Eindexamen scheikunde havo 2021, tijdvak 1: vragen en antwoorden

Alle vragen met het antwoord uit het correctievoorschrift. Opgaven: Ethyllactaat, Lithium-ionbatterij, Bromide in grondwater, Groen is niet vers, Eiwitvertering.

Kort antwoord

Het centraal examen scheikunde havo 2021, tijdvak 1 telt 37 vragen. De meeste vragen gaan over koolstofchemie (6), rekenen aan reacties (6) en zuren en basen (5). De opgaven en het correctievoorschrift staan op examenblad.nl. Met ToetsChecker maakt een klas het examen op papier en doet het AI-model per vraag een nakijkvoorstel met feedback, dat de docent controleert en vrijgeeft.

Onderwerpen in dit examen

Onderwerp per vraag in het centraal examen scheikunde havo 2021, tijdvak 1. Elke vraag is eenmalig door een AI-model bij een onderwerp ingedeeld; per vraag kan dat afwijken.
OnderwerpVragenAantal
Koolstofchemie3, 10-11, 29, 31, 346
Rekenen aan reacties15, 17, 22-24, 286
Zuren en basen19-20, 30, 32, 365
Reactiesnelheid25, 27, 33, 35, 375
Bindingen2, 4, 12, 264
Reactievergelijkingen1, 16, 213
Duurzame chemie6-83
Stoffen en eigenschappen9, 182
Redoxreacties13-142
Scheidingsmethoden51

Vergeleken met andere jaren

Vergeleken met de andere 17 examens scheikunde havo sinds 2018: dit examen vroeg meer over zuren en basen (14% van de vragen, gemiddeld 6%) en reactiesnelheid (14% van de vragen, gemiddeld 7%).

Opgaven en correctievoorschrift

De documenten staan op examenblad.nl, de officiële site van het College voor Toetsen en Examens. ToetsChecker haalt ze daar op als je het examen in de vragenbank kiest.

Oefenen als leerling

Een oud examen maken is de beste voorbereiding, maar zonder nakijken weet je niet waar je punten verliest. Met ToetsChecker maak je het examen scheikunde havo 2021, tijdvak 1 op papier, net als het echte examen, of online als je docent het digitaal klaarzet. Het AI-model kijkt het na volgens het officiële correctievoorschrift. Zodra je docent het resultaat vrijgeeft, zie je per vraag wat goed was en wat er ontbrak.

Nakijken als docent

  1. Start gratis vanaf deze pagina

    Maak een gratis account vanaf deze pagina, dan staat het examen scheikunde havo 2021, tijdvak 1 meteen voor je klaar als correctiemodel, met alle vragen en het correctievoorschrift. Dat kost geen credits.

  2. Laat de klas het examen maken

    Op papier, zoals het echte examen: je scant de stapel in één keer of mailt de scan naar je scanadres. Of online, als digitale toetsafname met toezicht; de opgavetekst staat dan als bron bij elke vraag. Afbeeldingen uit het examen gaan niet mee, die staan in de PDF van de opgaven.

  3. Geef de resultaten vrij

    Het AI-model kijkt elk examen na volgens het correctievoorschrift en schrijft feedback per vraag. Bij een oefenexamen geef je alles in één keer vrij; bij een toets die meetelt loop je het voorstel eerst na. De leerling ziet het resultaat pas na jouw vrijgave.

ToetsChecker is geen examensite: je kijkt er ook je eigen SO's, proefwerken, praktische opdrachten en verslagen mee na, handgeschreven of digitaal, met jouw correctiemodel en feedback per vraag. Een gratis account heeft alle functies en 200 credits per maand, genoeg om ongeveer 100 toetsen te laten nakijken. Maak een gratis account of lees eerst hoe het nakijken werkt.

Vragen en antwoorden

Hieronder staan de opgaven en vragen van het examen scheikunde havo 2021, tijdvak 1. Onder elke vraag klap je het antwoord uit het correctievoorschrift open. Probeer de vraag eerst zelf.

Ethyllactaat

In de elektronica-industrie worden printplaten gemaakt. Tijdens het productieproces van deze printplaten worden hydrofobe stoffen gebruikt die later weer verwijderd moeten worden. Voor het verwijderen van deze stoffen kan ethyllactaat worden gebruikt. Ethyllactaat wordt gevormd uit melkzuur (C3H6O3) en ethanol. Hieronder zijn de structuurformules van melkzuur en ethyllactaat weergegeven.

Melkzuur wordt op industriële schaal gemaakt door omzetting van sachariden met behulp van micro-organismen. Een voorbeeld van zo’n sacharide is sacharose (C12H22O11). Voor de omzetting van sacharose tot melkzuur is ook water nodig.

Vraag 1 2 punten

Geef de vergelijking in molecuulformules van de omzetting van sacharose tot melkzuur.

Bekijk het antwoord
  • H2O voor de pijl en C3H6O3 na de pijl (1)
  • C12H22O11 voor de pijl en de elementbalans juist in een vergelijking met uitsluitend de juiste formules voor en na de pijl (1)

Ethyllactaat heeft een uitstekend reinigend vermogen. Bovendien is ethyllactaat zowel met hydrofobe stoffen als met water mengbaar. Een voorwerp dat gereinigd is met ethyllactaat, kan daarna gespoeld worden met water.

Vraag 2 2 punten

Leg uit, aan de hand van de structuurformule, dat ethyllactaat zowel met een hydrofobe stof als met water mengbaar is.

