Slim leren, zeker slagen
INCLUSIEF ONLINE OMGEVING
Wil jij slim leren, zeker slagen?
Examenbundel
Oefen met echte examenopgaven per onderwerp en met complete examens. In het boek en online.
Oefenen, oefenen, oefenen
Uitleg b� de antwoorden
Oriëntatietoets geeft aan hoe je ervoor staat
Examenidioom
Speciaal voor de examens Duits, Engels en Frans.
Een grote woordenschat zorgt voor beter tekstbegrip
Duidel� ke voorbeeldzinnen
Ook voor de schoolexamens
Samengevat
De perfecte samenvatting om je voor te bereiden op je examen.
Zo leer je precies wat je moet weten.
Complete examenstof
R� tjes en defi nities
Geen lappen tekst
Zeker Slagen!
Zo leer je efficiënter leren.
J e leert hoe je moet leren
Hulp b� plannen
Je kr� gt zelfi nzicht en zelfvertrouwen
examen bundel
Scheikunde
J.R. van der Vecht
T.H.J. Heutmekers
E. Vervuren-Vinke
2026 2027
Colofon
Auteurs
J.R. van der Vecht
T.H.J. Heutmekers
E. Vervuren-Vinke
Redactie
Lineke Pijnappels, Tilburg
Omslagontwerp
Studio Fabienne, Hoevelaken
Vormgeving binnenwerk
Studio Michelangela, Utrecht
Opmaak
Crius Group, Hulshout
Over ThiemeMeulenhoff
ThiemeMeulenhoff is een educatieve uitgeverij die zich inzet voor het voortgezet onderwijs en beroepsonderwijs. De mensen van ThiemeMeulenhoff zijn er voor onderwijsprofessionals met ervaring, expertise en doeltreffende leermiddelen. Ontwikkeld in doorlopende samenwerking met de mensen in het onderwijs om samen het onderwijs nog beter te maken.
We ontwikkelen lesmethodes die goed te combineren zijn met andere leermiddelen, naar eigen inzicht aan te passen en bewezen effectief zijn. En natuurlijk worden al onze lesmethodes zo duurzaam mogelijk geproduceerd.
Zo bouwen we samen met de mensen in het onderwijs aan een mooie toekomst voor de volgende generatie. Samen leren vernieuwen.
www.thiememeulenhoff.nl
Boek ISBN 978 90 06 82102 4
Pakket ISBN 978 90 06 28523 9
Editie 1, druk 1, oplage 1, 2026
© ThiemeMeulenhoff, Amersfoort, 2026
Alle rechten voorbehouden. Tekst en datamining, AItraining en vergelijkbare technologieën niet toegestaan. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enig andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.
Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16B Auteurswet 1912 j° het Besluit van 23 augustus 1985, Stbl. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan Stichting Publicatie en Reproductierechten Organisatie (PRO), Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp (www.stichtingpro.nl). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet) dient men zich tot de uitgever te wenden. Voor meer informatie over het gebruik van muziek, film en het maken van kopieën in het onderwijs zie www.auteursrechtenonderwijs.nl.
De uitgever heeft ernaar gestreefd de auteursrechten te regelen volgens de wettelijke bepalingen. Degenen die desondanks menen zekere rechten te kunnen doen gelden, kunnen zich alsnog tot de uitgever wenden.
Deze uitgave is volledig CO2-neutraal geproduceerd.
ClimatePartner
certified product climate-id.com/YI43H3
CO2 measure reduce contribute
Zo werk je met deze Examenbundel
De eerste stap om vol vertrouwen je examen voor dit vak in te gaan heb je gezet! Deze Examenbundel is namelijk de beste voorbereiding, omdat je oefent met echte examenopgaven. Kijk hoe het werkt.
De indeling van het boek
Je Examenbundel bestaat uit verschillende delen:
• Deel 1 – Oriëntatietoets: krijg snel een eerste indruk hoe je scoort op de verschillende examenonderwerpen.
• Deel 2 – Oefenen op onderwerp: oefen gericht met examenopgaven over de onderwerpen die jij lastig vindt.
• Deel 3 – Examens met uitwerkingen: oefen met hele examens met heldere uitleg van onze ervaren examendocenten.
• Deel 4 – Examen 2026-I: doe de generale repetitie voor het echte examen. De antwoorden en uitwerkingen staan op mijnexamenbundel.nl.
Hints en uitwerkingen
Weet je niet hoe je een vraag moet aanpakken? Dan zijn er hints om je op weg te helpen.
Kijk de vragen na met de uitwerkingen. Daarin staat het juiste antwoord. Maar belangrijker: je krijgt duidelijke uitleg waaróm dit het juiste antwoord is en hoe je daar komt.
Zo oefen je én leer je tegelijk!
Online oefenen met Mijn Examenbundel
Bij dit boek hoort een online omgeving: mijnexamenbundel.nl. Het boek en Mijn Examenbundel werken met elkaar samen.
Boek
Maak de balans op
• oriëntatietoets maken
• hele examens maken
Leren en oefenen
Ook handig
• examenopgaven oefenen per onderwerp
Mijn Examenbundel
• nakijken oriëntatietoets
• nakijken hele examens
Je scores worden bewaard!
• uitlegvideo’s per onderwerp
• extra examenopgaven per onderwerp
Je ziet je voortgang!
• onderwerpregister
• overzicht van de examenstof
• quickscan
• examentips
Alle belangrijke info bij elkaar!
Om optimaal gebruik te maken van boek én website, verwijst het boek op handige plekken naar mijnexamenbundel.nl
Voorbeeld:
Mijn Examenbundel
Wil je weten hoe je de toets hebt gemaakt? De antwoorden staan op mijnexamenbundel.nl. Vul je punten in en bekijk je score per onderwerp. Je scores worden bewaard.
