Eindexamen scheikunde havo 2021, tijdvak 3: vragen en antwoorden

Indien slechts één watermolecuul met waterstofbrug(gen) juist is weergegeven (1) Indien behalve twee watermoleculen met twee of meer juiste waterstofbruggen ook één of meer onjuiste waterstofbruggen zijn weergegeven (1)

Opmerkingen

• De stand van de OH-groepen in de reactieproducten niet beoordelen.
• Wanneer voor water een molecuulformule in plaats van een structuurformule is gegeven, dit niet aanrekenen.
• Wanneer één of meer overschrijffouten zijn gemaakt in de structuurformules van glucose en fructose, dit slechts eenmaal aanrekenen.

Indien in plaats van de juiste structuurformule de juiste naam of molecuulformule is gegeven (1) Indien de structuurformule van methaanzuur is gegeven (1)

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste berekening zijn: 1, 6 = 1, 7 ⋅10−5 (mol)  72 28  5,1 ⋅102 ×  × 190 + × 176   100 100 

of

Een pectinemolecuul bevat gemiddeld 72 × 5,1 ⋅102 = 367 monomeereenheden II 100 (100

• 72) en 143 monomeereenheden I. × 5,1 ⋅102 = 100 De molaire massa van een monomeereenheid I is 176 (g mol−1 ) . De gemiddelde molaire massa van pectine is

367 × 190 + 143 × 176 = 9, 49 ⋅104 (g mol−1 ). 1, 6 Dus het potje jam bevat =4 1, 7 ⋅10−5 (mol) pectine. 9, 49 ⋅10

• omrekening naar de chemische hoeveelheid pectine in mol (1p)

of

−1 De molaire massa van een monomeereenheid I is 176 (g mol ) . De gemiddelde molaire massa van een monomeereenheid is

28 (72) × 176 + × 190 = 186 (g mol−1 ) .

100 100 De gemiddelde molaire massa van pectine is 5,1⋅102 × 186 = 9, 49 ⋅104 (g mol−1 ) . 1, 6 Dus het potje jam bevat = 1, 7 ⋅10−5 (mol) pectine. 9, 49 ⋅104

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

• De binding (bij cijfer 1) is een binding tussen (apolaire/hydrofobe) methylgroepen/CH3-groepen en is dus een vanderwaalsbinding/molecuulbinding.
• De twee groepen (bij cijfer 1) bestaan uitsluitend uit C-atomen en H-atomen. Het is dus een vanderwaalsbinding/molecuulbinding.
• De groepen (bij cijfer 1) bevatten geen –NH- en geen –OH-groepen. Het is dus een vanderwaalsbinding/molecuulbinding.
• De groepen (bij cijfer 1) zijn apolair/hydrofoob. Het gaat dus om een vanderwaalsbinding/molecuulbinding.
• De groepen (bij cijfer 1) kunnen geen waterstofbruggen vormen, dus er is enkel sprake van vanderwaalsbinding/molecuulbinding.

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Een voorbeeld van een juiste berekening is: −3,2 −4 −1 ([H+ ] =) 10 = 6 ⋅10 (mol L )

• keten van 3 koolstofatomen waarbij aan het eerste, tweede en derde C-atoom een carboxylgroep is getekend (1)
• de rest van de structuurformule juist (1)

Opmerking Wanneer als tegengesteld effect is gegeven dat door hydratatie pectineketens verder van elkaar af worden geduwd, dit goed rekenen.

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Een voorbeeld van een juist antwoord is: Macroniveau: een thermoharder kan niet worden (om)gesmolten. Microniveau: een thermoharder is een netwerk(polymeer)/bevat (polymeer)ketens met crosslinks/bestaat uit (polymeer)ketens met dwarsverbindingen (waardoor de ketens niet los van elkaar kunnen komen, wat nodig is voor recycling).

Opmerkingen

• Wanneer als toelichting op macroniveau is gegeven dat een thermoharder ontleedt bij verwarmen, dit goed rekenen.
• Wanneer als toelichting op microniveau is gegeven dat een thermoharder één groot molecuul is, dit goed rekenen.

Opmerking Wanneer in het antwoord bij één of meer van de getekende onderdelen het bijschrift onjuist is of ontbreekt, dit slechts eenmaal aanrekenen.

