Test jezelf SE1

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Test jezelf

met behulp van de opgaven in deze les kun je controleren of je de stof van SE1 niet alleen hebt geleerd, maar ook voldoende kunt toepassen.

H1.1: Atoombouw

H2: Bindingstypen

H4: Zouten

H8: Redoxreacties 

Magnesium in de vlam

Tijdens een practicum houden twee leerlingen een stukje magnesium in de vlam. Het gaat branden en geeft fel licht.

Beantwoord de volgende vragen over deze proef.

Geef de kloppende reactievergelijking van de verbranding van magnesium. Er ontstaat magnesiumoxide.

De kloppende reactievergelijking is
2Mg + O2 --> 2MgO
Hoeveel protonen, neutronen en elektronen bevat het magnesiumion met massagetal 25?

De reactievergelijking voor de verbranding van magnesium is
2Mg(s) + O2(g) --> 2MgO(s)
Welke bindingen worden verbroken en welke bindingen worden gevormd bij deze reactie?

uitleg

	Mg	MgO	O2
uit welke atoomsoorten bestaat de formule?	metaal atomen	beide	niet metaal atomen
in welke groep stoffen hoort het dus?	metaal	zouten	moleculaire stof
welke binding komt dus voor? (welke wordt verbroken of gevormd)	metaal-binding	ion-binding	atoombinding (IN molecuul O2) LET OP: er is géén vdWaalsbinding TUSSEN moleculen O2, want het is een gas

Bereken hoeveel cm3 magnesium nodig is voor de vorming van 1,34 gram magnesiumoxide. Geef je antwoord in het juiste aantal significante cijfers. Werk deze opgave uit op papier en noteer alleen je eindantwoord.

controleer je berekening

• M = m/n -> M= 40,305 g/mol (binas 98), dus 1,34 / 40,305 = 0,0332464 mol MgO
• 1:1, dus ook 0,0332464 mol Mg nodig
• M = m/n -> M = 24,31 g/mol (binas 99), dus 0,0332464 x 24,31 = 0,80822 gram Mg nodig
• p=m/V -> p = 1,74x10³ kg/m³ (binas 8) = 1,74 g/cm³, dus 0,80822 / 1,74 = 0,46449 cm³ 
• antwoord: 0,464 cm³

De vorming van metaaloxiden door reactie met zuurstof wordt ook wel corrosie genoemd. Leg uit welk metaal gevoeliger is voor corrosie: magnesium of koper

loodmenie

Loodmenie is een rood-oranje stof die gebruikt wordt in roestwerende verf. De formule van loodmenie is Pb₃O₄.

Loodmenie kan worden bereid door verbranding van lood(II)carbonaat, waarbij loodmenie en koolstofdioxide ontstaat. Geef de reactievergelijking voor deze bereiding van loodmenie.

De loodionen in Pb3O4 zijn niet allemaal hetzelfde. Geef de formules van de 3 soorten ionen die voorkomen in loodmenie en laat zien hoe je aan je antwoord komt

Geef van de ionen O2-, Pb2+ en Pb4+ het aantal protonen en elektronen

verzuring

Uit mest komt ammoniak vrij. 

Ammoniak (NH₃) is een base, maar kan toch leiden tot verzuring van de bodem en de atmosfeer. Ammoniakmoleculen worden eerst omgezet in ammoniumionen. In de bodem reageren ammoniumionen onder invloed van bacteriën met zuurstof, waarbij nitraationen, H⁺-ionen en watermoleculen ontstaan.

In de bodem reageren ammoniumionen onder invloed van bacteriën met zuurstof, waarbij nitraationen, H+-ionen en watermoleculen ontstaan.
Geef de vergelijking van deze reactie.

Ammoniak kan ook via een redoxreactie omgezet worden in nitraat. Hieronder is de onvolledige halfreactie gegeven. Neem deze over en maak de halfreactie kloppend:
NH3 + H2O -> NO3- + H+

Leg op microniveau uit dat ammoniak goed oplost in water. Licht je antwoord toe met een tekening van twee moleculen ammoniak en twee moleculen water

voorbeeldantwoord tekening

- twee moleculen water en twee moleculen ammoniak getekend

- tenminste 3 juiste H-bruggen (van N naar H of van O naar H)

voor elke onjuiste H-brug 1p aftrek en H-bruggen moeten met --- getekend zijn

nitraat in drinkwater

Bij intensieve veehouderij ontstaan grote hoeveelheden mest. In mest zit veel nitraat, dat vooral in zandgronden uitspoelt naar het grondwater. Wanneer in de grond pyriet aanwezig is, kan dit ervoor zorgen dat het nitraat het grondwater niet bereikt.