Activeer direct je code voor Mijn Examenbundel
Ga nu naar mijnexamenbundel.nl en maak meteen je account aan. Met de activatiecode die je per mail hebt ontvangen of via de ELO van je school, heb je toegang tot alle extra’s die bij je boek horen.
Gebruik ook Samengevat
Wil jij je nóg beter voorbereiden op het eindexamen? Combineer Examenbundel dan met Samengevat - alle examenstof kort en bondig in één boek.
Heel veel succes!
Namens team Examenbundel heel veel succes met je examens! #ikgazekerslagen #geenexamenstress
Heb je een vraag of opmerking over deze Examenbundel? Ga dan naar examenbundel.nl/contact.
Opmerking
De overheid stelt de regels op voor het examen. Bijvoorbeeld wat de examenonderwerpen zijn, welke hulpmiddelen je mag gebruiken en wanneer het examen is. De auteurs en uitgever hebben deze Examenbundel met grote zorg samengesteld. Soms veranderen de regels van de overheid echter of worden er nieuwe afspraken gemaakt over wat die regels betekenen. Raadpleeg daarom altijd je docent of onze website www.examenbundel.nl voor actuele informatie die voor jouw examen van belang is.
1 Van
3 Koolstofchemie
6 Onderzoek
Cijferbepaling Onderwerpregister
Tips: hoe maak je examenopgaven bij scheikunde?
Bij het op de juiste manier oplossen van een probleem doorloop je in het algemeen drie stappen: de voorbereiding, de uitvoering en de controle.
Voorbereiding
• Kijk eerst vluchtig alle opgaven door en begin met de opgaven die je vertrouwd voorkomen.
• Ga na hoeveel tijd gemiddeld beschikbaar is per opgave. Probeer te voorkomen dat je te lang met een bepaalde vraag bezig blijft en daardoor weinig punten scoort bij andere vragen.
• Lees de tekst van de gekozen opgave rustig en nauwkeurig. Onderstreep of markeer hierbij aanwijzingen, begrippen, formules, getallen e.d. die van belang kunnen zijn. Deze informatie is dan bij het beantwoorden van de vragen snel terug te vinden.
• Lees elke vraag nauwkeurig en ga na welke informatie je nodig denkt te hebben om de vraag te kunnen beantwoorden. Zoek die informatie op in de tekst van de opgave, of in Binas of ScienceData.
• Bepaal welke tussenstappen je bij de beantwoording van de vraag zult moeten maken. Deze worden bepaald door het ‘gat’ dat er zit tussen de gegevens en het gevraagde. Je kunt daarbij zowel van de gegevens als van het gevraagde uitgaan.
• Begin pas aan de uitvoering, wanneer je de aanpak van het vraagstuk overziet.
Uitvoering
• Reserveer op je papier voor elke opgave voldoende ruimte. Je werk wordt daardoor overzichtelijker en je kunt je antwoord makkelijker aanvullen.
• Schrijf alle tussenstappen overzichtelijk op, zodat zichtbaar wordt hoe je tot je antwoord bent gekomen.
• Indien om uitleg wordt gevraagd, mag die niet ontbreken.
• Schrijf bij twijfel altijd iets op (behalve als je zelf al kunt beoordelen dat je antwoord nergens op slaat).
Controle
• Lees de vraag nog eens over. Is hij volledig beantwoord?
• Vind je het gevonden antwoord zinnig (klopt bv. de orde van grootte)? Zo niet, probeer je denk- of rekenfout op te sporen of maak daarover tenminste een opmerking.
• Is de juiste eenheid vermeld?
• Is de afronding van een verkregen waarde in overeenstemming met de vraagstelling? Let op het juiste aantal significante cijfers.
ORIËNTATIETOETS
Hoe zou je het nu al doen op een examen?
De oriëntatietoets geeft je een eerste indruk.
Oriëntatietoets
Sake 酒
Sake is een traditionele alcoholische drank uit Japan. Deze drank wordt gemaakt uit rijst. Rijst bestaat voornamelijk uit zetmeel, een polysacharide die uitsluitend is opgebouwd uit glucoseeenheden. Ook bevat rijst enkele eiwitten. Voor de productie van sake worden gestoomde rijst, gist, water en koji-schimmel samengebracht in een tank. Koji-schimmel produceert enzymen die zetmeel omzetten tot glucose en enzymen die eiwitten afbreken tot aminozuren. Gist zet de door de koji-schimmel geproduceerde glucose om tot ethanol en koolstofdioxide.
Hieronder is een gedeelte van een rijsteiwitmolecuul weergegeven. ~ Met – Ala – Pro ~
1 Geef dit gedeelte weer in structuurformule.
4 Geef de structuurformule van ethylcaproaat. 4p 4p 2p 3p
De kwaliteit van de geproduceerde sake in de tank wordt nauwlettend gevolgd en bewaakt.
Dit gebeurt onder andere door regelmatig het zuurgehalte te bepalen. Zuren geven sake een volle smaak. Het zuurgehalte wordt uitgedrukt in gram barnsteenzuur (C4H6O4) per 100 mL sake en wordt volgens een voorgeschreven methode bepaald: aan 10,0 mL sake uit de tank wordt een aantal druppels van een geschikte indicator toegevoegd, waarna een titratie wordt uitgevoerd met 0,100 M natronloog.
Van een bepaalde sake wordt het zuurgehalte bepaald. Bij deze bepaling is 1,32 mL natronloog nodig om met de zuren in 10,0 mL sake te reageren. Het zuurgehalte van deze sake kan vervolgens worden berekend met behulp van de volgende reactievergelijking:
C4H6O4 + 2 OH– → C4H4O42– + 2 H2O
2 Bereken het zuurgehalte van deze sake in gram barnsteenzuur per 100 mL sake. De molaire massa van barnsteenzuur is 118,1 g mol–1
De pH van deze sake is 4,5.
