekenen in twee verschillende eenheden (MJ kg⁻¹ en MJ m⁻³), gebruikmakend van gegevens over molair volume en reactiewarmtes.
2. Het totale energie-rendement te berekenen, rekening houdend met verliezen bij waterstofproductie en in de brandstofcel zelf.
3. De gemiddelde waarde van 'n' in de structuurformule van Nafion-117 te berekenen, op basis van informatie over het aantal sulfonzuurgroepen per hoeveelheid materiaal.

### Pagina 5

Dit is een examenpagina die zich richt op scheikundige concepten, specifiek de werking van een waterstof-brandstofcel en de eigenschappen van het polymeer Nafion. De pagina bevat geen visuele elementen zoals grafieken of tabellen, maar wel twee chemische reactievergelijkingen die de halfreacties van de brandstofcel beschrijven: H₂ → 2H⁺ + 2e⁻ (negatieve elektrode) en O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O (positieve elektrode). Er wordt uitgebreid ingegaan op de structuur en functie van Nafion als membraan in de brandstofcel, waarbij het hydrofiele karakter van de zijketens en de zure eigenschappen van de sulfonzuurgroepen (R-OSO₃⁻) worden toegelicht. Deze uitleg vormt de basis voor twee opdrachten. De eerste, vraag 8 (4 punten), vraagt de student om de Lewisstructuur van de R-OSO₃⁻ groep te tekenen, de formele ladingen aan te geven en uit te leggen waarom deze groep meerdere grensstructuren kent, waarbij aangenomen moet worden dat zwavel een covalentie van 6 heeft en overige atomen aan de oktetregel voldoen. De tweede opdracht, vraag 9 (3 punten), is een rekenopgave waarbij de student moet berekenen hoeveel gram water per gram waterstof moet worden aan- of afgevoerd bij elke elektrode om het watergehalte in het membraan constant te houden, rekening houdend met het feit dat elk H⁺ ion 2,7 moleculen water meesleept. Het antwoord moet in een voorgeschreven format worden gepresenteerd.

### Pagina 6

Zelfherstellend rubber
Een groep onderzoekers heeft een elastisch materiaal ontwikkeld met
zelfherstellende eigenschappen. Als een elastiekje van dit materiaal wordt
doorgesneden, hechten de twee delen bij samendrukken weer aan elkaar.
Na afloop is het elastiekje weer net zo sterk en elastisch.
Het materiaal bestaat uit allerlei verschillende moleculen, die elk zijn
opgebouwd uit een aantal dezelfde basiseenheden. In figuur 1 is de
microstructuur van dit materiaal schematisch weergegeven.

figuur 1
[FIGUUR: Schematische weergave van de microstructuur van zelfherstellend rubber. Cirkels stellen moleculen voor, lijnen onderbroken lijnen stellen bindingen voor.]
1 molecuul

De stippellijnen geven waterstofbruggen weer tussen de verschillende
moleculen. Door de vele waterstofbruggen vormen de moleculen een
stevige netwerkstructuur, waardoor het materiaal elastische
eigenschappen krijgt.
De vorming van het materiaal kan in drie stappen worden weergegeven.
Stap 1: door een additiereactie van twee moleculen van een meervoudig
onverzadigd vetzuur wordt een dizuur gevormd.
Het mechanisme van deze additiereactie is
hiernaast vereenvoudigd weergegeven.
[FIGUUR: Schematische weergave van een additiereactie. Twee moleculen met dubbele bindingen reageren onder invloed van pijlen tot een molecuul met een enkele binding.]
De structuurformule van het dizuur dat volgens deze additiereactie is
gevormd, is hieronder weergegeven.
[FIGUUR: Structuurformule van een cyclisch diester met een dubbele binding in de ring.]
\begin{center}
  $\text{O}$
  $\|$
  $\text{C}-\text{(CH}_2\text{)}_7-\text{C}-\text{CH}_3$
  $\text{HO}$ \hspace{2cm} $\text{(CH}_2\text{)}_5-\text{CH}_3$
  O\\
  $\text{HC}=\text{CH}$
  $\text{CH}_3-\text{(CH}_2\text{)}_5$
\end{center}

3p 10 Geef de structuurformule van het vetzuur dat als grondstof voor het dizuur
is gebruikt. Je hoeft bij de beantwoording geen rekening te houden met
eventuele stereo-isomerie.