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste berekening zijn: (1,11

• 2,39) ⋅105 =
• 1, 28 ⋅105 (J mol−1 )

of

− ( −1,11 ⋅105 )  + ( −2,39 ⋅105 )  =

• Ebegin + Eeind =
• 1, 28 ⋅105 (J mol−1 )

Opmerking 5 Wanneer een berekening is gegeven als ‘ 1,11

• 2,39 =
• 1,28 ⋅ 10 ’, dit goed rekenen.

Opmerkingen

• Wanneer de waterstromen van de warmtewisselaars zijn weergegeven als een gesloten systeem, dit niet aanrekenen.
• Wanneer behalve de gevraagde waterstromen ook extra stofstromen zijn gegeven, deze niet beoordelen.
• De richting van de waterstroom in de warmtewisselaar ten opzichte van de richting van de stofstroom niet beoordelen.
• Wanneer de warmtewisselaar om of in de reactor is getekend, bijvoorbeeld zoals in onderstaande afbeelding, dit goed rekenen.

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste berekening zijn: 2,13 ⋅105 × 102 (%) = 37(%)

5 60 32, 0 3, 6 ⋅10 × ×

100 12, 0

of

De massa van koolstof in 3, 6 ⋅105 ton kunststofafval is 60 3, 6 ⋅105 × = 2,16 ⋅105 (ton). 100 2,16 ⋅105 × 106 Dit komt overeen met = 1,80 ⋅1010 (mol) koolstof. 12, 0 Hieruit kan 1,80 ⋅1010 × 32, 0 = 5, 76 ⋅1011 (g) methanol ontstaan. 2,13 ⋅105 × 106 Het rendement is dus 37(%) . × 102 (%) = 5, 76 ⋅1011

of

2,13 ⋅105 × 106 2,13 ⋅105 ton methanol komt overeen met = 6, 66 ⋅109 (mol). 32, 0 6, 66 ⋅109 mol methanol bevat 6, 66 ⋅109 × 12, 0 = 7,99 ⋅1010 (g) koolstof. 100 7,99 ⋅1010 g koolstof zit in 7,99 ⋅1010 × × 10−6 = 1,33 ⋅105 (ton) 60 kunststofafval. 1,33 ⋅105 Het rendement is dus (5) × 102 (%) = 37(%) 3, 6 ⋅10

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

• De methanol wordt gemaakt uit kunststofafval. Methanol wordt vervolgens omgezet tot nieuwe kunststof. Hierdoor is er (voor kunststof) een gesloten kringloop ontstaan. (Dit is een van de uitgangspunten van cradle-to-cradle.)
• Van kunststofafval wordt methanol gemaakt. Vervolgens kan men van methanol alkenen en van alkenen een kunststof maken. (Hiermee is de kringloop rond.)
• Van een kunststof wordt na gebruik, via methanol, weer een nieuwe kunststof (van vergelijkbare kwaliteit) gemaakt.
• Uit kunststofafval wordt een grondstof voor nieuwe kunststof(fen) gemaakt. (Dit past bij cradle-to-cradle.)

• van methanol wordt (via alkenen) kunststof gemaakt (1p)
• deze kunststof kan weer worden omgezet tot methanol (1p)

• CH4 en O2 voor de pijl (1)
• H2O, CO en CO2 na de pijl waarbij CO : CO2 in de verhouding 1 : 2 (1)
• de elementbalans juist in een vergelijking met uitsluitend de juiste formules voor en na de pijl (1)

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

• Lucht bevat ongeveer 21 volumeprocent zuurstof en 0,10 volumeprocent koolstofmono-oxide. Er ontstaat evenveel HbCO als HbO2. (Hb-moleculen binden dus bij voorkeur aan CO-moleculen.)
• (De ingeademde) lucht bevat ongeveer 200 keer zo veel / (veel) meer / een (veel) hogere concentratie zuurstof dan CO, terwijl er evenveel HbCO als HbO2 ontstaat. (Hb-moleculen binden dus bij voorkeur aan CO-moleculen.)

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste berekening zijn: 3, 0 ⋅102 × 10−6 1, 25

60 (volume-ppm) . × 106 (volume-ppm) = 4, 0 Aflezen in de grafiek geeft een HbCO-gehalte van 9% (±1). Dit is minder dan 12%. Er is dus geen sprake van CO-vergiftiging.

of

2 −4 Een massa van 3, 0 ⋅10 μg CO komt overeen met 3,0 ⋅10 g CO. Deze massa van CO komt overeen met een volume van 3, 0 ⋅10−4 = 2, 40 ⋅10−4 (L) . 1, 25 2, 40 ⋅10−4 Het gehalte CO is × 106 (volume-ppm) =

60 (volume-ppm) . 4, 0 Bij een HbCO-gehalte van 12% is er sprake van CO-vergiftiging. Een gehalte van 12% komt overeen met 80 (±2) volume-ppm. Dit is meer dan

60 (volume-ppm). Er is dus geen sprake van CO-vergiftiging.

