www. Verbetering Chemie 1997 juli Vraag 1 Reactievergelijking: Fe 2 O 3 + 2 Al Al 2 O 3 + 2 Fe Molaire massa s: Fe 2 O 3 : ( 2 x 55,9) + (3 x 16,0) = 159,8 g mol -1 Al: 27 g mol -1 Hoeveelheid stof: Fe 2 O 3 : 85,0 g/ 159,8 g mol -1 = 0,532 mol Al: 25,0 g / 27,0 g mol -1 = 0,926 mol Di-ijzertrioxide is in overmaat aanwezig, je hebt immers tweemaal meer mol AI nodig om al het Fe 2 O 3 te laten opreageren, d.w.z. 0,532 x2 = 1,064 mol Al. Hieruit besluit je dat de hoeveelheid AI de maximale hoeveelheid eindproduct bepaalt. 0,926 mol AI geeft 0,926 mol Fe, of 0,926 mol x 55,9 g mol -1 = 51,8 g ijzer Dus het antwoord b is juist Opmerking: Op dit moment mogen er geen rekentoestellen gebruikt worden op het toelatingsexamen. Het is vanzelfsprekend dat berekeningen van deze moeilijkheidsgraad niet aan bod komen. Het is wel mogelijk dat er een evenwaardige oefening komt, maar dan met makkelijk uitrekenbare cijfers. Vraag 2 Uit de massapercentige samenstelling kan je het aantal g water per 100 g oplossing berekenen en met de dichtheid van de oplossing kan je deze waarde herleiden naar een liter. Je moet hiervoor weten wat de betekenis is van de dichtheid en van de massapercentige samenstelling van een oplossing. Dit lijkt een vraag waar meer inzicht dan kennis gevraagd wordt want de begrippen dichtheid en massapercentige samenstelling worden reeds vroeg in het secundair onderwijs aangebracht Toch is de kans niet gering dat je, vermits het gaat om een scheikundevraagstuk, het begrip molaire massa gaat gebruiken, eventueel steunend op je kennis van de atoommassa's van waterstof en fluor en dus denkt aan a. Uit de dichtheid kan je de massa van een liter oplossing berekenen. Uit de molaire massa van HF kan je berekenen hoeveel g waterstoffluoride er in de oplossing zit. Het verschil tussen beide geeft de massa van het water In een liter oplossing. Ga na dat met a, waar de molaire massa van water gegeven is, je het probleem niet kan oplossen. Het juiste antwoord is d.
www. Vraag 3 Vermits je bij normomstandigheden werkt is het molair volume van een gas 22,4 liter. Uit de dichtheid en het molair volume kan je de molaire massa berekenen : molair volume (liter / mol) x dichtheid (g / liter) = molaire massa (g / mol). 22,4 liter x 1,25 g / liter = 28 g dus distikstof Vermits de gasconstante gegeven is en leerlingen meestal een ingewikkelde oplossing kiezen waar ze zo veel mogelijk gegevens in kunnen verwerken zullen velen volgende oplossingswijze voorstellen: Uit de gaswet p V = nrt volgt: pm = prt dus kan je hieruit de molaire massa M berekenen. Maar deze oplossing vraagt rekenwerk, zonder rekenmachine is dat een hele brok, en rekenfouten zijn dan ook te verwachten. Het juiste antwoord is a. Vraag 4 De sterkste oxidator is Co 3+, dus die zal de reductor Cu 1+ oxideren tot Cu 2+. Je moet de definitie van oxidator en reductor kennen. Een oxidator is een stof die elektronen kan opnemen. Hoe gretiger een oxidator is naar elektronen, hoe hoger de E - waarde. Een reductor is een stof die elektronen kan afgeven. Hoe gemakkelijker de reductor elektronen kan afgeven, hoe lager de E - waarde. Een redoxreactie is een competitie voor elektronen waarbij de sterkste oxidator reageert met de sterkste reductor en een minder sterkere reductor en oxidator vormt. De correcte oplossing is c Vraag 5 Hier moet je de definitie van het oplosbaarheidproduct kennen. Voor de reactie A a B b (s) a A n+ + b B m- is het oplosbaarheidproduct Ks = [A n+ ] a x [B m- ] b, leidend tot oplossing c. Verwar het oplosbaarheidproduct K S niet met de oplosbaarheid S. De juiste oplossing is c.