3 Bereken [H+] in mol L–1 in deze sake.
Veel soorten sake bevatten de natuurlijke geurstof ethylcaproaat. Ethylcaproaat is de ester van hexaanzuur en ethanol.
Lignine
Hout bestaat voornamelijk uit cellulose en lignine. Cellulose en lignine zorgen voor de stevigheid van hout en behoren tot de meest voorkomende organische materialen op aarde. Cellulose is een zogenoemd bio-polymeer en behoort tot de polysachariden. Lignine is ook een bio-polymeer. Het bevat veel crosslinks.
Uit cellulose kan bio-ethanol worden geproduceerd. De omzetting van cellulose tot bio-ethanol start met de hydrolyse van cellulose tot glucose.
5 Geef de reactievergelijking van de hydrolyse van cellulose tot glucose. Gebruik de formule (C6H10O5) n voor cellulose.
De vorming van ethanol uit glucose is hieronder weergegeven:
C6H12O6 → 2 C2H6O + 2 CO2 reactie 1
6 Bereken de atoomeconomie voor de vorming van ethanol volgens reactie 1. Maak gebruik van Binas-tabel 37H of ScienceData-tabel 1.7.7.
Om cellulose uit houtpulp (fijngemalen hout) te kunnen gebruiken voor de productie van bio-ethanol moet eerst de lignine worden verwijderd. Om lignine te verwijderen uit houtpulp, die afkomstig is van bijvoorbeeld snoeihout en houtafval, zijn grote hoeveelheden chemicaliën nodig.
In recent onderzoek is een methode ontwikkeld om lignine en cellulose van elkaar te scheiden door gebruik te maken van een zogenoemde ionische vloeistof. Lignine lost op in de ionische vloeistof en cellulose niet.
De gebruikte ionische vloeistof wordt gemaakt door een reactie van de base pyrrolidine met het zuur ethaanzuur (azijnzuur).
De vergelijking van deze zuur-basereactie is hieronder weergegeven:
1 mol pyrrolidine + 1 mol ethaanzuur → + 1 mo l
mo l
Uit deze reactie ontstaat een zout dat vloeibaar is bij kamertemperatuur. De molecuulformule van de base pyrrolidine is af te leiden uit de bovenstaande reactievergelijking.
7 Geef de molecuulformule van de base pyrrolidine.
2p 2p 2p 3p
Om lignine uit houtpulp te verwijderen moet de houtpulp eerst worden gedroogd. Vervolgens wordt aan de droge houtpulp de ionische vloeistof toegevoegd. Het mengsel wordt flink geroerd en daarna wordt cellulose gescheiden van de lignine-oplossing. Hieronder is een gedeelte van het blokschema weergegeven van het proces waarbij cellulose en lignine worden verkregen uit hout met behulp van de ionische vloeistof.
blokschema S1 lignineoplossing ionische vloeistof cellulose droge houtpulp
In dit blokschema is ervan uitgegaan dat houtpulp alleen bestaat uit cellulose en lignine. Andere bestanddelen zijn buiten beschouwing gelaten.
8 Noem de twee scheidingsmethoden die worden gebruikt bij de scheiding in scheidingsruimte S1.
De lignine-oplossing wordt naar een scheidingsruimte (S2) overgebracht. Door indampen wordt de vaste stof lignine verkregen en de ionische vloeistof wordt gerecirculeerd.
9 Maak het blokschema hierboven compleet door het tekenen van: – scheidingsruimte S2; – stofstromen met de bijbehorende namen.
De lignine kan worden verbrand en de verbrandingswarmte kan worden gebruikt in het hierboven beschreven proces om cellulose en lignine te verkrijgen uit hout.
10 Noem twee bewerkingen in het proces waarvoor deze warmte kan worden gebruikt.
De verbranding van lignine kan met de volgende reactievergelijking worden weergegeven:
2 C5H6O2 (s) + 11 O2 (g) → 10 CO2 (g) + 6 H2O (l) reactie 2
In deze reactievergelijking is lignine met de formule C5H6O2 weergegeven.
11 Bereken de reactiewarmte van reactie 2, in J per mol C5H6O2, bij T = 298 K en p = p0
Maak hierbij gebruik van:
– De vormingswarmte van C5H6O2 (s): – 7,0 105 J mol–1 (T = 298 K, p = p0).
– Binas-tabel 57A of ScienceData-tabel 9.2.
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.
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
figuur 1
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
12 Leg uit of figuur 2 een weergave is op microniveau.
13 Geef aan of PEO een thermoplast of een thermoharder is. Licht je antwoord toe aan de hand van een structuurkenmerk uit figuur 2.
Een docente bespreekt met haar leerlingen de elektrische geleiding in PEO. Een leerling vraagt of polyetheen ook gebruikt kan worden als elektrisch geleidend polymeer.
14 Teken een fragment uit het midden van de structuurformule van polyetheen. In het getekende fragment moeten drie monomeereenheden zijn verwerkt.
15 Leg uit, aan de hand van de structuurformule van polyetheen, of polyetheen Li+-ionen kan binden.
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
16 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.
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.
17 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 …
In een bepaalde lithium-ionbatterij kan maximaal 0,053 mol elektronen worden overgedragen tussen de twee elektroden, voordat deze batterij weer opgeladen moet worden.
18 Bereken hoeveel gram CoO2 deze batterij minstens bevat. Gebruik de vergelijking van halfreactie 2.
19 Geef de totaalvergelijking van de reactie die optreedt bij het opladen van deze batterij.
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
20 Leg uit welk energiediagram het best in overeenstemming is met de verbranding van het polymeer PEO. Gebruik in je antwoord informatie uit deze opgave.
