Examenvragen - Chemie - Augustus 1997

Vraag: Augustus 1997

Natuurlijk chloor bestaat essentieel uit de isotopen 35Cl en 37Cl.
Wat zijn isotopen?
<A> Atomen of ionen met eenzelfde aantal elektronen en een
verschillend aantal protonen
<B> Atomen met eenzelfde aantal protonen en een verschillend aantal
neutronen
<C> Atomen met eenzelfde kernmassa maar een verschillende
kernlading
<D> Atomen met eenzelfde aantal neutronen maar een verschillend
aantal protonen

Antwoord: B

Antwoord B, dit volgt uit de definitie

Vraag: Augustus 1997

Welke bewering is juist?
<A> De verhouding aantal protonen/aantal neutronen is groter voor het gemiddelde ijzeratoom dan voor het gemiddelde fosforatoom.
<B> Elementen, waarvan de atoommassa een veelvoud van 4 bedraagt (voorbeelden: helium, neon, argon, krypton,...) zijn chemisch inert (niet reactief)
<C> Het element natrium staat in chemische reacties liever een elektron af dan het element kalium
<D> In de verbinding H2S is zwavel negatief geladen

Antwoord: D

In H2S is S2-

Vraag: Augustus 1997

Hoe zou je de formule voor het fosfaat van een tweewaardig kation schrijven?
<A> X3(PO4)2
<B> X2PO4
<C> XPO4
<D> X(PO4)2

Antwoord: A

PO43-, dus (PO4)2 is 6-, dus we hebben drie van de kationen nodig

Vraag: Augustus 1997

Welk van de volgende Lewisstructuren zal het meest bijdragen tot de elektronenverdeling in CO2 als je weet dat:
koolstof atoomnummer 6 heeft en zuurstof atoomnummer 8
koolstof 4 valentie-elektronen bezit
zuurstof 6 valentie-elektronen bezit

Antwoord: D

Vraag: Augustus 1997

Lachgas (N20) is een vrij licht verdovingsmiddel (anestheticum) dat vroeger veel werd gebruikt voor een algemene verdoving tijdens kleine operaties. Uiteraard is de dosering van dit gas een belangrijke factor voor het bereiken van een optimale verdoving.
In een lege ballon brengt men 2 liter lachgas bij 20°C. De temperatuur in de kamer loopt op tot 30°C, zonder dat er een drukwijziging optreedt.
Wat wordt het volume van de ballon?
<A> het volume wordt met 1/3 gereduceerd tot 1,33 liter
<B> 2 liter ; het volume verandert haast niet
<C> het volume wordt met 50% verhoogd tot 3 liter
<D> er ontbreken gegevens om het nieuwe volume te berekenen

Antwoord: B

V1/T1 = V2/T2, V2 = T2 . V1/T1 , dus V2 = 303 . 2 / 293 = 2,07 liter
Het volume verandert dus haast niet

Vraag: Augustus 1997

Knalgas is een mengsel van dizuurstofgas en diwaterstofgas: dit mengsel zal zeer gemakkelijk reageren met vorming van water.
Hoeveel gram dizuurstofgas heeft men nodig om 20 gram diwaterstofgas volledig te laten reageren tot water?
<A> 10 g
<B> 40 g
<C> 160 g
<D> 640 g

Antwoord: C

2 H2 + 02 -> 2 H2O
20 gram diwaterstofgas = 10 mol
2 mol H2 reageert met 1 mol O2 dus 10 mol H2 reageert met 5 mol O2
De molaire massa van O2 = 32 g, dus 5 mol = 160 g

Vraag: Augustus 1997

Kaliumpermanganaat is een zeer sterke oxidator: hierdoor zal een waterige oplossing van kaliumpermanganaat in zuur midden reageren met Fe2+-ionen in een aflopende reactie:
MnO-4 + 5 Fe2+ + 8 H+ -> Mn2+ + 5 Fe3+ + 4H2O
Stel dat je in deze reactie vertrekt vanuit een waterige oplossing met: 
0,01 mol permanganaationen
0,04 mol Fe2+ -ionen 
een grote overmaat H+ -ionen.
Welk van de volgende beweringen is correct?
<A>    Alle permanganaationen worden verbruikt
<B>    Er wordt 0,01 mol Fe2+ verbruikt
<C>    De pH daalt wanneer de reactie vordert
<D>    Er wordt 0,008 mol Mn2+ gevormd

Antwoord: D

Uit de ionhoeveelheden kunnen we besluiten dat Fe2+ het beperkend reagens is, want er zijn 5x meer Fe2+ nodig dan MnO4-
Dus A is fout, er blijft 1/5 van 0,01 is 0,002 mol MnO4- over
Maar ook B is fout, er wordt 0,04 mol Fe2+ verbruikt
C is ook fout: er verdwijnen H+ uit de oplossing, dus de pH stijgt.
D is juist: er is 4/5 . 0,01 = 0,008 mol MnO4- verbruikt, dus ook 0,008 mol Mn2+ gevormd.