VW-1028-a-16-2-o 6 / 13 lees verder ►►►

### Pagina 7

Stap 2: men laat het dizuur reageren met diethyleentriamine (DET) om aan het gevormde dizuur waterstofbrugvormende groepen aan te brengen. De structuurformule van DET is hieronder weergegeven.
$$ \text{H}_2\text{N-CH}_2\text{-CH}_2\text{-N-CH}_2\text{-CH}_2\text{-NH}_2 $$
Afhankelijk van de gekozen molverhouding tussen het dizuur en DET worden verschillende producten gevormd.

3p 11 Geef de vergelijking van de reactie wanneer twee moleculen DET reageren met één molecuul van het dizuur.
Gebruik structuurformules en geef het dizuur schematisch weer zoals hiernaast.
[FIGUUR: Twee moleculen HO-C(=O)-C(=O)-OH]
Stap 3: om nog meer waterstofbrugvormende groepen aan te brengen laat men de in stap 2 gevormde producten reageren met ureum.
Atommgroepen van de eenheden DET vormen atoombindingen met ureum-moleculen, waarbij onder andere atoomgroepen worden gevormd zoals hieronder is weergegeven.
[FIGUUR: H ~N-CH2-CH2-N-CH2-CH2-N ~H met daarboven een O=C groep]
In deze reactie wordt nog een andere stof gevormd.

1p 12 Geef de naam van de andere stof die wordt gevormd als ureum met een eenheid DET reageert. Gebruik Binas-tabel 67J.

Als een stukje van dit materiaal wordt doorgesneden, worden de waterstofbruggen tussen de moleculen aan weerszijden van de snede verbroken. Door de beide zijden tegen elkaar te drukken, komen de waterstofbrugvormende groepen weer met elkaar in contact en worden weer waterstofbruggen gevormd. De mate waarin het materiaal eenvoudig hersteld kan worden, hangt onder andere sterk af van de temperatuur. Bij $23$ °C kan nog volledig herstel worden verkregen tot een week na de breuk, bij $40$ °C tot $48$ uur en bij $90$ °C tot $15$ minuten.

2p 13 Geef een verklaring op microniveau waarom de tijd waarin het rubber nog hersteld kan worden, afneemt bij hogere temperatuur.

De toepassing van dit materiaal is beperkt tot droge omstandigheden. Als het materiaal onder vochtige omstandigheden beschadigd raakt, is het niet meer mogelijk een breuk te herstellen.

2p 14 Leg uit op microniveau waarom het zelfherstellend vermogen verdwijnt bij vochtige omstandigheden.

VW-1028-a-16-2-o 7 / 13 lees verder ►►►

### Pagina 8

Carbon

Carbon is een composiet samengesteld uit een netwerkpolymeer en koolstofvezels. Het netwerkpolymeer in carbon is een epoxyhars. De epoxyhars wordt gevormd uit twee monomeren: een amine en een zogeheten di-epoxide.
Moleculen van het di-epoxide bevatten aan beide uiteinden een epoxidegroep.
Wanneer het di-epoxide wordt gemengd met de amine treedt de hieronder weergegeven reactie op.
Met $R_1$ en $R_2$ worden de overige delen van de moleculen aangeduid.

