Examenvragen - Chemie - Augustus 2017

Vraag: Augustus 2017

Bij welk ion is het aantal elektronen VERSCHILLEND van het aantal neutronen?
<A> 14N3-
<B> 34S2-
<C> 3H-
<D> 18O2-

Antwoord: A

147N3-: 7 + 3 = 10 elektronen, 14 – 7 = 7 neutronen
3416S2-: 16 + 2 = 18 elektronen, 34 – 16 = 18 neutronen
31H-: 1 + 1 = 2 elektronen, 3 – 1 = 2 neutronen
188O2-: 8 + 2 = 10 elektronen, 18 – 8 = 10 neutronen
Dus antwoord A

Vraag: Augustus 2017

Wat is de verhouding tussen de aantallen atomen van de elementen Mg, P en O in magnesiumfosfaat?
<A> 3 : 2 : 8
<B> 2 : 3 : 12
<C> 2 : 1 : 4
<D> 1 : 1 : 4

Antwoord: A

Mg2+ en PO43-, dus Mg3(PO4)2
Dus een verhouding 3:2:8, antwoord A

Vraag: Augustus 2017

In het hypofosfaation bezitten alle atomen een octetstructuur en de fosforatomen zijn direct aan elkaar gebonden. De lewisformule van het ion bevat zeven enkelvoudige bindingen.
Door welke van volgende formules kan dit ion worden voorgesteld?
<A> P2O64-
<B> P2O63-
<C> P2O62-
<D> P2O61-

Antwoord: A

We moeten hier de Lewisstructuur niet uittekenen.
Aantal nodige elektronen N = 2 * 8 + 6 * 8 = 64
Aantal aanwezige elektronen: A = 2 * 5 + 6 * 6 + x = 46 + x
Waarbij x de negatieve lading van het ion is
Het aantal bindingen is (N – A) / 2 = 7
Dus (64 – 46 – x) / 2 = 7, dus 18 – x = 14
Dus x = 4, het is dus het vierwaardig negatief ion, antwoord A

Vraag: Augustus 2017

Een stofhoeveelheid SFn heeft een massa van 54,0 mg en bevat 3,01.1020 moleculen.
Wat is de waarde van n?
<A> 6
<B> 4
<C> 2
<D> 1

Antwoord: B

6,02.1023 moleculen komt overeen met 1,0 mol (onze vriend Avogadro)
Dus 3,01.1020 moleculen komt overeen met 0,5 mmol (de helft en dan nog eens een duizendste)
Dus 0,5 mmol komt overeen met 54 mg
Dus 1 mol komt overeen met 108 g
S heeft een molaire massa van 32 g, dus blijft over 76 g
De molaire massa van F is 19 g
Dus de formule is SF4

Vraag: Augustus 2017

In een gesloten reactievat met constant volume bevindt zich bij 400 K een gasmengsel van stoichiometrische hoeveelheden van een alkaan en zuurstofgas. De begindruk wordt voorgesteld door p0.
Na de volledige verbranding van het alkaan wordt het reactievat afgekoeld tot 400 K zonder dat er condensatie optreedt. De druk in het reactievat is dan terug gelijk aan de begindruk p0.
Wat is de formule van het gebruikte alkaan?
<A> C4H10
<B> C3H8
<C> C2H6
<D> CH4

Antwoord: D

C4H10 + 5/2 O2 -> 4 C + 5 H2O
C3H8 + 2 O2 -> 3 C + 4 H2O
C2H6 + 3/2 O2 -> 2 C + 3 H2O
CH4 + O2 -> C + 2 H2O
We hebben ons voor de eenvoud bezondigd aan niet-gehele coëfficiënten
Als de druk van de gasvormige stoffen gelijk is bij gelijk volume en gelijke temperatuur, moet het aantal mol gasvormige stoffen gelijk blijven (C is hier geen deel van)
Dit is enkel zo bij antwoord D (2 mol aan elke kant)

Vraag: Augustus 2017

Bij volgende drie reacties ligt het evenwicht naar rechts.
Br2 (l) + 2 Fe2+ (aq) -> 2 Fe3+ (aq) + 2 Br- (aq)
Sn2+ (aq) + I2 (aq) -> Sn4+ (aq) + 2 I- (aq)
2 Fe3+ (aq) + 2 I- (aq) -> 2 Fe2+ (aq) + I2 (s)
Wat kunnen de E0-waarden (= standaard reductiepotentialen of standaard redoxpotentialen) zijn voor volgende halfreacties? .