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

  • De OH-groep (van ethyllactaat) kan waterstofbruggen vormen (met watermoleculen, dus is ethyllactaat mengbaar met water). Het CH3CH2-deel (van ethyllactaat) is hydrofoob/apolair. (Ethyllactaat is dus mengbaar met een hydrofobe stof.)
  • De OH-groep (van ethyllactaat) is hydrofiel/polair. Het koolwaterstofdeel (van ethyllactaat) is hydrofoob/apolair. (Ethyllactaat is dus zowel mengbaar met water als met een hydrofobe stof.)
  • Ethyllactaat heeft een OH-groep en een CH3CH2-deel. Ethyllactaat heeft dus een hydrofiel/polair deel en een hydrofoob/apolair deel (en is dus zowel met water als met een hydrofobe stof mengbaar).
  • ethyllactaat heeft een hydrofiel/polair deel en een hydrofoob/apolair deel (1p)
  • OH-groep en CH3CH2-deel/koolwaterstofdeel (aan)gegeven (1p)

Indien een antwoord is gegeven als: ‘De OH-groep is hydrofoob en het koolwaterstofdeel is hydrofiel dus ethyllactaat is zowel met water als met een hydrofobe stof mengbaar.’ (1)

Opmerking Wanneer een antwoord is gegeven als: ‘De C=O-groepen vormen waterstofbruggen met watermoleculen. Het CH3CH2-deel is hydrofoob. (Ethyllactaat is dus zowel mengbaar met water als met een hydrofobe stof)’, dit goed rekenen.

In een fabriek kan ethyllactaat volgens een continuproces worden gemaakt uit melkzuur en ethanol. De vergelijking van deze omzetting is hieronder weergegeven.

C3H6O3 + C2H6O → C5H10O3 + H2O (reactie 1)

Op de uitwerkbijlage bij dit examen is het onvolledige blokschema van het continuproces weergegeven. In dit blokschema ontbreken enkele stofstromen en de namen van de bijbehorende stoffen. In reactor R1 worden een ruime overmaat ethanol en een melkzuuroplossing geleid. In aanwezigheid van een katalysator wordt het reactiemengsel krachtig geroerd. Hierbij wordt een groot deel van het melkzuur omgezet tot ethyllactaat. Ook treden nevenreacties op waarbij esters ontstaan, zoals de ester van twee moleculen melkzuur.

Vraag 3 2 punten

Geef de structuurformule van de ester van twee moleculen melkzuur.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Indien de volgende formule is gegeven (1)

Voortdurend wordt een deel van het reactiemengsel uit reactor R1 overgebracht naar scheidingsruimte S1. Dit reactiemengsel bestaat uit ethanol, ethyllactaat, melkzuur, water en de esters die zijn ontstaan door nevenreacties. In scheidingsruimte S1 verdampen water, ethanol en ethyllactaat.

Vraag 4 2 punten

Geef de namen van de twee bindingstypen die worden verbroken bij het verdampen in scheidingsruimte S1.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord
  • vanderwaalsbinding(en)/molecuulbinding(en) (1)
  • waterstofbrug(gen) (1)

De stoffen die niet verdampen, worden vanuit scheidingsruimte S1 teruggevoerd naar reactor R1. In reactor R1 wordt een gedeelte van de esters die zijn ontstaan door nevenreacties, omgezet tot melkzuur. De damp uit scheidingsruimte S1 wordt naar scheidingsruimte S2 gebracht. Hier wordt ethyllactaat als vloeistof afgescheiden. In scheidingsruimte S3 worden water en ethanol gescheiden. Water wordt afgevoerd.

Vraag 5 3 punten

Maak het blokschema op de uitwerkbijlage compleet.

  • Teken de pijlen van de ontbrekende stofstromen. Houd daarbij rekening met hergebruik van stoffen.
  • Noteer de nummers van de onderstaande stoffen bij de juiste pijlen.

1 ethanol

2 ethyllactaat

3 melkzuur

4 esters die zijn ontstaan door nevenreacties

5 water

  • Alle nummers moeten meer dan één keer worden gebruikt.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Opmerkingen

  • Wanneer R1 als volgt is weergegeven, dit goed rekenen:

Wanneer behalve de juiste stofstromen en/of nummers ook extra stofstromen en/of nummers zijn opgenomen, hiervoor in totaal

1 scorepunt aftrekken.

  • Wanneer de teruggevoerde stofstroom van ethanol uit S3 is weergegeven als gesloten stofstroom waarbij invoer van extra ethanol afwezig is, het derde scorepunt niet toekennen.

Volgens de fabrikant kan de productie van ethyllactaat duurzaam worden genoemd. De fabrikant onderbouwt deze bewering aan de hand van de atoomeconomie van reactie 1.

Vraag 6 2 punten

Bereken de atoomeconomie voor de vorming van ethyllactaat volgens reactie 1. Gebruik Binas-tabel 37H of ScienceData-tabel 1.7.7.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste berekening zijn:

118 ×100(%) = 86, 6(%) 90,1 + 46,1

of

118 ×100(%) = 86,8(%)

118 + 18,0

Opmerking Wanneer de omrekening naar percentage is weggelaten, dit niet aanrekenen.

Vraag 7 1 punt

Geef aan waarom een hoge atoomeconomie duurzaam is.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord
  • Voorbeelden van juiste antwoorden zijn: − Bij een hoge atoomeconomie zijn de grondstoffen zo efficiënt mogelijk gebruikt. − Bij een hoge atoomeconomie is er weinig verlies van beginstoffen. − Bij een hoge atoomeconomie zijn er weinig afvalstoffen. (1)

Volgens de fabrikant voldoet het proces door de hoge atoomeconomie aan uitgangspunt 2 van de groene chemie. Omdat de fabrikant plantaardige sachariden gebruikt, kan hij ook een ander uitgangspunt van de groene chemie als argument gebruiken om de productie van ethyllactaat duurzaam te noemen.