Vraag: Augustus 1997

Beschouw het volgende schema, waarin in de linker cel 1 mol/l KI en 1 mol/l KI3 opgelost wordt en in de rechter cel 1 mol/l Cu(NO3)2
Gegeven: de E0-waarden voor de volgende twee redoxkoppels:
I3-/I- = 0,53 volt
Cu2+ /Cu = 0,34 volt
Welk van volgende beweringen is juist?
<A> de koperelektrode wordt na verloop van tijd lichter
<B> de blauwe Cu2+-oplossing ontkleurt geleidelijk
<C> er zet zich CuI2 af op de koperelektrode
<D> de voltmeter wijkt niet uit

Antwoord: A

I3- is de sterkste oxidator (hoogste E0) I3- zal dus elektronen opnemen
Deze worden afgestaan door de Cu, die dan als Cu2+ in de oplossing komt.
Dus de koperelektrode wordt lichter.

Vraag: Augustus 1997

Voor de reactie
U + V -> W + R
vindt men volgend energieprofiel.
Welk van volgende beweringen is correct?
<A> De reactie is endergonisch
<B> De reactieopbrengst wordt bevorderd door katalyse
<C> Bij hogere temperatuur verloopt deze reactie trager
<D> Deze reactie zal nooit doorgaan

Antwoord: A

De inwendige energie stijgt, dus de reactie is endergonisch (of endo-energetisch)
Dus A is juist
B: katalyse versnelt maar verandert de reactieopbrengst niet
C: bij hogere temperatuur verloopt de reactie sneller
D: de reactie gaat wel door, er moet wel een “energieberg” overwonnen worden, maar de temperatuur zal de deeltjes doen voldoende doen botsen zodanig dat de reactie wel doorgaat

Vraag: Augustus 1997

Voor de reactie:
2 NO2 + F2 -> 2 NO2F
vindt men als uitdrukking voor de reactiesnelheid s:
s = k [NO2] [F2]
Indien s uitgedrukt wordt in mol.liter-1.s-1, wat is dan de dimensie (wat zijn de eenheden) van de snelheidsconstante k?
<A> mol.liter-1.s-1
<B> mol-1.liter. s-1
<C> mol2.liter-2. s-1
<D> mol3.liter-3. s-1

Antwoord: B

De reactiesnelheid wordt uitgedrukt in mol/(L.s)
De eenheden zijn dan als volgt: mol/(L.s) = ? . (mol/L)2
Dan moet ? = L.mol-1.s-1

Vraag: Augustus 1997

Wat is de pH van een 0,1 mol/liter Ba(OH)2-oplossing?
<A> 0,7
<B> 7,0
<C> 13,0
<D> 13,3

Antwoord: D

Ba(OH)2 splitst volledig dus [OH-] = 0,2 M
pOH = -log(0,2) = -log(0,1) – log(2) = 1 – 0,30 = 0,70
pH = 14 – pOH = 13,3

Vraag: Augustus 1997

Fosfaatbuffers worden in het laboratorium vaak gebruikt om geïsoleerde cellen voor enige tijd bij constante pH te bewaren.
Een van de redenen hiervoor is dat de pKz-waarde van het koppel H2PO4- / HPO42- gelijk is aan 7,2. Dit is zeer dicht bij de ideale pH voor de meeste cellen.
Welk van de onderstaande vier grafieken is de juiste weergave van de pH-verandering in functie van het volume toegevoegde 1 mol/l HCl indien men vertrekt van:
1,5 liter van een 10 mmol/liter Na2HPO4-oplossing
een pH bij aanvang van 9,0

Antwoord: C

pH-daling volgens S-curve. Vorm hangt af van de stoffen in kwestie.
A en B kan het niet zijn: dit is lineair. D ook niet: de pH daalt eerst en stijgt dan terug.

Vraag: Augustus 1997

In de koolstofchemie van natuurlijke verbindingen ("biomoleculen") komen esterbindingen voor. Esters kunnen met behulp van water gesplitst worden in een alcohol en een carboxylzuur.
Welk van de volgende "biomoleculen" bevat één of meer estergroepen?
<A> Molecule 1
<B> Molecule 2
<C> Molecule 1 én molecule 2
<D> Geen van beide moleculen bevat esterverbindingen

Antwoord: B

Een esterverbinding is
C – O – R

Vraag: Augustus 1997

De moleculeformule van arachidonzuur is C20H32O2; de structuur van arachidonzuur bevat 4 cis-C=C bindingen.
Hoeveel cis-trans-isomeren bestaan er van deze verbinding (als je arachidonzuur zelf dus niet meetelt)?
<A> 1
<B> 3
<C> 5
<D> 15

Antwoord: D

Per dubbele binding zijn er 2 mogelijkheden, dus in totaal 24
Min arachidonzuur zelf is dus 24-1 = 15