Eindexamen scheikunde havo 2004, tijdvak 1

Om de zoutoplossing te maken heeft Lenie de beschikking over een potje tafelzout, waar geen etiket meer op zit. Wel weet ze dat het potje óf het tafelzout “Jozo” óf het tafelzout “Jozo-vitaal” bevat. In onderstaande tabel staan de ingrediënten van zowel “Jozo” als “Jozo-vitaal” vermeld. JOZO JOZO-vitaal Ingrediënten: Natriumchloride (min. 99,7 massaprocent) Jodium (KI) 50 mg/kg Ingrediënten: Natriumchloride (41 massaprocent) Kaliumchloride (41 massaprocent) Magnesiumzouten (17 massaprocent) Jodium (KI) 50 mg/kg tabel 1 Lenie wil erachter komen of het potje “Jozo” of “Jozo-vitaal” bevat. Om dit te onderzoeken kan zij gebruikmaken van gedestilleerd water en van één van de volgende huishoudchemicaliën: . waterstofperoxide-oplossing; . soda (vast natriumcarbonaat); . spiritus (een vloeistof voornamelijk bestaande uit ethanol); . gootsteenontstopper (vast natriumhydroxide).

→ Beschrijf een proef waarmee Lenie, gebruikmakend van één van de genoemde huishoudchemicaliën, kan vaststellen welk van de twee soorten tafelzout het potje bevat. Noem in je beschrijving de handelingen, de gebruikte stof(fen), de mogelijke waarnemingen en de conclusie die ze uit de waarnemingen kan trekken. Uit haar onderzoek blijkt dat het potje “Jozo-vitaal” bevat. Lenie gebruikt het “Jozo-vitaal” om 100 mL te maken van een oplossing die 0,50 mol natriumchloride per liter bevat.

→ Bereken hoeveel gram “Jozo-vitaal” Lenie moet afwegen om 100 mL oplossing te maken die 0,50 mol natriumchloride per liter bevat. Gebruik hierbij onder andere gegevens uit bovenstaande tabel. Vervolgens voert Lenie de elektrolyse uit. Bij haar waarnemingen noteert ze onder andere: . aan beide elektroden is gasvorming te zien; . het gas aan de positieve elektrode ruikt naar chloor; . in de buurt van de negatieve elektrode ontstaat in de oplossing een wit neerslag.

→ Geef de vergelijking van de halfreactie die plaatsvindt aan de positieve elektrode. Aan de negatieve elektrode treedt de volgende halfreactie op: 2 H 2 O + 2 e – → H 2 + 2 OH – Ten gevolge van de halfreactie aan de negatieve elektrode treedt in de oplossing een reactie op waarbij het witte neerslag ontstaat.

→ Leg met behulp van het botsende-deeltjes-model uit waarom de verbranding sneller verloopt wanneer de brandstof fijner verdeeld is. De hoeveelheid roet die volgens de Europese normen uit de uitlaat mag komen, is maar een gering gedeelte van de koolstof die gebonden in de dieselolie voorkomt. Een bepaalde dieselmotor verbrandt per kilometer 37 gram dieselolie.

→ Bereken het massapercentage van de in de brandstof voorkomende gebonden koolstof dat in 2005 in de vorm van roet uit de uitlaat mag komen (zie de regels 29 tot en met 34). Het keramische filter in de uitlaat houdt roet en ceriumoxide tegen (de regels 51 tot en met 61). Het filter laat ook een aantal stoffen door.

→ Geef de vergelijking van de reactie die door het ceriumoxide wordt gekatalyseerd, waardoor regeneratie van het filter plaatsvindt. De kop boven een krantenartikel wordt meestal zo gemaakt dat in korte, kernachtige bewoordingen de belangstelling van de lezer wordt gewekt. Daarbij kan het gebeuren dat zo’n kop de inhoud van het artikel niet geheel juist weergeeft. Dat is bij de kop boven het artikel aan het begin van deze opgave ook gebeurd. Zo is het gebruik van de term “diesel” in de kop dubbelzinnig: er zal in dit geval “dieselauto” of “dieselmotor” mee zijn bedoeld en niet de brandstof. Daarnaast is het gebruik van de termen “Hete gassen” en “brandschoon” in de kop “Hete gassen maken diesel brandschoon” een onjuiste weergave van de inhoud van het artikel. In het artikel zijn twee zinnen aan te wijzen waaruit dat blijkt.

Uit etheen kan door reactie met chloor vinylchloride (chlooretheen, C 2 H 3 Cl) worden verkregen. Vinylchloride (VC) is de grondstof voor polyvinylchloride (PVC). In onderstaand blokschema is de productie van vinylchloride (VC) weergegeven. blok- schema 1 In ruimte 1 treedt een additiereactie op tussen etheen en chloor. Daarbij ontstaat een stof met de formule C 2 H 4 Cl 2 . Deze stof wordt ethyleendichloride (EDC) genoemd. Er zijn twee stoffen met de molecuulformule C 2 H 4 Cl 2 . Deze hebben de volgende structuurformule: H H H H CCll C C H H C C H CCll H CCll CCll Stof 1 Stof 2

→ Ontstaat in ruimte 1 stof 1 of stof 2? Geef een verklaring voor je antwoord. Het vloeibare EDC dat is gevormd in ruimte 1, is verontreinigd met vloeibare bijproducten en moet worden gezuiverd. Daartoe wordt het vloeibare mengsel vanuit ruimte 1 geleid naar ruimte 2. In ruimte 2 wordt het EDC gescheiden van de overige stoffen. Daarbij maakt men gebruik van het feit dat EDC in een bepaalde stofeigenschap verschilt van de overige stoffen.

→ Geef de naam van een geschikte scheidingsmethode die in ruimte 2 wordt toegepast en noem de eigenschap van de stoffen waarop die scheidingsmethode berust. Noteer je antwoord als volgt: scheidingsmethode: … eigenschap: … In ruimte 3 wordt het EDC (C 2 H 4 Cl 2 ) sterk verhit waardoor het ontleedt in vinylchloride (VC) en waterstofchloride. In ruimte 4 worden de stoffen van elkaar gescheiden. Het waterstofchloride wordt gebruikt in ruimte 5. Ook hier wordt EDC gemaakt maar via een andere reactie dan in ruimte 1.

→ Geef de reactievergelijking in molecuulformules van de vorming van EDC die plaatsvindt in ruimte 5. Gebruik hierbij gegevens uit blokschema 1. Het vinylchloride wordt na zuivering gebruikt voor de productie van polyvinylchloride (PVC). De PVC fabriek maakt korrels PVC. De PVC korrels gaan naar bedrijven die PVC voorwerpen maken. In deze bedrijven worden de korrels verwarmd en daarna wordt het PVC in de vorm van het gewenste voorwerp geperst. Na afkoeling van het PVC is het gewenste voorwerp verkregen.