Vraag 8 2 punten

Leg uit welk ander uitgangspunt van de groene chemie dit is.

  • Gebruik Binas-tabel 97F of ScienceData-tabel 38.6
  • Noteer je antwoord als volgt: Er worden plantaardige sachariden gebruikt, dus kan de fabrikant uitgangspunt nummer … gebruiken, omdat …

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van juiste antwoorden zijn:

  • Er worden plantaardige sachariden gebruikt, dus kan de fabrikant uitgangspunt nummer 7 gebruiken, omdat planten / (plantaardige) sachariden te beschouwen zijn als een hernieuwbare grondstof.
  • Er worden plantaardige sachariden gebruikt, dus kan de fabrikant uitgangspunt nummer 7 gebruiken, omdat melkzuur (dat uit plantaardige sachariden wordt gemaakt) te beschouwen is als een hernieuwbare grondstof.

Lithium-ionbatterij

In veel mobiele telefoons zit een lithium-ionbatterij. Deze batterijen zijn licht, kunnen veel energie leveren en zijn snel op te laden. Het basisontwerp van een lithium-ionbatterij is in figuur 1 schematisch weergegeven.

[figuur 1: zie het originele examen]

Elektrode A bevat onder andere het metaal lithium (Li). Elektrode B bevat Li+-ionen. Tussen beide elektroden bevindt zich een elektrolyt, dat bestaat uit een polymeer waarin zich een vloeibaar lithiumzout bevindt.

Een veelgebruikt polymeer is PEO. De formule van PEO is (CH2CH2O)n. In figuur 2 is een vergroting van het elektrolyt schematisch weergegeven. Hierin is te zien hoe een Li+-ion van polymeerketen naar polymeerketen wordt doorgegeven, doordat telkens een ander groepje O-atomen het Li+-ion bindt. De binding komt tot stand doordat de O-atomen in PEO enigszins negatief geladen zijn. Dit is het gevolg van een polaire atoombinding tussen de C-atomen en de O-atomen in PEO. Tijdens de stroomlevering bewegen Li+-ionen van elektrode A naar elektrode B.

[figuur 2: zie het originele examen]

Vraag 9 1 punt

Leg uit of figuur 2 een weergave is op microniveau.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Opmerking Wanneer een antwoord is gegeven als: ‘Het is een weergave op microniveau, want er zijn deeltjes afgebeeld’, dit goed rekenen.

Vraag 10 2 punten

Geef aan of PEO een thermoplast of een thermoharder is. Licht je antwoord toe aan de hand van een structuurkenmerk uit figuur 2.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Een voorbeeld van een juist antwoord is: PEO bestaat uit ketenvormige moleculen. / PEO bestaat uit lange ketens (zonder dwarsverbindingen). / PEO bevat geen crosslinks. Dus het is een thermoplast.

Een docente bespreekt met haar leerlingen de elektrische geleiding in PEO. Een leerling vraagt of polyetheen ook gebruikt kan worden als elektrisch geleidend polymeer.

Vraag 11 2 punten

Teken een fragment uit het midden van de structuurformule van polyetheen. In het getekende fragment moeten drie monomeereenheden zijn verwerkt.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Opmerking Wanneer de structuurformule van PEO is gegeven, hiervoor geen scorepunten toekennen.

Vraag 12 2 punten

Leg uit, aan de hand van de structuurformule van polyetheen, of polyetheen Li+-ionen kan binden.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

  • De ketens van polyetheen bevatten uitsluitend C- en H-atomen. Hierdoor (zijn er geen polaire atoombindingen en) kunnen de ketens dus geen lithiumionen binden.
  • Polyetheen bevat geen O-atomen (en geen N-atomen). Hierdoor zijn er dus geen (enigszins negatief geladen) atomen die de lithiumionen kunnen binden.
  • Polyetheen bevat geen OH-groep (of NH-groep en heeft dus geen polaire binding). Hierdoor kan polyetheen dus geen lithiumionen binden.
  • Polyetheen bevat geen polaire atoombinding(en) en kan daarom geen lithiumionen binden.

Opmerking Wanneer een onjuist antwoord op vraag 12 het consequente gevolg is van een onjuist antwoord op vraag 11, dit antwoord op vraag 12 goed rekenen tenzij bij vraag 11 de structuurformule van PEO is gegeven.

De halfreacties die in deze batterij optreden tijdens stroomlevering zijn hieronder vereenvoudigd weergegeven: +

  • halfreactie 1: LiC6 → 6 C + Li + e halfreactie 2: CoO2 + Li+ + e– → LiCoO2

Vraag 13 2 punten

Geef aan welke halfreactie optreedt aan elektrode A en vermeld ook of dit de positieve of de negatieve elektrode is. Noteer je antwoord als volgt: Aan elektrode A treedt halfreactie … op. Dit is dus de … elektrode.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Aan elektrode A treedt halfreactie 1 op. Dit is dus de negatieve elektrode.

CoO2 kan worden opgevat als een zout dat bestaat uit kobaltionen en oxide-ionen. LiCoO2 kan worden opgevat als een zout dat bestaat uit lithiumionen, kobaltionen en oxide-ionen. Uit de formules CoO2 en LiCoO2 kan worden afgeleid dat de kobaltionen in CoO2 en in LiCoO2 niet dezelfde lading hebben.