Palladiumvanger
De uitlaat van een auto die op benzine rijdt, bevat een katalysator. Deze katalysator vermindert de uitstoot van schadelijke stoffen zoals koolstofmono-oxide en stikstofoxiden. Stikstofoxiden (NOx) veroorzaken milieuvervuiling, doordat ze ongewenste effecten hebben op de kwaliteit van lucht, water en/of bodem.
21 Geef een van die ongewenste effecten.
Een reactie die in de katalysator van een auto optreedt, is de ontleding van stikstofmonooxide tot stikstof en zuurstof.
22 Geef de reactievergelijking van deze ontleding.
Katalysatoren die in auto’s worden gebruikt, bevatten het element palladium. Een klein deel van de palladiumdeeltjes wordt met de uitlaatgassen uitgestoten in de lucht. Men veronderstelt dat deze palladiumdeeltjes in het milieu uiteindelijk worden omgezet tot palladiumionen en dat deze ionen zich in het milieu zullen ophopen.
23 Geef het aantal protonen, neutronen en elektronen van een Pd2+-ion van de isotoop Pd-107.
Noteer je antwoord als volgt: aantal protonen: … aantal neutronen: … aantal elektronen: …
Onderzoekers hebben een manier gevonden om op laboratoriumschaal palladiumionen uit een oplossing te verwijderen. Ze maken gebruik van eiwitmoleculen die op een specifieke manier palladiumionen binden. De eiwitmoleculen worden eerst aan cellulosemoleculen gebonden. Hierbij ontstaat een zogenoemd eiwit-cellulose-complex. De binding van de eiwitmoleculen aan de cellulosemoleculen is voornamelijk het gevolg van de vorming van waterstofbruggen. Een fragment van een cellulosemolecuul is hieronder afgebeeld.
24 Geef aan tussen welke atoomgroepen van cellulose en welke atoomgroepen van eiwitten de waterstofbruggen kunnen worden gevormd. Maak eventueel gebruik van Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c.
Noteer je antwoord als volgt: atoomgroep cellulose: … atoomgroep eiwit: …
4p
Hieronder is het laboratoriumexperiment beschreven waarmee Pd2+-ionen uit een oplossing van PdCl2 kunnen worden verwijderd.
1 Het eiwit-cellulose-complex wordt toegevoegd aan een oplossing van PdCl2 De Pd2+-ionen worden daarbij aan het eiwit-cellulose-complex gebonden.
2 De suspensie die in stap 1 ontstaat, wordt gecentrifugeerd.
Het eiwit-cellulose-complex met de daaraan gebonden Pd2+-ionen wordt daarbij afgescheiden. De overgebleven oplossing bevat geen Pd2+-ionen meer.
3 Aan het eiwit-cellulose-complex met de daaraan gebonden Pd2+-ionen wordt een oplossing van thio-ureum toegevoegd. Het mengsel wordt flink geschud.
De Pd2+-ionen komen daarbij los van het complex.
4 Het mengsel dat in stap 3 is ontstaan, is een suspensie. Deze suspensie wordt gecentrifugeerd. Het eiwit-cellulose-complex wordt daarbij gescheiden van de oplossing.
Per gram eiwit kan maximaal 175 mg Pd2+-ionen worden gebonden.
25 Bereken hoeveel mol Pd2+-ionen maximaal per mol eiwit kan worden gebonden.
– Neem aan dat de molaire massa van het eiwit 3,0 104 g mol–1 is.
– Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.
2p
26 Leg uit waarom het eiwit-cellulose-complex hergebruikt kan worden.
Vermeld daarbij uit welke stap(pen) dat blijkt.
Mijn Examenbundel
Wil je weten hoe je de toets hebt gemaakt? De antwoorden staan op mijnexamenbundel.nl. Vul je punten in en bekijk je score per onderwerp. Je scores worden bewaard.
OEFENEN OP ONDERWERP
Examenopgaven per onderwerp
Met hints om je op weg te helpen en uitleg bij de antwoorden.
Ook handig bij de voorbereiding op je schoolexamens!
1 Van atomen tot stoffen
Mijnbouw op de maan
De fossiele brandstofreserves op aarde raken uitgeput. Daarom wordt steeds meer energie gewonnen uit wind- en zonne-energie. Ook wordt onderzocht of andere energiebronnen kunnen worden gevonden, zoals blijkt uit onderstaande tekst.
‘Juist die nabijheid van de maan maakt dat hij van onschatbare waarde is’, zegt Gerald Kulcinski van het Fusion Technology Institute aan de universiteit van Wisconsin-Madison. ‘Daardoor kun je gemakkelijk op en neer om helium-3 te halen. Helium-3 vormt de perfecte brandstof voor de derde generatie kernfusiereactoren. Op aarde hebben we er niet meer dan tweehonderd kilogram van. Maar op de maan, waar geen atmosfeer is, ‘regent’ het voortdurend neer uit de zonnewind. Uit bodemmonsters weten we dat het bovenste laagje van de maanbodem minstens een miljoen ton helium-3 bevat. Eén ton helium-3 levert dezelfde hoeveelheid energie als ontstaat bij het verstoken van 130 miljoen vaten olie. Met honderd ton helium-3 heb je een jaar lang energie voor de hele wereld. Daarvoor hoef je maar vijf vrachtvaartuigen ter grootte van de spaceshuttle naar de maan te sturen.’
naar: http://www.kennislink.nl
Helium-3 is een isotoop van het element helium. Een atoom helium-3 heeft massagetal 3.