Pyriet (FeS₂) is een zout dat is opgebouwd uit ijzerionen en S₂^2- ionen.

Pyriet (FeS2) is een zout dat is opgebouwd uit ijzerionen en S₂^2- ionen. Geef het aantal protonen en het aantal elektronen in een  S₂^2-ion

Door een redoxreactie met pyriet wordt nitraat omgezet tot stikstof volgens deze halfreactie:

2 NO₃^-  + 6 H₂O  + 10 e^-  ->  N₂   + 12 OH^-

Is dit de halfreactie van de OX of de RED? Leg je antwoord uit.

De vergelijking van de halfreactie van pyriet is hieronder gedeeltelijk weergegeven. Neem deze vergelijking over en maak kloppend door de juiste coëfficiënten en de elektronen aan te vullen:

                              FeS₂  + H₂O  --> SO₄^2-  +  H⁺  + Fe³⁺   

De veilige norm voor dagelijkse inname van nitraat is 3,7 mg per kg lichaamsgewicht. In een bepaalde regio bevat het drinkwater 8,06x10^-4 M nitraat. Bereken hoeveel liter een persoon van 67 kg per dag mag drinken van dit water.

Een waterleidingbedrijf maakt bij de bereiding van drinkwater gebruik van grondwater met een nitraatgehalte van 92 mg/L. Het bedrijf mengt dit grondwater met water met een nitraatgehalte van 12 mg/L in de volumeverhouding 1,0:3,0.
Bereken het nitraatgehalte in mg/L van het drinkwater na menging.

DEFC

Onderzoekers van de Universiteit van Offenburg hebben geracet met een

auto die reed op ethanol in een Direct Ethanol Fuel Cell (DEFC). 

In figuur 1 zie je het team en een schematische afbeelding van de DEFC.

De halfreactie van ethanol staat hieronder onvolledig weergegeven:
C2H5OH + … H2O -> 2 CO2 + … H+
Neem deze halfreactie over en maak deze kloppend. Eerst de
zuurstofbalans, dan de waterstofbalans en dan het juiste aantal elektronen
aan de juiste kant.

Geef de halfreactie van zuurstof. Gebruik Binas 48, er ontstaat water.

Geef met behulp van beide halfreacties (vorige dia's) de totale reactievergelijking die plaatsvindt in de DEFC

In welke richting stromen de elektronen?
Van links naar rechts of van
rechts naar links?
Licht je antwoord toe (leg uit).

In welke richting bewegen de H+ ionen
door het menbraan? Van links naar rechts
of van rechts naar links?
Licht je antwoord toe (leg uit).

Wat is de negatieve elektrode van deze
brandstofcel?
Licht je antwoord toe (leg uit)

hypo

Wanneer je een zoutoplossing in een schaaltje op tafel laat staan, zal het water langzaam verdampen. Je houdt het vaste zout over. Wanneer je op deze manier een oplossing van natriumthiosulfaat laat indampen, ontstaat hypo. Gebruik bij deze opgave  Binas tabel 66A en 66B.

Geef de vergelijking voor het oplossen van het zout natriumthiosulfaat. Fase-aanduidingen zijn niet nodig.

Maak een tekening op microniveau van een natriumthiosulfaatoplossing. Gebruik per ion 3 moleculen water om de hydratatie weer te geven.

voorbeeldantwoord tekening

- 2 natriumionen en 1 thiosulfaation getekend

- 3 moleculen H2O met H naar negatieve ion

- 3 moleculen H2O met O naar positieve ion

Leg uit met begrippen op microniveau dat een zoutoplossing stroom kan geleiden

Bij langzaam indampen van een oplossing van natriumthiosulfaat ontstaat hypo. Geef de formule van hypo. Maak gebruik van Binas tabel 66A en 66B

Wanneer je hypo vervolgens boven een brander verwarmt, wordt het kristalwater eruit gestookt. Geef de vergelijking van het verwarmen van hypo.

smelt- en kookpunten

welke fase hebben deze stoffen bij kamertemperatuur?

Geef een verklaring op microniveau voor het hoge smeltpunt van CaCl2

Geef een verklaring op microniveau voor het verschil in de kookpunten van CH4 en C6H14