Vraag 14 2 punten

Geef de lading van het kobaltion in CoO2 en van het kobaltion in LiCoO2. Noteer je antwoord als volgt: De lading van het kobaltion in CoO2 is … De lading van het kobaltion in LiCoO2 is …

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord
  • de lading van het kobaltion in CoO2 is 4+ (1)
  • de lading van het kobaltion in LiCoO2 is de lading van het kobaltion in CoO2 verminderd met 1 (1)

In een bepaalde lithium-ionbatterij kan maximaal 0,053 mol elektronen worden overgedragen tussen de twee elektroden, voordat deze batterij weer opgeladen moet worden.

Vraag 15 2 punten

Bereken hoeveel gram CoO2 deze batterij minstens bevat. Gebruik de vergelijking van halfreactie 2.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste berekening zijn: 0, 053 × 90,9 = 4,8 (g)

of

Er kan maximaal 0,053 mol elektronen worden overgedragen. De reactieverhouding is 1 : 1, dus 0,053 mol CoO2 reageert. De molaire massa van CoO2 is 90,9 g mol–1. De batterij bevat dus minstens 0, 053 × 90,9 = 4,8 (g) CoO2 .

Veel luchtvaartmaatschappijen hebben vanwege brandgevaar speciale eisen gesteld aan het vervoeren van oplaadbare lithium-ionbatterijen in het laadruim van passagiersvliegtuigen. Het polymeer PEO ontbrandt namelijk gemakkelijk. Bovendien kan de warmte die bij de verbranding vrijkomt ervoor zorgen dat ook andere batterijen ontbranden.

Vraag 16 3 punten

Geef de reactievergelijking van de volledige verbranding van PEO. De formule van PEO is (CH2CH2O)n.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Indien een van de volgende vergelijkingen is gegeven: (2)

2 (CH2CH2 O)n + 3n O2 → 4n CO + 4n H2O

2 (CH2CH2 O)n + 5 (O2)n → 4 (CO2)n + 4 (H2O)n

2 (CH2CH2 O)n + (O2)5n → (CO2)4n + (H2O)4n

Indien een vergelijking is gegeven waarin voor n een waarde is ingevuld, bijvoorbeeld: (2)

2 CH2CH2 O + 5 O2 → 4 CO2 + 4 H2O

2 (CH2CH2 O)5 + 25 O2 → 20 CO2 + 20 H2O

In figuur 3 staan vier energiediagrammen. In deze diagrammen behoort het linker energieniveau bij de beginstoffen en het rechter energieniveau bij de reactieproducten.

[figuur 3: zie het originele examen]

Vraag 17 2 punten

Leg uit welk energiediagram het best in overeenstemming is met de verbranding van het polymeer PEO. Gebruik in je antwoord informatie uit deze opgave.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

  • De verbranding is een exotherme reactie (dus het energieniveau van de beginstoffen ligt hoger dan het energieniveau van de reactieproducten / dus het is diagram b of d). Het polymeer ontbrandt gemakkelijk. Diagram b komt dus het best overeen.
  • Er is een lage activeringsenergie (dus het is diagram a of b). Bij de verbranding komt energie vrij (dus het energieniveau van de beginstoffen ligt hoger dan het energieniveau van de reactieproducten). Diagram b komt dus het best overeen.

Bromide in grondwater

Schaliegas is aardgas dat in gesteente diep onder het aardoppervlak is opgesloten. Om schaliegas te winnen gebruikt men een methode die fracking wordt genoemd. Hierbij wordt een mengsel van water, zand en chemicaliën onder hoge druk in het gesteente gepompt zodat hierin scheurtjes ontstaan en het schaliegas vrijkomt. Bij fracking ontstaan grote hoeveelheden afvalwater dat onder andere Br–-ionen, Cl–-ionen en I–-ionen bevat. Deze ionen zijn afkomstig van goed oplosbare zouten die in het gesteente voorkomen.

Vraag 18 2 punten

Geef de formule van een zout dat bromide-ionen bevat en goed oplosbaar is in water. Maak gebruik van Binas-tabel 45A of ScienceData-tabel 8.4d.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste formule zijn: NaBr, NH4 Br, KBr, CaBr2, MgBr2

Opmerking Wanneer een formule is gegeven als CaBrCl, dit goed rekenen.

Op frackinglocaties worden regelmatig monsters van het grondwater genomen. Om op de frackinglocatie snel het bromidegehalte van het grondwater te bepalen is de methode ontwikkeld die in tekstfragment 1 is beschreven.

tekstfragment 1

1 Men maakt gebruik van filtreerpapiertjes waarop eerst een oplossing van chloramine-T en de zuur-base-indicator fenolrood is aangebracht en die men daarna heeft laten drogen.

2 Een druppel grondwater wordt op zo’n filtreerpapiertje aangebracht. Eventueel wordt het grondwater eerst verdund.

3 In aanwezigheid van Br– vinden achtereenvolgens twee reacties plaats: Reactie 1: Br– wordt door een reactie met chloramine-T omgezet tot onder andere broom. Reactie 2: het ontstane broom reageert volledig met fenolrood tot onder andere broomfenolblauw.

4 Door beide reacties wordt het gele filtreerpapiertje enigszins blauw.

5 De afname van de gele kleur wordt gemeten met een kleurdetector.

6 Met behulp van een ijklijn wordt het bromidegehalte bepaald.

De oplossing waarin de reacties plaatsvinden, heeft een pH van 4,6. Het ontstane broomfenolblauw heeft bij deze pH een blauwe kleur.

Vraag 19 2 punten

Bereken de [H+] in mol L–1 in de oplossing waarin de reacties plaatsvinden. Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.