Antwoord: D

Uit de drie reacties volgt:
Fe wordt eerder geoxideerd dan Br
Sn wordt eerder geoxideerd dan I
I wordt eerder geoxideerd dan Fe
Dus volgens dalende normpotentiaal: Br Fe I Sn
Dit is enkel zo bij antwoord D

Vraag: Augustus 2017

Gegeven zijn de volgende reactievergelijkingen.
Welke stof is in één van deze reacties de oxidator?
<A> HNO2
<B> SO2
<C> H2O
<D> Ca(OH)2

Antwoord: A

De eerste reactie is geen redoxreactie: er zijn geen atomen die van oxidatiegetal veranderen
Hetzelfde geldt voor de tweede reactie
In de derde reactie gaat Br van 0 naar –I: deze neemt dus elektronen op en dit is dan de oxidator
In de vierde reactie gaat N van +III naar +I: deze neemt dus elektronen op en dit is dan de oxidator
Dus antwoord A

Vraag: Augustus 2017

Voor de algemene reactie a A + b B -> c C + d D geldt volgende snelheidsvergelijking:
v = k . [A] . [B]2 .
Hierover worden volgende beweringen gedaan:
1) de waarde van k is onafhankelijk van de temperatuur;
2) a = 1 en b = 2;
3) de waarde van k is onafhankelijk van de concentraties van A en B.
Welke van deze beweringen is zeker correct?
<A> enkel 1 en 3
<B> enkel 1 en 2
<C> enkel 3
<D> geen enkele

Antwoord: C

v = k . [A]x[B]y
Hierbij moeten x en y experimenteel bepaald worden, dus 2 is onwaar
k is,evenals K, afhankelijk van de temperatuur, dus 1 is onwaar
3 is waar, anders zou bovenstaande vergelijking niet opgaan
Dus antwoord C

Vraag: Augustus 2017

Peroxodisulfaationen reageren met jodide-ionen volgens de reactie
S2O82- (aq) + 2 I- (aq) -> 2 SO42- (aq) + I2 (aq)
Voor die reactie werd bij constante temperatuur maar verschillende beginconcentraties van de reagentia de reactiesnelheid bij het begin van de reactie bepaald. Onderstaande tabel laat je de verschillende meetresultaten zien. Welke snelheidsvergelijking en welke waarde van de reactiesnelheidsconstante (negeer eenheid) leid je hieruit af?
<A> v = k[I-]2[S2O82-] en k = 0,10
<B> v = k[I-]2[S2O82-] en k = 4,0 × 10-3
<C> v = k[I-][S2O82-] en k = 0,10
<D> v = k[I-][S2O82-] en k = 4,0 × 10-3

Antwoord: D

De algemene formule is v = k . [S2O8-]x . [I-]y
Uit rij 1 en 4 leiden we af dat een verdubbeling van de concentratie van S2O8- een verdubbeling van de reactiesnelheid oplevert, dus x = 1
Uit rij 1 en 5 leiden we af dat een verdubbeling van de concentratie van I- een verdubbeling van de reactiesnelheid oplevert, dus y = 1
Dus v = k . [S2O8-] . [I-]
Uit rij 1 kunnen we dan afleiden: k = 3,2*10-6 / (0,04 * 0,02) = 4,0*10-3
De eenheid? mol/(L.s) / (mol.L.mol.L) = mol-1.L.s-1

Vraag: Augustus 2017

In onderstaande grafieken wordt de (logaritme van de) evenwichtsconcentratie van stof A weergegeven: a) in functie van het volume van het reactievat bij constante temperatuur; b) in functie van de temperatuur bij constant volume van het reactievat.
Met welke evenwichtsreactie zijn deze beide grafieken in overeenstemming?

