VWO SCHEIKUNDE HEREXAMEN 2015 Pagina 1 van 4 MINISTERIE VAN ONDERWIJS, WETENSCHAP EN CULTUUR
UNIFORM HEREXAMEN VWO 2015
VAK : SCHEIKUNDE DATUM : 24 juli 2015
TIJD : 07.15 – 10.15 UUR Aantal opgaven bij dit vak : 4 Aantal pagina’s : 4
Controleer zorgvuldig of alle pagina’s in de goede volgorde aanwezig zijn. Neem in geval van een afwijking onmiddellijk contact op met een surveillant.
Calculator en BINAS toegestaan SUCCES!
! Schrijf alle organische stoffen in structuurformules.
OPGAVE 1 ( 18 punten )
Secondelijm is een veel gebruikte lijm, op basis van cyanoacrylaat, die in enkele seconden een lijmverbinding kan maken.
Cyanoacrylaat is de triviale naam van de ester van cyanoacrylzuur en een alcohol. Vaak is deze cyanoacrylaat dun en vloeibaar en bestaat uit monomeren van cyanoacrylaatmoleculen. In figuur 1 is de structuurformule van cyanoacrylaat weergegeven.
Het voorvoegsel cyano wordt bij de systematische
naamgeving gebruikt voor het aanduiden van een –CN-atoomgroep in een molecuul. a. Geef de systematische naam van cyanoacrylaat.
b. Beredeneer of deze stof stereo-isomerie vertoont.
c. Laat met behulp van een reactievergelijking zien hoe de ester cyanoacrylaat ontstaat uit zijn grondstoffen.
De lijmverbinding komt tot stand doordat vocht uit de lucht een polymerisatiereactie op gang brengt. Tijdens de uitharding gaat de vloeibare monomeer over in een thermoplast, die uit enkelvoudige C – C bindingen bestaat. Het vocht (waterdamp) treedt hierbij op als een katalysator.
d. Beredeneer tot welke type de bovenstaande polymerisatiereactie behoort.
e. Teken een gedeelte uit het midden van het polymeer in structuurformule. Neem hiervoor drie cyanoacrylaatmoleculen.
VWO SCHEIKUNDE HEREXAMEN 2015 Pagina 2 van 4 13
1
OPGAVE 2 ( 22 punten )
Hemoglobine (Hb) is een eiwit dat in het bloed van de mens voorkomt. In het longen verbindt hemoglobine zich met zuurstof tot oxyhemoglobine (HbO2 ) en transporteert op deze wijze de
zuurstof naar de andere organen van het lichaam volgens onderstaande evenwichtsreactie: Hb(aq) + O2(g) HbO2(aq)
evenwicht 1
In de organen wordt de aan hemoglobine gebonden zuurstof uitgewisseld met koolstofdioxide waarbij onder andere HbCO2 ontstaat.
a. Geef de evenwichtsvergelijking van de reactie tussen oxyhemoglobine en koolstofdioxidegas.
Elke hemoglobinemolecuul kan maximaal vier zuurstof- of vier koolstofdioxidemoleculen binden. In bovenstaand evenwicht 1 is slechts één zuurstofmolecuul gebonden aan één hemoglobinemolecuul. De molaire massa van hemoglobine bedraagt 64500 g/mol. Het totaal volume aan bloed van een volwassen persoon is gelijk aan deel van het
lichaamsgewicht.
b. Bereken het aantal liters zuurstofgas dat maximaal gebonden kan worden aan de
hemoglobine in het bloed van een volwassen persoon met een lichaamsgewicht van 70 kg en een Hb-gehalte van 150 g/L. Het molaire gasvolume bedraagt onder deze
omstandigheden 25,4 L/mol.
Koolstofmonoxide (CO) is een sterk gif aangezien deze stof het zuurstoftransport blokkeert. Dit komt omdat CO een veel sterkere binding aangaat met hemoglobine dan zuurstof. Als iemand koolstofmonoxide inademt, zal koolstofmonoxide zuurstof verdringen van HbO2 en de
plaats innemen van zuurstof.
c. Welke invloed heeft deze reactie op het bovengenoemd evenwicht 1 in het bloed? Motiveer je antwoord.