Bekijk het antwoord
  • juiste berekening van [H+] (1)
  • de uitkomst van de berekening gegeven in één significant cijfer (1)

Vraag 20 2 punten

Leg uit met behulp van tekstfragment 1 en Binas-tabel 52A of ScienceData-tabel 9.1d, dat de kleur van het filtreerpapiertje eerst geel is en dan verandert naar blauw. Noteer je antwoord als volgt: eerst geel omdat … verandert naar blauw doordat …

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Een voorbeeld van een juist antwoord is: eerst geel omdat bij een pH van 4,6 fenolrood geel is verandert naar blauw doordat fenolrood wordt omgezet tot broomfenolblauw (en deze stof blauw is bij een pH van 4,6)

Reactie 2 is een reactie van fenolrood ( C19H14O5S) met broom. Daarbij worden per molecuul fenolrood vier H-atomen vervangen door vier Br-atomen. Bij reactie 2 ontstaan broomfenolblauw en één andere stof. Deze reactie is vergelijkbaar met de substitutiereactie van een alkaan met een halogeen en is op de uitwerkbijlage onvolledig weergegeven.

Vraag 21 3 punten

Maak de vergelijking van reactie 2 op de uitwerkbijlage compleet. Gebruik molecuulformules.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Indien slechts één H-atoom is gesubstitueerd zoals in onderstaande vergelijking: (1) C19H14O5S + Br2 → C19H13BrO5S + HBr

Opmerking Wanneer ‘H+ + Br–’ of ‘H-Br’ is gegeven in plaats van de formule HBr, dit niet aanrekenen.

De hoeveelheden chloramine-T en fenolrood die op het filtreerpapiertje zijn aangebracht, zijn zo gekozen dat bromidegehaltes tot maximaal 10 massa-ppm gemeten kunnen worden. Wanneer bij punt 2 een grondwatermonster met een bromidegehalte hoger dan

10 massa-ppm wordt aangebracht, zal een onjuist bromidegehalte worden gemeten.

Vraag 22 2 punten

Leg uit of het gemeten gehalte in dat geval te hoog of te laag zal zijn.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Een voorbeeld van een juist antwoord is: Wanneer grondwatermonsters met een gehalte boven 10 massa-ppm worden gemeten (is er een tekort aan fenolrood en daardoor) kan niet alle bromide/broom reageren (tot broomfenolblauw). De uitkomst van de meting zal dan te laag zijn.

Opmerking Wanneer een antwoord is gegeven als: ‘Er kan niet hoger worden gemeten dan 10 massa-ppm, dus je zal 10 massa-ppm meten, terwijl het werkelijke bromidegehalte hoger is’, dit goed rekenen.

[figuur 1: zie het originele examen] In figuur 1 is de ijklijn 190 kleurintensiteit weergegeven die is gemaakt 185 met behulp van een aantal oplossingen met elk een 180 bekend bromidegehalte. In de figuur is het bromidegehalte 175 uitgezet tegen de kleurintensiteit. De 170 kleurintensiteit komt overeen met een bepaalde hoeveelheid 165 van de beginstof fenolrood, die afneemt naarmate er meer 0

0 2 4 6 8 10 bromide aanwezig is. bromidegehalte (massa-ppm)

Een wetenschapper onderzoekt het bromidegehalte van een grondwatermonster. Hij voert de bepaling uit tekstfragment 1 uit. Bij punt 2 verdunt hij het grondwatermonster door in een reageerbuisje 2,00 mL grondwater met 8,00 mL gedestilleerd water te mengen. Hij meet vervolgens een kleurintensiteit van 180. Met behulp van de grafiek en de beschreven verdunning berekent hij het bromidegehalte van het grondwatermonster, in massa-ppm.

Vraag 23 3 punten

Geef deze berekening. Lees af op één decimaal nauwkeurig en geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste berekening zijn:

10, 00 3,1 × = 16 (massa-ppm) 2, 00

of

(Aflezen van de figuur bij) een kleurintensiteit van 180 geeft 3,1 (massa- ppm). 10, 00 Het grondwatermonster is = 5 maal verdund. 2, 00 Dus het bromidegehalte is 3,1 × 5 = 16 (massa-ppm).

Groen is niet vers

Hoeveel dagen kun je een verse salade bewaren? En in hoeverre wordt de houdbaarheid beïnvloed door de temperatuur? Een tijd-temperatuur-indicator (TTI), ontworpen door Andrew Mills, laat dit in een oogopslag zien. Deze TTI is een blauwgekleurde, temperatuurgevoelige sticker. Zolang de sticker blauw is, is de salade vers. Als de sticker naar groen of zelfs geel is verkleurd, dan is de salade bedorven. De TTI bestaat uit twee lagen (zie figuur 1). De toplaag van de sticker bestaat uit een folie waarop een mengsel van polymeer A en ammoniumwaterstofcarbonaat (NH4HCO3) is aangebracht. De kleurlaag bestaat uit een folie waarop een mengsel van polymeer B, een weekmaker en de indicator broomfenolblauw (BFB) is aangebracht.

[figuur 1: zie het originele examen]

De toplaag van de sticker houdt de TTI blauw zolang de TTI niet wordt gebruikt. Dit komt doordat in deze laag een reactie optreedt waarbij ammoniak ontstaat (reactie 1). Deze ammoniak wordt door de kleurlaag opgenomen en kleurt de indicator (BFB) blauw (reactie 2).

NH4HCO3 (s) → NH3(g) + CO2(g) + H2O(g) (reactie 1)

NH3 + BFB → NH3BFB (reactie 2) (geel) (blauw)

Reactie 1 verloopt langzaam, waardoor een ongebruikte sticker maandenlang houdbaar blijft.

Vraag 24 2 punten

Bereken de reactiewarmte van reactie 1 in J per mol NH4HCO3 (T = 298 K en p = p0).