www. Vraag 6 Zonder de formule te gebruiken moet je weten dat k de snelheidsconstante is, voor een gegeven reactie bij een welbepaalde temperatuur. Hoe hoger de temperatuur hoe meer kans op effectieve botsingen, dus hoe sneller de reactie. k stijgt met stijgende temperatuur, wat d uitsluit, en daalt in functie van 1/T, dus ln k daalt in functie van 1/T, wat b en c uitsluit. Zuiver wiskundig kan je de logaritmische vorm van de Arrheniusvergelijking schrijven als: In k = In A - E A / RT Vergelijk dit met y = b + ax. De grafiek In k versus 1/T is een rechte met richtingscoëfficiënt - E A /R ( negatief dus dalend) en met stuk op de y-as gelijk aan ln A Het juiste antwoord is a Vraag 7 De structuur bevat vier etherfuncties (-O-CH3 of methoxy), een secundair alcohol (-CHOH-) en een aldehydefunctie (-CHO). Het juiste antwoord is a. Vraag 8 De atoommassa van een element zoals ze in de tabel van Mendeljev voorkomt is het gewogen gemiddelde van de isotopen. Vermits dit in het geval van chloor dichter bij 35 ligt dan bij 37 zullen er meer isotopen met nuclidemassa 35 in de natuur voorkomen. Het juiste antwoord is c.
www. Vraag 9 Je moet hier de graad van onverzadigdheid uit de brutoformule kunnen afleiden. Alkanen zijn verzadigde koolwaterstoffen met brutoformule C n H 2n+2 Alkenen zijn een voorbeeld van onverzadigde koolwaterstoffen met brutoformule C n H 2n. Uit de formule kan je afleiden dat 2H atomen minder hier een onverzadigdheid. dit wil zeggen een dubbele binding, betekenen. In het algemeen als je de brutoformule van een koolwaterstof kan voorstellen door C n H m dan is de graad van onverzadigdheid te berekenen uit de formule: ((2n + 2) - m) / 2 één ring komt formeel overeen met 1 onverzadigdheid. één dubbele binding = 1 onverzadigdheid. één drievoudige binding = 2 onverzadigdheden enz. In het modelvraagstuk gaat het om 2 onverzadigdheden. Nadat je met een overmaat diwaterstof onder invloed van een katalysator hebt laten reageren, blijft er slechts één onverzadigdheid over. De enige oplossing die twee verschillende onverzadigdheden presenteert is b. Vraag 10 Per definitie is de reactiesnelheid de daling in concentratie van de reagentia per tijdseenheid, of de stijging in concentratie van de producten per tijdseenheid, dus qua eenheden een concentratie (mol/ m -3 ) per tijdseenheid (s -1 ). Je moet de definitie van de reactiesnelheid kennen. Soms verwar je de definitie van de reactiesnelheid met de snelheidsvergelijking. Als je vergeet dat de exponenten van de ogenblikkelijke concentraties experimenteel bepaald worden kom je in de verleiding om de misschien foutieve snelheidsvergelijking voor de reactie te schrijven: v = k [A] 2. [B] wat een totale orde van de reactie gelijk aan 3 geeft De juiste oplossing is a.
www. Vraag 11 Als je de naam en de lading van het chloraation ClO 3 1- kent is het antwoord eenvoudig (eis voor elektrische neutraliteit van de verbinding). Het juiste antwoord is a. Vraag 12 Je moet weten dat Z het atoomnummer of het aantal protonen in een atoom voorstelt, en dat A het massagetal, overeenkomend met de som van het aantal protonen en neutronen in een atoom, voorstelt. Isotopen van eenzelfde element verschillen in hun aantal neutronen, dus in hun massagetal maar niet in hun aantal protonen of atoomnummer. Oplossing d is correct. Vraag 13 Bij het opstellen van de Lewisstructuur ga je als volgt te werk: tel de valentie-elektronen van alle atomen: hier 3 x 5 = 15 voor een ion met een negatieve lading tel je eenn elektron bij: hier 15 + 1 = 16 deel het aantal elektronen door twee, dan krijg je het aantal elektronenparen : 8 schik de elektronenparen zo dat de octetregel zo goed mogelijk benaderd wordt voor elk atoom als er meerdere Lewisstructuren mogelijk zijn, kies je degene waar de formele ladingen zo klein mogelijk zijn Enkel b komt dan in aanmerking en is de juiste oplossing.
www. Vraag 14 Op de grafieken kan je de belangrijke punten onderscheiden, namelijk: begin-, equivalentie- en eindpunt van de titratiecurve. Vermits het gaat om de titratie van een zuur is de ph van het beginpunt lager dan 7, wat grafiek A en grafiek B uitsluit. Je kan het aantal ml NaOH nodig bij het equivalentiepunt, daar waar de ph - sprong het grootst is, als volgt berekenen : De molariteit van NaOH is het dubbel van de molariteit van het azjjnzuur, dus als je 25 ml azijnzuur moet titreren heb je bij het equivalentiepunt 12,5 ml NaOH nodig. Dit sluit grafiek Duit. Als je weet dat de ph - sprong bij het equivalentiepunt van de titratie van een zwak zuur minder hoog is dan bij het equivalentiepunt van de titratie van een sterk zuur, en dat de ph van het gevormde zout natriumacetaat hoger is dan 7, in tegenstelling tot natriumchloride met ph 7, moet je geen rekenwerk verrichten en kom je onmiddellijk tot het correcte resultaat grafiek C.
www. Vraag 15 Als je de verschillende structuren tekent vind je maar 5 mogelijkheden: De juiste oplossing is a