[FIGUUR: Reactie tussen een amine en een di-epoxide.]
$$ R_1-\overset{\underset{|}{H}}{N}-H + H_2\overset{\overset{O}{/}}{C}-\underset{|}{C}H-R_2 \longrightarrow R_1-\overset{|}{N}-CH_2-\overset{\overset{OH}{/}}{C}H-R_2 $$
De amine treedt hierbij op als een nucleofiel deeltje.
Op de uitwerkbijlage bij deze opgave is de reactie onvolledig weergegeven in twee stappen. In stap 2 verplaatst zich een H atoom.

3p 15 Maak de stappen op de uitwerkbijlage af door ontbrekende elektronenparen en atomen aan te vullen. Gebruik Lewisstructuren. Geef met pijlen aan hoe elektronenparen zich verplaatsen.
Geef formele ladingen aan.

Een epoxidegroep is op te vatten als een cyclische ethergroep. Van alle ethers blijken de stoffen met een epoxidegroep in de moleculen veel reactiever te zijn dan de lineaire ethers. De reden hiervoor is dat de bindingshoeken in de ring van een epoxidegroep afwijken van wat de VSEPR-theorie voorspelt. Hierdoor is de activeringsenergie voor het verbreken van de C-O binding in een epoxidegroep veel lager dan bij een lineaire ether.

2p 16 Leg uit dat de bindingshoeken in de ring van een epoxidegroep afwijken van wat de VSEPR-theorie voorspelt.

VW-1028-a-16-2-o 8 / 13 lees verder ►►►

### Pagina 9

Men streeft ernaar dat in het materiaal geen reactieve groepen meer over
zijn. Daarom moeten de ~NH groepen en de epoxidegroepen in een
molverhouding 1:1 gemengd worden.
Voor de gebruiker vermelden fabrikanten daarom twee waardes op de
verpakking: de EEM en de AHEM. Deze waardes zijn als volgt
gedefinieerd:
– EEM: het aantal gram van het di-epoxide per mol epoxidegroepen;
– AHEM: het aantal gram van de amine per mol aan stikstof gebonden
waterstofatomen.
Hieronder is de structuur van de veelgebruikte diëthylentriamine (DET)
weergegeven.
[FIGUUR: Structuurformule van diëthylentriamine met H atomen gebonden aan N.]
2p 17 Bereken de AHEM voor DET.
Geef je antwoord in twee significante cijfers.
Bij een bereiding van epoxyhars wordt een di-epoxide gebruikt met een
EEM van 189 gram en een amine met een AHEM van 15 gram.
2p 18 Bereken hoeveel gram di-epoxide nodig is voor de bereiding
van 100 gram van deze epoxyhars.
Omdat de amine-moleculen meerdere reactieve plaatsen hebben, vormen
deze crosslinks tussen de moleculen van het di-epoxide.
De structuur van het meest gebruikte di-epoxide voor carbon is hieronder
weergegeven. De waarde van n in dit monomeer kan liggen tussen 0 tot
25.
[FIGUUR: Structuurformule van een di-epoxide met een fenol- en een epoxy-groep, met een index n.]
De waarde van $n$ heeft onder meer invloed op de vervormbaarheid van de
gevormde epoxyhars.
2p 19 Leg uit dat een grotere waarde van $n$ zal leiden tot een grotere
vervormbaarheid van de epoxyhars.
VW-1028-a-16-2-0 9/13 lees verder ►►►

### Pagina 10

Om een voorwerp van carbon te produceren worden de twee monomeren samen met de koolstofvezels in een mal geperst.
Voor de sterkte van het gevormde carbon is van belang dat de koolstofvezels goed hechten aan de epoxyhars. Op microniveau bestaan
de vezels uit meerdere koolstoflaagjes van elk één atoom dik,
vergelijkbaar met grafiet (zie Binas-tabel 67E). Dankzij de platte vorm
liggen de lagen dicht op elkaar.
Om de hechting met het netwerkpolymeer te verbeteren worden de
koolstofvezels voorbehandeld met een oxidator. In figuur 1 is
weergegeven hoe een laagje er dan uit kan zien.

figuur 1
[FIGUUR: Moleculaire structuur die een laagje koolstofvezels met functionele groepen toont.]