  • Gebruik Binas-tabel 57 of ScienceData-tabel 9.2.
  • De vormingswarmte van NH4HCO3 is −8,45·105 J mol−1.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste berekening zijn: ( 8, 45

  • 0, 46
  • 3,94
  • 2, 42 ) ·105 = 1, 63 ·105 (J mol−1 )

of

− Ebegin + Eeind =

  • ( −8, 45 ·105 ) +

( −0, 46 ·10 ) + ( −3,94 ·10 ) + ( −2, 42 ·10 ) = 1, 63 ·10 (J mol )

5 5 5 5 −1

Opmerking Wanneer een antwoord is gegeven als: ‘8,45

  • 0,46
  • 3,94
  • 2,42 = 1,63·105 (J mol–1)’, dit goed rekenen.

Een winkelier plakt de TTI op een bakje verse salade en verwijdert de toplaag van de sticker. Daarna verkleurt de indicator geleidelijk van blauw via groen tot geel doordat het gele BFB volgens reactie 3 wordt teruggevormd. Door de kleurverandering wordt zichtbaar hoe vers het product is.

NH3BFB → NH3 + BFB (reactie 3) (blauw) (geel)

De activeringsenergie van reactie 3 is ongeveer even groot als de activeringsenergie van reacties die plaatsvinden tijdens voedselbederf. Wanneer in plaats van BFB een andere indicator wordt gebruikt, die verkleurt door een reactie met een aanzienlijk hogere activeringsenergie, zou de TTI minder betrouwbaar zijn.

Vraag 25 2 punten

Beredeneer dat een hogere activeringsenergie de TTI minder betrouwbaar maakt. Neem aan dat de overige factoren gelijk zijn.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

  • Een reactie verloopt als de activeringsenergie wordt overwonnen. Wanneer een indicator wordt gebruikt die verkleurt door een reactie met een aanzienlijk hogere activeringsenergie vinden (bij een bepaalde temperatuur) de reacties van voedselbederf plaats, terwijl de TTI nog niet verkleurt.
  • Een reactie met een hogere activeringsenergie komt minder (snel) op gang. De TTI zal dus (bij een bepaalde temperatuur) nog niet verkleurd zijn, terwijl het voedsel al aan het bederven is / bedorven is.

Door het verwijderen van de toplaag kunnen de ammoniakmoleculen die bij reactie 3 ontstaan in de omgevingslucht vrijkomen. Hierdoor is er steeds minder NH3BFB en zal de TTI steeds geler kleuren. Om vrij te kunnen komen in de omgevingslucht moeten de ammoniakmoleculen door de kleurlaag heen bewegen. Dit gaat gemakkelijker wanneer het polymeer waaruit de kleurlaag bestaat een weekmaker bevat.

Vraag 26 2 punten

Leg uit waardoor een weekmaker ervoor zorgt dat ammoniak gemakkelijker uit de kleurlaag vrijkomt. Formuleer je antwoord op microniveau.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Een voorbeeld van een juist antwoord is: Door weekmakermoleculen worden de ketens (van polymeer B) uiteen geduwd / trekken de polymeerketens/polymeermoleculen elkaar minder sterk aan. (Ammoniakmoleculen verplaatsen zich dan gemakkelijker tussen de polymeerketens/polymeermoleculen en kunnen zo gemakkelijker uit de kleurlaag vrijkomen.)

Indien een antwoord is gegeven als: ‘Door de weekmakermoleculen komen de ammoniakmoleculen meer vrij te liggen (waardoor ze gemakkelijker uit de kleurlaag vrijkomen).’ (1)

Vraag 27 2 punten

Leg uit, met behulp van het botsende-deeltjesmodel, dat de TTI in de koelkast (5 °C) langzamer verkleurt dan bij kamertemperatuur (20 °C).

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

  • Bij een lagere temperatuur bewegen de deeltjes langzamer. Hierdoor botsen de deeltjes minder vaak / minder (per tijdseenheid). / Hierdoor is de kans op (effectieve) botsingen lager. (De reactiesnelheid van reactie 3 is dus lager bij 5 °C en de verkleuring verloopt langzamer.)
  • Bij een hogere temperatuur hebben de deeltjes meer (bewegings)energie. Hierdoor botsen de deeltjes harder. (De reactiesnelheid van reactie 3 is dus hoger bij 20 °C en de verkleuring verloopt sneller.)

Indien slechts een juist verband is gegeven tussen de temperatuur/reactiesnelheid en het aantal botsingen (1)

Opmerking Wanneer een antwoord is gegeven als: ‘Bij een lagere temperatuur bewegen de deeltjes minder snel, waardoor ammoniak minder gemakkelijk uit de onderste laag kan ontsnappen (en de TTI/indicator dus langzamer verkleurt)’, dit goed rekenen.

Uit de TTI komt een kleine hoeveelheid ammoniak vrij. Ammoniak heeft een indringende geur en een lage geurdrempel. De geurdrempel is de laagste concentratie van een gasvormige stof in lucht die waarneembaar is voor de mens. Toch zal de lucht in een koelkast volgens Andrew Mills niet naar ammoniak gaan ruiken, zelfs niet als een koelkast veel TTI’s bevat.