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Een voorbeeld van een juist antwoord is:

H2O + CO → 2 H+ + CO2 + 2 e– (2×) O 2 + 4 H+ + 4 e– → 2 H2 O (1×)

2 CO + O2 → 2 CO2

Opmerkingen

• Wanneer in de halfreactie(s) in plaats van een enkele pijl het evenwichtsteken staat, dit goed rekenen.
• Wanneer als halfreactie van de oxidator is gegeven: ‘O2 + 2 H+ + 2 e– → H2O2 ’, leidend tot de totaalreactie: ‘O2 + H2O + CO → H2 O2 + CO2’, dit hier goed rekenen.
• Wanneer in een overigens juist antwoord voor de halfreactie bij de zuurstofelektrode de vergelijking O2 + 2 H2O + 4 e– → 4 OH– is gegeven, gevolgd door de reactie H+ + OH– → H2 O en het wegstrepen van H2 O voor en na de pijl, dit goed rekenen.

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste berekening zijn: 2, 28 −3 ⋅10

2 = 6,3 ⋅10−8 (mol L−1 s −1 ) 5, 0 × 60 × 60

of

2, 28 Na 5,0 uur is [CO] afgenomen met = 1,14 (mmol L–1). 2 1,14 mmol L–1 komt overeen met 1,14∙10–3 (mol L–1). 4 5,0 uur komt overeen met 5, 0 × 60 × 60 = 1,8 ⋅10 (s) . De gemiddelde snelheid waarmee [CO] afneemt is dus 1,14 ⋅10−3 = 6,3 ⋅10−8 (mol L−1 s −1 ). 1,8 ⋅104

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

• In zuivere zuurstof is de zuurstofconcentratie hoger (dan in lucht). Hierdoor vinden er vaker botsingen plaats / meer botsingen plaats (per tijdseenheid) (tussen een Hb-molecuul en O2 -moleculen. Daardoor wordt een lege bindingsplek in een Hb-molecuul sneller gevuld dan wanneer lucht wordt ingeademd).
• Lucht bevat minder zuurstofmoleculen per volume-eenheid (dan zuivere zuurstof). Hierdoor is de kans op (effectieve) botsingen (tussen een Hb-molecuul en O2 -moleculen) kleiner. (Daardoor wordt een lege bindingsplek in een Hb-molecuul minder snel gevuld dan wanneer zuivere zuurstof wordt ingeademd).

Indien slechts een juist verband is gegeven tussen het gebruik van zuivere zuurstof/de reactiesnelheid en het aantal botsingen (1)

Opmerking Wanneer een antwoord is gegeven als: ‘Bij zuivere zuurstof zijn er meer O2-deeltjes die tegelijkertijd kunnen botsen met Hb-deeltjes, waardoor er meer effectieve botsingen zijn’, dit goed rekenen.

• door membraan A bewegen uitsluitend positief geladen ionen en door membraan B bewegen uitsluitend negatief geladen ionen (1)
• de bewegende positief geladen ionen bewegen naar de negatieve pool en de bewegende negatief geladen ionen bewegen naar de positieve pool (1)

Opmerkingen

• Wanneer een juist antwoord op vraag 22 inconsequent is met het gegeven antwoord op vraag 21, voor dit antwoord op vraag 22 geen scorepunt toekennen.
• Wanneer een onjuist antwoord op vraag 22 het consequente gevolg is van een onjuist antwoord op vraag 21, dit antwoord op vraag 22 goed rekenen.

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

• Aan de negatieve elektrode ontstaat OH– . Er is dus verversing van de elektrolyt-oplossing nodig (aangezien de oplossing anders steeds basischer wordt).
• In de elektrolyt-oplossing komen steeds meer Na+ -ionen, waardoor het nodig is om de elektrolyt-oplossing te verversen.
• Aan de negatieve elektrode verdwijnt H2 O / wordt H2O omgezet. Er is dus verversing nodig.