2p 20 Leg uit op microniveau waarom deze voorbehandeling van de
koolstofvezels leidt tot een betere hechting tussen de koolstofvezels en
de hierboven beschreven epoxyhars.

Door deze voorbehandeling blijkt de sterkte van de koolstofvezels zelf af
te nemen. Men verklaart dit uit een afname van de onderlinge hechting
van de koolstoflaagjes.

2p 21 Geef een verklaring op microniveau waarom de onderlinge hechting van
de koolstoflaagjes afneemt door de voorbehandeling.

VW-1028-a-16-2-o 10 / 13 lees verder ► ► ►

### Pagina 11

Duurzame ammoniak

Ammoniak wordt in Europa vooral geproduceerd uit stikstof en methaan.
Methaan treedt in het proces op als energiebron maar ook als bron van
waterstofatomen. Om waterstof te produceren uit methaan wordt bij hoge
temperatuur en druk methaan in reactie gebracht met water en zuurstof.
Hierbij wordt een gasmengsel van $CO$, $H_2O$ en $H_2$ verkregen. Om een
groot deel van het aanwezige $CO$ te verwijderen, wordt vervolgens in twee
reactoren de zogeheten gas-shift reactie uitgevoerd.
In figuur 1 is weergegeven hoe dit deel van het proces wordt uitgevoerd.
Zowel in R1 als in R2 is een katalysator aanwezig en heerst een hoge
druk.

figuur 1
[FIGUUR: Schematische weergave van twee reactoren (R1 en R2) in serie. De eerste reactor (R1) neemt een mengsel van $H_2$, $CO$, en $H_2O$ op bij 430°C en produceert een mengsel van $H_2$, $CO$, $H_2O$, en $CO_2$. De tweede reactor (R2) neemt een deel van het product uit R1 op bij 240°C en produceert een mengsel van $H_2$, $CO$, $H_2O$, en $CO_2$. Er is een terugkoppeling van de output van R1 naar de input van R2.]

In beide reactoren treedt onderstaand evenwicht op.
$$CO + H_2O \rightleftharpoons CO_2 + H_2$$
In de gasstroom na R1 bedraagt het volumepercentage $CO$ nog 2-4% en
na R2 is er nog 1% $CO$.

2p 22 Leg uit of de reactie naar rechts van dit evenwicht exotherm
    is.

1p 23 Geef aan welk doel de hogere temperatuur in R1 heeft.

    De waterstof afkomstig uit R2 wordt in een aantal stappen afgescheiden
    van de rest van het gasmengsel. Allereerst wordt water afgescheiden.
    Daarna wordt $CO_2$ gescheiden van de overige gassen.

2p 24 Leg uit op welke wijze $CO_2$ kan worden afgescheiden uit het gasmengsel
    dat is ontstaan na het verwijderen van water uit het gasmengsel afkomstig
    van R2.

VW-1028-a-16-2-0 11 / 13 lees verder

### Pagina 12

De gezuiverde waterstof wordt in een volgende reactie in reactie gebracht
met stikstof. Het totaalproces van de productie van ammoniak uit onder
andere methaan kan worden weergegeven met onderstaande
reactievergelijking (reactie 1):
$0,40 \, \text{CH}_4 + 0,050 \, \text{O}_2 + 0,70 \, \text{H}_2\text{O} + 0,50 \, \text{N}_2 \rightarrow 0,40 \, \text{CO}_2 + 1,0 \, \text{NH}_3$
Als in een proces deze molverhoudingen worden toegepast, is het proces
ongeveer energieneutraal. Dat betekent dat vrijwel geen extra energie
nodig is of overtollige warmte ontstaat.

3p 25 Bereken het energie-effect van het totaalproces volgens reactie 1 per mol
gevormde ammoniak.
Neem aan dat $\text{H}_2\text{O}$ in gasvorm aanwezig is. Rond bij deze berekening niet
tussentijds af en geef je antwoord in twee significante cijfers.