Vraag 28 3 punten

Bereken hoeveel TTI’s in een bepaalde koelkast aanwezig kunnen zijn voordat de geurdrempel overschreden wordt. Ga bij de berekening uit van de volgende gegevens:

  • Per TTI komt maximaal 9,2·10−8 mol ammoniak vrij. −3
  • De geurdrempel van ammoniak is 3,7 mg m .
  • De koelkast heeft een inhoud van 183 L.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste berekening zijn:

3, 7 × 10−3 × 183 × 10−3 = 4,3 ·102 (TTI’s) 9, 2 ·10−8 × 17, 0

of

Per TTI komt 9, 2 ·10−8 × 17,0 = 1,56 ·10−6 (g) ammoniak vrij. 3, 7 × 10−3 In de koelkast mogen per m3 = 2,37 ·103 TTI’s aanwezig zijn 1,56 ·10−6 voordat de geurdrempel wordt overschreden. Dus het maximale aantal TTI’s in de koelkast is 2,37 ·103 × 183 × 10−3 = 4,3 ·102 (TTI’s).

In de koelkast mag maximaal 183 × 10−3 × 3,7 × 10−3 = 6,77 ·10−4 (g) ammoniak aanwezig zijn voordat de geurdrempel wordt overschreden. 6, 77 ·10−4 Dit komt overeen met = 3,98 ·10−5 (mol) ammoniak. 17, 0 Dus het maximale aantal TTI’s in de koelkast is 3,98 ·10−5 −8 = 4,3 ·102 (TTI’s). 9, 2 ·10

Opmerking Wanneer de uitkomst naar boven is afgerond in plaats van naar beneden, dit hier niet aanrekenen.

Eiwitvertering

Voedsel bevat de voedingsstoffen die het lichaam nodig heeft. Deze voedingsstoffen kunnen op basis van de chemische structuur in drie groepen worden ingedeeld. De eiwitten vormen een van deze groepen.

Vraag 29 2 punten

Geef de namen van de twee andere groepen voedingsstoffen.

Bekijk het antwoord
  • koolhydraten/sachariden/suikers (1)
  • vetten/oliën (1)

Tijdens het eten belandt voedsel via de mond in de maag. De vloeistof in de maag is zuur, doordat bepaalde cellen van de maagwand zoutzuur afgeven. Dit zoutzuur kan worden opgevat als een oplossing die 5,8 g HCl per liter bevat.

Vraag 30 2 punten

Bereken de pH van een oplossing die 5,8 g HCl per liter bevat.

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste berekening zijn: 5,8 (pH =)

  • log = 0,80 36,5 of

5,8 De oplossing bevat = 0,159 (mol L−1 ) HCl 36,5

De concentratie H + is dus 0,159 (mol L−1 ).

pH =

  • log (0,159) = 0,80

Opmerking Wanneer een onjuiste bewerking in de omrekening naar de pH bij vraag 30 het consequente gevolg is van een onjuiste bewerking bij vraag 19, deze bewerking bij vraag 30 goed rekenen.

De zure maagvloeistof bevat ook het enzym pepsine. Pepsine is een eiwit dat de afbraak van voedseleiwitten versnelt. Bij deze afbraak wordt steeds een binding tussen twee aminozuureenheden in de keten van een voedseleiwitmolecuul verbroken.

Vraag 31 2 punten

Geef de naam van de karakteristieke groep waarvan de binding wordt verbroken, en geef de naam van het reactietype dat daarbij optreedt. Noteer je antwoord als volgt: naam karakteristieke groep: … naam reactietype: …

Bekijk het antwoord
  • naam karakteristieke groep: peptide/amide (1)
  • naam reactietype: hydrolyse (1)

Het verbreken van deze bindingen is een proces dat in 2 stappen verloopt. Dit proces is vereenvoudigd weergegeven in figuur 1. In figuur 1 zijn ook twee zijgroepen van het pepsinemolecuul weergegeven. Zijgroep A is geïoniseerd doordat deze een H+-ion heeft afgestaan.

[figuur 1: zie het originele examen]

Vraag 32 2 punten

Geef aan bij welke stap in figuur 1 zijgroep A optreedt als base. Licht je antwoord toe.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

  • Bij stap 1, want daar neemt zijgroep A een H+-ion op (van H2O).
  • Wanneer zijgroep A als base reageert, reageert deze zijgroep met H+. Dit gebeurt bij stap 1.

Indien een antwoord is gegeven als: ‘bij stap 1, want daar raakt zijgroep A de negatieve lading kwijt’ (1)

Zowel uit de tekst van deze opgave als uit figuur 1 blijkt dat pepsine een enzym is.

Vraag 33 2 punten

Licht toe, aan de hand van een kenmerk dat is gegeven in de tekst van deze opgave en een kenmerk dat is af te leiden uit figuur 1, dat pepsine een enzym is. Noteer je antwoord als volgt: kenmerk gegeven in de tekst: … kenmerk afgeleid uit figuur 1: …

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van juiste kenmerken gegeven in de tekst zijn:

  • Pepsine versnelt de afbraak van voedseleiwitten.
  • Pepsine versnelt het verbreken van een binding.

Voorbeelden van juiste kenmerken afgeleid uit figuur 1 zijn:

  • Pepsine doet mee met de reactie, maar wordt niet verbruikt.
  • Het pepsinemolecuul voor stap 1 is gelijk aan het pepsinemolecuul na stap 2 (dus netto heeft het voedseleiwitmolecuul met water gereageerd).

Hieronder is een fragment weergegeven van de primaire structuur van een eiwitmolecuul dat in voedsel kan voorkomen.

~Cys-Phe-Asp-Val-Phe-Lys-Glu~

Dit fragment kan met behulp van een pepsinemolecuul worden afgebroken tot onder meer het onderstaande molecuul.

Phe-Asp-Val

Vraag 34 3 punten

Geef de structuurformule van dit molecuul. Gebruik Binas-tabel 67H of ScienceData-tabel 13.7c.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Opmerking Wanneer in een overigens juist antwoord de C-uiteinden en de N-uiteinden zijn verwisseld, dit goed rekenen.