Voor het goed functioneren van het menselijk lichaam is het onder andere van belang dat het bloed een constante zuurgraad van 7,36 heeft. Een heel belangrijke buffer die hiervoor zorgt, is de CO2-waterstofcarbonaat-buffer. De evenwichtsvergelijking voor de buffer is als volgt:
) ( 2 ) ( 3 2CO aq H Ol H
d. Bereken de molverhouding van CO2 : met een pH van 7,36.
Een andere manier om het bloed te bufferen op pH = 7,36 vindt plaats in de nieren. In de nieren bevindt zich ondere andere een fosfaatbuffer.
e. Laat met behulp van tabel 49 zien welk zuur-base koppel bij deze buffer betrokken is. Licht je antwoord toe. ) ( 3 ) ( 3Oaq HCO aq H 3 HCO
VWO SCHEIKUNDE HEREXAMEN 2015 Pagina 3 van 4 OPGAVE 3 ( 33 punten )
Benzoëzuur ( C6H5COOH ) is een zwak carbonzuur en kent verschillende toepassingen. In de
geneeskunde wordt dit zuur onder andere gebruikt als middel tegen huidschimmels. Een bekend middel is Whitefield-zalf, een zalf die als werkende bestanddelen benzoëzuur en salicylzuur bevat.
a. Bereken de pH van een oplossing die 25 massa % benzoëzuur bevat. (de dichtheid van deze oplossing bedraagt 1,5 kg/L)
Benzoëzuur wordt heel eenvoudig bereid door fenylmethanol te laten reageren met stoffen die een bepaalde chemische eigenschap bezitten.
b. Leg uit welke chemische eigenschap deze stoffen moeten bezitten.
Als men benzoëzuur met ammonia laat reageren dan stelt zich op een gegeven moment het volgend evenwicht in:
C6H5COOH(aq) + NH3(aq) C6H5COO-(aq) + NH4+(aq)
Als evenwichtsvoorwaarde geldt:
c. Laat zien dat de evenwichtsvoorwaarde Kev voor bovendgenoemd evenwicht hetzelfde is als ) ( ) ( 4 5 6 NH Kz COOH H C Kz Kev .
Natriumbenzoaat is het natriumzout van benzoëzuur. Dit zout wordt vooral gebruikt als conserveermiddel en doodt gisten, bacteriën en schimmels. Bij de bereiding van
natriumbenzoaat laat men onder bepaalde omstandigheden benzoëzuur reageren met natriumcarbonaat.
d. Geef de reactievergelijking voor de bereiding van natriumbenzoaat.
e. Behoort deze reactie tot een redox reactie of een zuurbase reactie? Motiveer je antwoord. Een andere toepassing van benzoëzuur is de reactie met ethanol. Hierbij wordt ethylbenzoaat gevormd, een stof met een lekkere geur.
f. Geef de vergelijking voor de reactie van vloeibaar benzoëzuur met ethanol.
g. Bereken de reactiewarmte voor de reactie van benzoëzuur met ethanol met behulp van bindingsenthalpieën. ] ].[ [ ] ].[ [ 3 5 6 4 5 6 NH COOH H C NH COO H C Kev
VWO SCHEIKUNDE HEREXAMEN 2015 Pagina 4 van 4 OPGAVE 4 ( 17 punten )
Een student krijgt de opdracht een electrochemische cel te bouwen. Hij heeft de beschikking over de volgende stoffen en hulpmiddelen:
een bekerglas met een 1,00 M natriumsulfiet-oplossing,
een bekerglas met een aangezuurde 1,00 M kaliumpermanganaat-oplossing, twee platina elektroden,
een zoutbrug van gelatine met een geconcentreerde oplossing van kaliumchloride metaaldraadjes en een voltmeter.
a. Geef een schematische weergave van de electrochemische cel. Benoem hierbij alle onderdelen. Geef ook de elektronenstroom aan.
b. Geef de halfreacties die optreden aan de positieve en de negatieve electrode. c. Bereken de bronspanning van de cel.
Hij bouwt dezelfde electrochemische cel maar deze keer gebruikt hij een niet-aangezuurde kaliumpermanganaat-oplossing.
d. Beredeneer welk verschil in waarneming hij zal opdoen in de bekerglas met kaliumpermanganaat-oplossing.
In een van de bekerglazen zijn na enige tijd chloride-ionen aanwezig. e. Leg uit in welke bekerglas chloride-ionen aanwezig kunnen zijn.
EINDE 10 10 score cijfer