In de praktijk blijkt dat de meest efficiënte ammoniakfabrieken 25% meer
energie nodig hebben dan wat op basis van reactie 1 kan worden
berekend. In het proces wordt dan ook 25% meer methaan per mol
ammoniak gebruikt. De extra hoeveelheid methaan levert dan de
benodigde energie.

3p 26 Geef de vergelijking van reactie 1 voor de praktijksituatie.

De waterstof die nodig is voor de productie van ammoniak kan ook
worden verkregen uit andere processen. In tabel 1 is het relatieve
energieverbruik weergegeven voor de productie van waterstof uit een
aantal grondstoffen.
In de reacties zijn de grondstoffen zware stookolie en nafta weergegeven
met de gemiddelde verhouding tussen het aantal C atomen en het aantal
H atomen in deze grondstoffen.

tabel 1
grondstof
(proces)
reactie
relatief
energie-
verbruik
kolen
$\text{C} + 2 \, \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \, \text{H}_2 + \text{CO}_2$
170%
zware stookolie
$\text{CH} + 2 \, \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \frac{1}{2} \, \text{H}_2 + \text{CO}_2$
135%
nafta
$\text{CH}_2 + 2 \, \text{H}_2\text{O} \rightarrow 3 \, \text{H}_2 + \text{CO}_2$
104%
aardgas
$\text{CH}_4 + 2 \, \text{H}_2\text{O} \rightarrow 4 \, \text{H}_2 + \text{CO}_2$
100%

VW-1028-a-16-2-o
12 / 13
lees verder ►►►

### Pagina 13

Zware stookolie en nafta zijn producten afkomstig van de distillatie van
aardolie. Als onvoldoende aardgas beschikbaar is, kan aan de hand van
tabel 1 een afweging worden gemaakt tussen de grondstoffen zware
stookolie en nafta.

2p 27 Leg uit welke van de twee grondstoffen, zware stookolie of nafta, de
voorkeur verdient voor de productie van waterstof. Geef twee argumenten
op basis van tabel 1.

Onderzocht is of het mogelijk is om gedroogd houtafval als duurzaam
alternatief voor methaan te gebruiken voor de productie van ammoniak. In
het onderzoek leverde 2,7 kg houtafval voldoende waterstof voor de
productie van 1,0 kg ammoniak. De omzetting van alle koolstof uit het
houtafval leidt uiteindelijk tot een $CO_2$-uitstoot van
3,3 kg $CO_2$ per kg ammoniak.

2p 28 Laat door berekening zien dat de omzetting van alle koolstof uit het
houtafval leidt tot een $CO_2$-uitstoot van 3,3 kg $CO_2$ per kg ammoniak.
Gebruik onder andere de volgende gegevens:
– het vochtgehalte van het houtafval bedroeg 35 massa%;
– gedroogd houtafval bevat 51 massa% koolstof.

In het onderzoek is met behulp van modellen berekend dat de
$CO_2$-uitstoot bij de productie van ammoniak uit aardgas
1,9 kg $CO_2$ per kg ammoniak bedraagt. De productie van ammoniak uit
houtafval levert een $CO_2$-uitstoot van 4,1 kg $CO_2$ per kg ammoniak.
In de modellen is ook de $CO_2$-uitstoot die optreedt buiten de
ammoniakfabriek opgenomen. Op basis van de gemodelleerde
$CO_2$-uitstoot van beide processen kan worden berekend dat houtafval een
lagere bijdrage levert aan het versterkte broeikaseffect dan aardgas.

2p 29 Voer de volgende opdrachten uit:
– Bereken hoeveel kg $CO_2$ per kg ammoniak netto wordt bespaard door
gebruik te maken van houtafval.
– Licht je berekening toe.

VW-1028-a-16-2-0 13 / 13 einde