Antwoord: A

Merk op dat een meer negatieve waarde van de log[A]0 een kleinere [A]0 betekent (dus -5 is een lagere concentratie dan -4), dus naar beneden daalt [A]0
Als het volume daalt (van rechts naar links in de eerste grafiek), stijgt de concentratie van A
Dus A zit aan de kant met het minste aantal mol
Als de temperatuur stijgt (van links naar rechts in de tweede grafiek) is er minder A
Dus A zit aan de kant waar er warmte vrijkomt
Dus antwoord A

Vraag: Augustus 2017

Hoe groot is de [OH-] in de oplossing die verkregen wordt door 20,0 mL van een 0,050 M HCl-oplossing samen te voegen met 30,0 mL van een 0,100 M Ba(OH)2–oplossing?
<A> 0,40 M
<B> 0,12 M
<C> 0,10 M
<D> 0,0050 M

Antwoord: C

20 mL HCl van 0,05 mol/L is 10-3 mol H+
30 mL Ba(OH)2 van 0,100 mol/L is 6.10-3 mol OH-
De H+ en OH- neutraliseren mekaar, dus er blijft 5.10-3 mol OH- over in een totaal van 50 mL
Dus de concentratie [OH-] = 5.10-3 / 50.10-3 = 0,1 mol/L

Vraag: Augustus 2017

Welk volume van een NaOH-oplossing met c = 2,0 M moet toegevoegd worden aan 100 mL NH4Cl-oplossing met c = 1,0 M om een buffermengsel te vormen?
pKz(NH4+) = 9,25
<A> 200 mL
<B> 100 mL
<C> 50 mL
<D> 25 mL

Antwoord: D

Ammoniumchloride splitst in zijn ionen:
NH4Cl -> NH4+ + Cl–
Toevoegen van NaOH geeft:
NH4+ + OH– -> NH3 + H2O
Om een buffermengsel te vormen willen we [NH4+ ] = [NH3]
100 mL NH4Cl-oplossing met c = 1,0 M is 0,1 mol NH4+
We willen dus de helft omzetten in NH3
Dan hebben we 0,05 mol OH- nodig.
Dat komt overeen met 25 ml van een 2,0 mol/L NaOH-oplossing (c = n/V V = n/c = 0,05 / 2 = 0,025 L = 25 mL)
De pKz hebben we dus in feite niet nodig.

Vraag: Augustus 2017

Welke van volgende elektronenconfiguraties stelt een mogelijke grondtoestand van een neutraal atoom in de gasfase voor?
<A> 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2 4p6 5s2
<B> 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p0 5s2
<C> 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p2 5s0
<D> 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2 4p4 5s0

Antwoord: C

Opvullen volgens de figuur, dus antwoord C

Vraag: Augustus 2017

Hieronder staan drie plaatsisomeren van een bepaald alcohol op een logische manier gerangschikt.
Wat is de correcte naam van het alcohol dat logischerwijze deze rij verder aanvult?
<A> 3,6-dimethylheptaan-2-ol
<B> 2,5-dimethylheptaan-4-ol
<C> 2,5-dimethylheptaan-2-ol
<D> 5-ethyl-2-methylhexaan-3-ol

Antwoord: B

De langste keten is 7 C’s lang, dus hept-
De OH staat op de 4de C dus 4-ol
De methylgroepen staan op plaatsen 2 en 5
Dus antwoord B

Vraag: Augustus 2017

Hieronder staat een representatief deel getekend van een macromolecule die is gevormd door polymerisatie van een alkeen.
Welk alkeen komt hiervoor als monomeer in aanmerking?

Antwoord: C

Het is een zich herhalend patroon van 4 C’s, dus C of D
Enkel met C kan men de bovenstaande structuur verkrijgen met één C boven en onder de keten