1 Geef met een tekening de bouw van een helium-3 atoom weer. Teken de kern en de schil(len) van de elektronenwolk en geef de plaats van elk proton, neutron en elektron aan door middel van de notaties p, n en e
In de bovenste meters van de maanbodem is het gehalte helium-3 gemiddeld 0,01 massa-ppm. Voor het winnen van helium-3 wil men een speciaal ontworpen bulldozer inzetten die de bovenste laag van de maanbodem afgraaft, zeeft en verwerkt. De gezeefde bodemdeeltjes worden vermalen en sterk verhit. De gassen die daarbij vrijkomen, waaronder helium-3, worden onder druk opgeslagen.
De energie voor deze processen zal worden gehaald uit zonne-energie.
2 Bereken hoeveel ton maanbodem die 0,01 massa-ppm helium-3 bevat, nodig is om 100 ton helium-3 te winnen. Neem aan dat alle helium-3 wordt gewonnen.
Op de maan kan het temperatuurverschil tussen dag en nacht wel een paar honderd graden Celsius zijn. Dit temperatuurverschil zou kunnen worden gebruikt om het gasmengsel dat ontstaat bij het verhitten van de korrels maanbodem, te scheiden.
3 Geef aan welk verschil in stofeigenschap dan wordt gebruikt om het gasmengsel te scheiden. Licht je antwoord toe.
Grondstoffen uit spaarlampen
Oude spaarlampen en oude tl-buizen bevatten stoffen die worden aangeduid met de afkorting
HALO. HALO geeft de gewenste kleur aan het licht. De kleur wordt onder andere bepaald door een klein percentage antimoonionen (Sb3+) in HALO. Het aantal elektronen (en de verdeling ervan over de schillen) in de Sb3+ ionen zijn daarbij van belang.
4 Leid het totale aantal elektronen af dat voorkomt in een Sb3+ ion.
Aangezien antimoon hoog staat op de lijst van elementen die schaars dreigen te worden, is men op zoek naar methoden om Sb3+ ionen uit HALO terug te winnen. Behalve Sb3+ ionen bevat HALO fosfaationen en calciumionen die kunnen worden gebruikt om hydroxy-apatiet te maken. Hydroxy-apatiet is een grondstof voor kunstmest. Onderzoekers hebben daarom een methode ontwikkeld waarbij uit HALO twee producten worden verkregen: antimoonoxide en hydroxy-apatiet.
In deze methode wordt een ionische vloeistof gebruikt. Een ionische vloeistof is een zout dat vloeibaar is bij lage temperaturen, bijvoorbeeld bij kamertemperatuur. De gebruikte ionische vloeistof ((C8H17)3CH3NCl) bestaat uit (C8H17)3CH3N+ ionen en Cl– ionen. De (C8H17)3CH3N+ ionen zijn in onderstaande figuur met een vereenvoudigde structuurformule en op schematische wijze weergegeven. N CH3 = C8H17
vereenvoudigde structuurformule sche matisch e weergave vereenvoudigde structuurformule schematische weergave
De vaste stof (C8H17)3CH3NCl heeft een veel lager smeltpunt dan het zout NaCl. Het verschil in smeltpunt kan verklaard worden aan de hand van de roosteropbouw van beide stoffen. Een mogelijke roosteropbouw van (C8H17)3CH3NCl is vereenvoudigd en schematisch weergegeven in onderstaande figuur.
5 Geef met behulp van een schets de roosteropbouw van NaCl weer. – Teken acht positieve en acht negatieve ionen.
– Gebruik voor elk positief ion + en voor elk negatief ion
6 Verklaar aan de hand van de bindingstypen tussen de samenstellende deeltjes, dat (C8H17)3CH3NCl een lager smeltpunt heeft dan NaCl.
Noteer je antwoord als volgt: bindingstype(s) in (C8H17)3CH3NCl: … bindingstype(s) in NaCl: … verklaring: …
Bij de ontwikkelde methode ontstaat onder andere hydroxy-apatiet. Deze stof bestaat uit calciumionen, fosfaationen en hydroxide-ionen.
De fosfaationen en de hydroxide-ionen komen voor in de molverhouding 3 : 1.
7 Leid de verhoudingsformule van hydroxy-apatiet af.
Noteer je antwoord als volgt: totale lading van de negatieve ionen: … verhoudingsformule hydroxy-apatiet: …
Uraan
In natuurlijk uraan komen uraanatomen met massagetal 235 (235U) en uraanatomen met massagetal 238 (238U) voor.
8 Uit hoeveel protonen en hoeveel neutronen bestaat de kern van een atoom 238U?
Noteer je antwoord als volgt:
aantal protonen: …
aantal neutronen: …
Uraan wordt gewonnen uit uraanerts, U3O8. Uraan kan meerdere ladingen hebben, namelijk 2+, 3+, 4+ en 6+.
9 Welke twee ladingen van U komen voor in U3O8?
De atoomsoorten U-235 en U-238 zijn radioactief.
10 Hoe noem je atomen met eenzelfde aantal protonen, maar met een verschillend massagetal?
Natrojarosiet
Natrojarosiet is een zout dat bestaat uit twee soorten positieve en twee soorten negatieve ionen. De formule is NaFe3(SO4)2(OH)6
11 Leid de lading af van de ijzerionen in NaFe3(SO4)2(OH)6
12 Geef de formule van het ijzeroxide waarin het ijzerion dezelfde lading heeft als in natrojarosiet.
Natriumhydride
Natriumhydride (NaH) is een wit zout dat bestaat uit natriumionen en hydride-ionen (H–).
Deze stof kan industrieel worden ingezet als sterke base en als reductor. De stof kan spontaan ontbranden aan de lucht, en wordt daarom in olie bewaard.