• vergelijking halfreactie: 2 Cl– → Cl2 + 2 e– (1)
• H330 is van toepassing op de stof: Cl2 / chloor(gas) (1)

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

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

• Het polymeer bevat ketens met (vaste) SO3– -groepen en (losse) Na+ -ionen als tegenionen. (Losse) Na+ -ionen kunnen van SO3– -groep naar SO3– -groep worden doorgegeven (en worden vervangen door nieuwe Na+ -ionen). De structuurformule uit figuur 2 hoort dus bij een membraan dat positieve ionen kan doorlaten.
• Het polymeer bevat ketens met (vaste) negatief geladen groepen en (losse) positief geladen tegenionen. (Losse) negatief geladen ionen / Cl– -ionen worden door de negatief geladen groepen in de ketens afgestoten en kunnen het membraan dus niet passeren. De structuurformule uit figuur 2 hoort dus bij een membraan dat positieve ionen kan doorlaten.

Indien een antwoord is gegeven als: ‘Dit membraan laat positieve ionen door, want de aanwezige negatief geladen groepen trekken positieve ionen aan.’ (1) Indien een antwoord is gegeven als: ‘De negatief geladen groep bindt positieve ionen. De positieve ionen worden dus niet doorgelaten en de negatieve wel.’ (1)

Opmerking Wanneer een antwoord is gegeven als: ‘Een negatief geladen membraan zal negatief geladen ionen afstoten en deze dus niet doorlaten. Dit membraan laat dus positieve ionen door’, dit goed rekenen.

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juiste berekening zijn: 2,3 × 3, 6 ⋅106 6 = 3 3, 6 ⋅10−3 (m3 ) 2, 26 ⋅10 × 1, 02 ⋅10

of

6 (6) 2,3 kWh komt overeen met 2,3 × 3,6 ⋅10 = 8, 28 ⋅10 (J) . De massa zout grondwater die met deze energie kan verdampen is 8, 28 ⋅106 = 3, 66 (kg) . 2, 26 ⋅106 3, 66 Er kan dus een volume van = 3, 6 ⋅10−3 (m3 ) worden gezuiverd via 1, 02 ⋅103 destillatie.

of

6 (6) 2,3 kWh komt overeen met 2,3 × 3,6 ⋅10 = 8, 28 ⋅10 (J) . De energie die nodig is voor de verdamping van 1,0 m3 zout grondwater is 2, 26 ⋅106 × 1, 02 ⋅103 = 2,31⋅109 (J) . Dus het volume zout grondwater dat met 2,3 kWh kan worden gezuiverd 8, 28 ⋅106 via destillatie is =9 3, 6 ⋅10−3 (m3 ). 2,31 ⋅10

Opmerking Wanneer het antwoord ‘Ser’ of ‘S’ is gegeven, dit goed rekenen.

Indien het volgende antwoord is gegeven: (3)

Indien het volgende antwoord is gegeven: (2)

• een structuurformule gegeven die voldoet aan de formule COS en de covalenties van het koolstofatoom en van het zuurstofatoom juist (1)
• de covalentie van het zwavelatoom juist (1)

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

• (SO2-)moleculen hebben geen lading/lading 0. Sulfaat-ionen zijn wel geladen / hebben lading 2–. (De totale lading voor en na de reactie moet gelijk zijn) dus moet nog een ander reactieproduct ontstaan / dus moeten nog andere ionen (met een positieve lading) ontstaan. Sulfaationen zijn dus niet de enige deeltjes.
• SO2 + O2 → SO42– Sulfaationen zijn dus niet het enige reactieproduct (aangezien de ladingsbalans niet klopt).
• Behalve negatief geladen sulfaationen moeten er ook positief geladen deeltjes ontstaan, aangezien de ladingsbalans anders niet klopt. Sulfaationen zijn dus niet de enige deeltjes die ontstaan bij omzetting van zwaveldioxide.

Indien een antwoord is gegeven als: ‘Nee, want er ontbreken positief geladen ionen’. (1) Indien een antwoord is gegeven als: ‘Het aantal S- en O-atomen voor en na de pijl is gelijk, dus sulfaationen zijn het enige reactieproduct’. (0)

Opmerking Wanneer er behalve het juiste nummer ook een of meer onjuiste nummers zijn geplaatst op een stippellijn, het betreffende scorepunt voor dat juiste nummer niet toekennen.

Voorbeeld uit het correctievoorschrift:

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

• Dit is een elementkringloop van zwavel, omdat zwavel in alle verschillende verbindingen voorkomt.
• Dit is een elementkringloop van (het element) S, omdat alle verschillende stoffen in deze kringloop dit element S bevatten.
• Dit is een elementkringloop van zwavel, omdat de zwavelverbindingen steeds veranderen (; het dus kan geen stofkringloop zijn).