Pepsinemoleculen kunnen niet tussen alle aminozuureenheden bindingen verbreken, maar wel:

  • de binding tussen twee aminozuureenheden met beide een hydrofobe zijgroep,
  • de binding tussen een aminozuureenheid met een hydrofobe zijgroep en een aminozuureenheid met een zwavelbevattende zijgroep.

Vraag 35 2 punten

Leg uit of verwacht mag worden dat een pepsinemolecuul de binding tussen de aminozuureenheden Lys en Glu kan verbreken. Geef je antwoord aan de hand van bovenstaande informatie en de structuurformules in Binas-tabel 67H of ScienceData-tabel 13.7c.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

  • (De zijgroepen van) de aminozuureenheden Lys en Glu bevatten NH-groepen en OH-groepen en zijn dus hydrofiel / niet hydrofoob. Er mag dus niet worden verwacht dat een pepsinemolecuul de binding tussen deze aminozuren verbreekt.
  • (De zijgroep van) de aminozuureenheid Glu bevat een OH-groep/zuurgroep en is dus niet hydrofoob. (Ook bevat Glu geen S-atoom.) Er mag dus niet worden verwacht dat een pepsinemolecuul de binding tussen Lys en Glu verbreekt.
  • (De zijgroep van) de aminozuureenheid Lys bevat een NH-groep en kan dus waterstofbruggen vormen. (Ook bevat Lys geen S-atoom.) Dus dit mag niet worden verwacht.

Indien slechts een antwoord is gegeven als: ‘Nee, want Lys/Glu is niet hydrofoob’ (1)

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

Na verloop van tijd belandt het deels verteerde voedsel vanuit de maag in de darm. Hier wordt het alvleessap toegevoegd (figuur 2), waardoor de pH in de darm anders is dan die in de maag. Door deze pH-verandering verandert de activiteit van pepsine. Dit is weergegeven in figuur 3.

figuur 2 figuur 3

Vraag 36 2 punten

Geef, aan de hand van de samenstelling van het alvleessap, de naam van het deeltje dat de pH-verandering veroorzaakt. Maak gebruik van Binas-tabel 82F of ScienceData-tabel 22.7.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Indien een van de volgende antwoorden is gegeven: (1)

  • HCO3–
  • hydroxide(-ion)
  • water

Opmerking Wanneer het antwoord ‘bicarbonaat(-ion)’ is gegeven, dit goed rekenen.

Vraag 37 2 punten

Leg uit, aan de hand van figuur 2 en figuur 3, of de activiteit van pepsine hoger of lager wordt wanneer het alvleessap wordt toegevoegd.

Bij deze vraag hoort een afbeelding. Bekijk hem in: Opgaven · Uitwerkbijlage

Bekijk het antwoord

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

  • De maaginhoud heeft (volgens figuur 2) een lage pH, waarbij (volgens figuur 3) pepsine een hoge activiteit heeft. De darminhoud heeft (door toevoegen van alvleessap) een hoge(re) pH. Pepsine heeft dan een lage(re) activiteit. De activiteit wordt dus lager door toevoegen van alvleessap.
  • De maaginhoud heeft (volgens figuur 2) een pH tussen 1,5 en 3,5. Pepsine heeft dan (volgens figuur 3) een activiteit tussen 50(%) en 100(%). De darminhoud heeft (door toevoegen van alvleessap) een pH tot 8,0. De activiteit van pepsine bij pH=8,0 is erg klein / vrijwel 0(%). De activiteit wordt dus lager door toevoegen van alvleessap.
  • De pH stijgt na toevoeging van alvleessap (volgens figuur 2). Bij een hoge(re) pH (boven 3,5) neemt (volgens figuur 3) de enzymactiviteit van pepsine af.

Indien een antwoord is gegeven als: ‘De darminhoud heeft een pH van (ongeveer) 8,0 en een activiteit van (ongeveer) 0(%), dus moet de activiteit zijn afgenomen’ (1)

Bron: College voor Toetsen en Examens, centraal examen havo Scheikunde 2021, tijdvak 1. Afbeeldingen en de exacte opmaak staan in het originele examen: https://www.examenblad.nl/2021/havo/documenten/cse-1/ha-1028-a-21-1-o

Andere examens scheikunde havo

Hoe ToetsChecker scheikunde per vraagtype nakijkt, lees je op scheikunde toetsen nakijken met AI.

Veelgestelde vragen

Hoeveel vragen heeft het eindexamen scheikunde havo 2021, tijdvak 1?

Het centraal examen scheikunde havo 2021, tijdvak 1 telt 37 vragen. De meeste vragen gaan over koolstofchemie (6), rekenen aan reacties (6) en zuren en basen (5).

Wat zijn de antwoorden van het examen scheikunde havo 2021, tijdvak 1?

Op deze pagina staat bij elke vraag het antwoord uit het officiële correctievoorschrift van het College voor Toetsen en Examens, met de punten per onderdeel. Bij meerkeuzevragen staat de juiste letter erbij.

Waar vind ik het correctievoorschrift van scheikunde havo 2021, tijdvak 1?

Het correctievoorschrift staat op examenblad.nl, de site van het College voor Toetsen en Examens (https://www.examenblad.nl/2021/havo/documenten/cse-1/ha-1028-a-21-1-c). Bij dit examen hoort ook een aanvulling op het correctievoorschrift.

Hoe oefen ik met het examen scheikunde havo 2021, tijdvak 1 en krijg ik feedback?

Vraag je docent om het examen als oefentoets klaar te zetten in ToetsChecker. Je maakt het op papier of online, en het AI-model kijkt het na volgens het correctievoorschrift, met feedback per vraag. Je docent geeft het resultaat daarna vrij.