13 Geef het aantal protonen en elektronen in het hydride-ion.
Noteer je antwoord als volgt: aantal protonen: … aantal elektronen: …
Samengevat verloopt het productieproces van natriumhydride als volgt:
– In ruimte I wordt waterstof geproduceerd uit methanol en stoom, volgens de volgende vergelijking:
CH3OH + H2O → 3 H2 + CO2 – In ruimte II vindt een elektrolyse plaats. Hierbij worden natrium en chloorgas gevormd uit vloeibaar natriumchloride.
2 NaCl(l) → 2 Na(l) + Cl2(g) – In ruimte III wordt het gevormde natrium gemengd met olie. Hierbij ontstaat een suspensie van natrium in olie.
– In ruimte IV wordt waterstofgas in de suspensie van natrium in olie geleid. Hierbij ontstaat natriumhydride volgens:
2 Na + H2 → 2 NaH
14 Leg uit waarom natriumchloride als vloeistof (en niet als vaste stof) aanwezig moet zijn om het proces in ruimte II te kunnen laten plaatsvinden.
In ruimte III wordt een suspensie gemaakt. De vloeistof in deze suspensie is olie. Vanwege een bepaalde stofeigenschap van natrium kon hiervoor geen water worden gebruikt.
15 Geef deze stofeigenschap.
Jodiumtinctuur
In de verbanddoos thuis vindt Hannah een flesje met een vloeistof waarop staat ‘sol iodi spir 20 mg/mL’. Ze is nieuwsgierig wat dit voor vloeistof is. Haar moeder vertelt dat het jodiumtinctuur is, een middel om wondjes te ontsmetten. Jodium is de triviale naam voor jood (I2). Een ‘tinctuur’ is een oplossing in alcohol (ethanol). Jodiumtinctuur bestaat uit jood, ethanol, water en natriumjodide of kaliumjodide. Jodiumtinctuur kan worden gebruikt om de huid te ontsmetten voorafgaand aan injecties en operaties of om wondjes te ontsmetten.
Jood is slecht oplosbaar in water. Maar doordat er ook jodide-ionen aanwezig zijn, worden I3– ionen gevormd. De I3– ionen worden door watermoleculen gehydrateerd. Hierdoor lost het jood beter op. In de bijlage is schematisch een I3– ion weergegeven.
16 Verklaar waarom jood slecht oplosbaar is in water. Licht je antwoord toe op microniveau.
17 Teken in de bijlage, in structuurformule, drie watermoleculen die het I3– ion hydrateren.
bijlage bij vraag 17
Ouderdomsbepaling
Er zijn verschillende manieren om de ouderdom van gesteenten te bepalen. Eén daarvan is de kalium-argonmethode (40K - 40Ar-methode).
Deze methode is gebaseerd op de veronderstelling dat vloeibare gesteenten geen argon kunnen bevatten. Men gaat hiervan uit omdat argon behoort tot een 5 groep elementen die zich chemisch niet laat binden. Bovendien kan argon gemakkelijk uit een gesmolten massa ontsnappen omdat het een gas is. Om deze redenen veronderstelt men dat alle 40Ar dat in een gesteente aanwezig is, pas na het stollen van dat gesteente is gevormd uit 40K. De uitkomst van de berekeningen met deze methode zijn van belang geweest om de ouderdom van 10 de aardkorst en van vulkanische gesteenten te bepalen.
naar: http://users.pandora.be/rudi.meekers/creabel/dating.htm
18 Geef de naam van de groep elementen in het periodiek systeem die in de regels 4 en 5 van de tekst wordt bedoeld.
Atomen zijn opgebouwd uit protonen, neutronen en elektronen.
19 Geef in de onderstaande bijlage aan of het aantal protonen, neutronen en elektronen in een atoom 40K gelijk of ongelijk is aan het aantal protonen, neutronen en elektronen in een atoom 40Ar.
Noteer je antwoord door in de tabel ‘gelijk’ of ‘ongelijk’ in te vullen.
bijlage bij vraag 19 in 40K en in 40Ar
aantal protonen
aantal neutronen
aantal elektronen
Bij de kalium-argonmethode wordt het gesteente zo behandeld dat de hoeveelheid 40Ar kan worden gemeten. Bij gesteenten die voor een gedeelte bestaan uit olivijn wordt soms een onjuiste ouderdom bepaald. Dit wordt veroorzaakt doordat tijdens het stollen van olivijn al een hoeveelheid 40Ar in de olivijnkristallen werd ingesloten.
20 Beredeneer of ten gevolge van het insluiten van 40Ar tijdens het stollen de ouderdom van het gesteente als ouder of als jonger dan de werkelijke ouderdom wordt bepaald.
Olivijnkristallen bestaan onder andere uit magnesiumorthosilicaat (Mg2SiO4).
Uit de formule van magnesiumorthosilicaat kan de formule van het orthosilicaation worden afgeleid.
21 Geef de formule van het orthosilicaation.
Arseen in drinkwater
In Bangladesh bleek rond 1980 dat het drinkwater in veel waterbronnen hoge concentraties arseenverbindingen bevatte. Zulke hoge concentraties zijn schadelijk voor de gezondheid.
De aanwezige arseenverbindingen zijn afkomstig uit gesteentes. Eén van de arseenverbindingen is natriumarseniet, Na3AsO3
Natriumarseniet is opgebouwd uit natriumionen en arsenietionen.
22 Geef de formule van het arsenietion.
Op den duur kunnen arseenverbindigen beschadigingen aan het DNA veroorzaken doordat in het DNA arseenatomen worden ingebouwd in plaats van fosforatomen. Hierdoor veranderen de structuur en de functie van het DNA.
23 Leg uit, aan de hand van het periodiek systeem, dat arseenatomen de plaats van fosforatomen kunnen innemen in DNA.
Sinds bekend is dat drinkwater in Bangladesh arseenverbindingen bevat, test men het drinkwater. Een veelgebruikte test is de Gutzeit-test. Deze test bevat onder andere een teststrip met de vaste stof HgBr2.
24 Geef de systematische naam van HgBr2. Gebruik hierbij een Romeins cijfer.
Beitsen en verzinken
IJzeren voorwerpen kunnen tegen corrosie worden beschermd door ze te ‘verzinken’. Deze voorwerpen worden eerst enige tijd in een bad met ‘beitszuur’ gehangen om reeds aanwezig roest te verwijderen.
Na het beitsen worden de ijzeren voorwerpen in een bad met vloeibaar zink gedompeld. Hierdoor wordt een laagje ijzer-zinklegering gevormd op het voorwerp.
25 Beschrijf op microniveau de roosteropbouw van een ijzer-zinklegering. Verwerk in je antwoord het type binding tussen de deeltjes.
Op een website over thermisch verzinken wordt vermeld dat de temperatuur van het zink in het bad ongeveer 400 °C moet zijn. Piet merkt op dat dat niet juist kan zijn en zegt: ‘Een temperatuur van 400 °C is niet hoog genoeg.’
26 Geef aan of Piet gelijk heeft. Motiveer je antwoord met een gegeven uit Binas of ScienceData.
Sportdrank
Op het etiket van een flesje sportdrank staat het volgende: eti ket
1 Ingrediënten: water, sacharose, fructose, maltodextrine, druivensuiker,
2 voedingszuur (citroenzuur), kaliumcitraat, aroma, natriumchloride,
3 antioxidant (L-ascorbinezuur), kleurstoffen (E102, E110, E133),
4 stabilisator (E414, E445), conserveermiddelen (E242, E202).
5 Gemiddelde voedingswaarde per 100 mL
6 Energie
130 kJ/31 kcal
7 Eiwitten 0 g
8 Koolhydraten 7 g
9 – waarvan suikers 5,4 g
10 Vet 0 g
11 – waarvan verzadigd 0 g
12 Voedingsvezel 0 g
13 Natrium 38 mg
14 Kalium 26 mg
15 Dé isotone sportdrank die dorst krachtig lest en mineralen snel weer 16 aanvult.
De koolhydraten (regel 8) zijn sacharose, fructose, maltodextrine en druivensuiker. Sacharose, fructose en druivensuiker zijn suikers die goed oplossen in water.
De structuurformules van deze suikers staan in Binas-tabel 67A.
27 Verklaar aan de hand van de structuurformules met behulp van begrippen op microniveau waardoor deze suikers goed oplossen in water.
Met de aanduiding kalium (regel 14) kunnen verschillende soorten deeltjes worden bedoeld.
28 Geef de formule van de kaliumdeeltjes die in de sportdrank voorkomen.
Een oplossing wordt isotoon genoemd wanneer de som van de concentraties (in mol L–1) van alle opgeloste deeltjes (ionen én moleculen) even groot is als in bloed. De totale concentratie van de opgeloste deeltjes in een isotone oplossing bedraagt 0,29 mol L–1. Een leerling bedenkt dat zij zelf eenvoudig een liter isotone sportdrank kan maken die bestaat uit water, keukenzout en suiker (C12H22O11).
Ze neemt daarvoor 4,0 gram keukenzout (NaCl) en een hoeveelheid suiker.
29 Bereken het totale aantal mol ionen in 4,0 g NaCl.
30 Bereken hoeveel gram suiker (C12H22O11) de leerling moet nemen om een liter isotone drank te maken waarin ook 4,0 g NaCl is opgelost.
Wijn zonder droesem
In wijn kan bij lage temperaturen een bezinksel ontstaan dat ‘droesem’ wordt genoemd. Droesem bestaat voornamelijk uit onopgeloste zouten zoals kalium-waterstoftartraat en calciumtartraat. Deze stoffen worden gevormd uit wijnsteenzuur (C4H6O6) dat in de wijn aanwezig is. De structuurformule van wijnsteenzuur is weergegeven in onderstaande figuur. Een molecuul wijnsteenzuur kan in oplossing achtereenvolgens twee H+ ionen afstaan, waarbij eerst het waterstoftartraation en vervolgens het tartraation ontstaat.
HO C C C C O OH H H OH O OH
31 Geef aan, aan de hand van de structuurformule van wijnsteenzuur, dat wijnsteenzuur goed oplosbaar is in water. Licht je antwoord toe op microniveau.
32 Geef de verhoudingsformule van calciumtartraat.
33 Leg uit aan de hand van een berekening dat calciumtartraat behoort tot de slecht oplosbare zouten. Gebruik hierbij de informatie over het begrip ‘slecht oplosbaar’ uit Binas-tabel 45A. Neem aan dat de oplosbaarheid van calciumtartraat 0,38 g L–1 is.
Om droesemvorming te voorkomen, moeten de ionen waaruit de droesem kan ontstaan, worden verwijderd uit de wijn. Hiervoor kan men de wijn behandelen door middel van elektrodialyse. Bij dit proces stroomt de wijn tussen twee typen membranen, terwijl aan de andere kant van elk membraan water stroomt. Een membraan is een dun vlies dat twee ruimtes van elkaar scheidt. Haaks op de stroomrichting van de vloeistof is een verschil in spanning aangelegd. Hierdoor verplaatsen de ionen zich door de membranen vanuit de wijn naar het water zoals vereenvoudigd is weergegeven in onderstaande figuur. In deze figuur is een gedeelte uit het midden van een lange serie aaneengeschakelde cellen weergegeven. figuur 2
droesemvrije wijn
afvalwater
Legenda: wijn
HT- = waterstoftartraation pool
T2- = tartraation
water membraan type I membraan type II
2p 8 Leg uit aan de hand van figuur 2 dat de twee typen membranen niet identiek kunnen zijn.
34 Leg uit aan de hand van deze figuur dat de twee typen membranen niet identiek kunnen zijn.
Tijdens de elektrodialyse volgt men het proces door regelmatig het geleidingsvermogen van de wijn te meten. Wanneer daaruit blijkt dat droesemvorming voldoende is voorkomen, stopt men de elektrodialyse.
Tijdens de elektrodialyse volgt m en het proces door regelmatig het geleidingsvermogen van de wijn te meten. Wanneer daaruit blijkt dat droesemvorming voldoende is voorkom en, stopt men de elektrodialyse.
35 Leg uit waarom de afname van het elektrisch geleidingsvermogen aangeeft dat minder droesemvorming zal plaatsvinden.
2p 9 Leg uit waarom de afname van het elektrisch geleidingsvermogen aangeeft dat minder droesemvorming zal plaatsvinden.
Hints bij hoofdstuk 1
1 Het massagetal is het aantal deeltjes in de kern: protonen plus neutronen.
2 massa-ppm = massa deel massa geheel · 106 ppm.
3 Wat gebeurt er als gassen (sterk) afkoelen?
4 Het Sb3+ ion heeft drie elektronen minder dan het Sb atoom.
6 Smelten is het gedeeltelijk verbreken van bindingen tussen de samenstellende deeltjes.
7 Een verhoudingsformule is de formule van een zout. Deze bevat evenveel plus- als minlading.
8 Gebruik Binas 40A.
9 Welke positieve lading moeten de uraanionen samen hebben?
11 Bereken de totale hoeveelheid negatieve lading.
12 Een oxide-ion is O2−
13 Heeft een negatief geladen ion meer protonen dan elektronen of juist andersom?
14 Er moet bij elektrolyse een stroom lopen.
16 Welke groepen moet een stof bevatten om op te lossen in water?
17 Hydrateren komt door een aantrekkingskracht tussen kleine plus- en minladingen.
19 massagetal = aantal protonen + aantal neutronen. Het aantal protonen in een atoom is gelijk aan het aantal elektronen.
20 De omzetting van 40K in 40Ar gaat erg langzaam.
21 Er moet evenveel + als –lading zijn.
22 Hoeveel natriumionen bevat de formule van het zout? Wat is de totale pluslading?
23 Vergelijk de plaats van fosfor in het periodiek systeem met die van arseen.
24 Welke lading hebben beide broomionen samen?
25 Uit welk soort deeltjes (microniveau) bestaat een legering?
26 Zink moet gesmolten zijn.
27 Welke soort binding is aanwezig tussen moleculen met OH-groepen?
29 Bij oplossen van 1 mol NaCl ontstaan 2 mol ionen.
30 Grammen moeten in mol worden omgerekend en omgekeerd.
31 Noem in je antwoord een type binding.
33 Lees de kleine lettertjes onder de tabel van Binas 45A.
34 Welke deeltjes gaan er door elk van de membranen en welke deeltjes houden de membranen tegen?
35 Welk type deeltjes wordt er uit de wijn gehaald bij elektrodialyse?
1
Uitwerkingen bij hoofdstuk 1
Mijnbouw op de maan
2p 1n 2 e
Helium heeft atoomnummer 2 (Binas 99) en het bevat dus een kern met twee protonen.
Het massagetal (3) is het aantal deeltjes in de kern. De kern bevat dus naast 2 protonen ook nog een neutron.
Atomen bevatten evenveel elektronen in de wolk als protonen in de kern, hier dus 2.
Deze twee elektronen bevinden zich in de binnenste schil, de K-schil, die maximaal twee elektronen kan bevatten.
2 0,01 massa-ppm helium-3 betekent 0,01 ton helium-3 per 106 ton maanbodem.
Voor 100 ton helium-3 is dus 100 0,01 · 106 = 1 · 1010 ton maanbodem nodig (1 significant cijfer).
3 Voorbeelden van juiste antwoorden zijn:
• Het verschil in kookpunt (of condensatiepunt). Door afkoeling in de nacht zullen verschillende gassen bij verschillende temperatuur vloeibaar worden en daardoor te scheiden zijn.
• Het verschil in kookpunt. Door afkoeling ’s nachts wordt het gasmengsel (grotendeels) vloeibaar. Wanneer het overdag weer opwarmt, zal elke soort stof bij een andere temperatuur weer gasvormig worden. Dan zijn de verschillende stoffen apart als gas op te vangen.
In de praktijk is het haast onmogelijk om gassen (die op de maan kunnen voorkomen) vast te krijgen, omdat je ze dan teveel moet afkoelen.
Grondstoffen uit spaarlampen
4 Sb heeft atoomnummer 51. Dus een Sb atoom bevat 51 protonen. Het aantal elektronen van het Sb3+ ion is dus 51 − 3 = 48.
Elektronen zijn negatief geladen. Als een atoom elektronen afgeeft, krijgt het ion daardoor een positieve lading.
5
De ionen kunnen ook van grootte verschillen (is meestal het geval).
Slim leren, zeker slagen
Extra oefenen, uitlegvideo’s en podcasts
Voortgang bijhouden
Altijd je digiboek bij de hand
Slim leren met Mijn Examenbundel
B� deze Examenbundel hoort een online omgeving: m�nexamenbundel.nl
Je vindt hier alles wat je nodig hebt om heel gericht te leren en oefenen voor je examen. Zoals de score van je oriëntatietoets, video’s, het digiboek, examentips en nog veel meer.
#ikgazekerslagen
Activeer direct je code voor Mijn Examenbundel
Ga nu naar m�nexamenbundel.nl en maak meteen je account aan. Met de activatiecode die je per mail hebt ontvangen of via de ELO van je school, heb je toegang tot alle extra’s die b� je boek horen.