Examenvragen - Chemie - Juli 1997

Vraag: Juli 1997

Wanneer zijn de atomen beschreven door AZX en A’Z’X isotopen van elkaar?
Indien:
<A> A-Z = A’ – Z’
<B> A/Z = A’/Z’
<C> A = A’ en Z ≠ Z’
<D> Z= Z’ en A ≠ A’

Antwoord: D

Isotopen hebben hetzelfde aantal protonen (Z) maar een verschillend aantal neutronen, dus A is niet gelijk.

Vraag: Juli 1997

Het atoomnummer van chloor is 17. De twee in de natuur voorkomende isotopen zijn 35Cl en 37Cl. Als je nu in de tabel van Mendeljev ter hoogte van het element chloor kijkt, dan vind je als atoommassa van chloor 35,5.
Welke van volgende beweringen is juist?
<A> Beide isotopen komen in dezelfde mate voor
<B> Er komt minder 35Cl voor dan 37Cl
<C> Er komt meer 35Cl voor dan 37Cl
<D> Men heeft onvoldoende gegevens om over het relatief
voorkomingspercentage een uitspraak te doen.

Antwoord: C

35,5 ligt dichter bij 35 dan bij 37, dus er komt meer 35Cl voor dan 37Cl

Vraag: Juli 1997

Hoe zou je de formule van een verbinding tussen een eenwaardig kation X en een chloraation schrijven?
<A> XClO3
<B> XCl2O7
<C> X2ClO2
<D> XClO2

Antwoord: A

Het chloraation is ClO3-, dus is het antwoord A

Vraag: Juli 1997

Hoe zou je de formule van een verbinding tussen een eenwaardig kation X en een chloraation schrijven?
<A> XClO3
<B> XCl2O7
<C> X2ClO2
<D> XClO2

Antwoord: A

Het chloraation is ClO3-, dus is het antwoord A

Vraag: Juli 1997

Welke Lewisstructuur zou je voorstellen voor het azide-ion (N3-) als je weet dat stikstof atoomnummer zeven heeft?
<A> Structuur A
<B> Structuur B
<C> Structuur C
<D> Structuur D

Antwoord: B

Het aantal nodige elektronen N = 24
Het aantal aanwezige elektronen A = 15 (N heeft 5 valentie-elektronen) + 1 voor de negatieve lading = 16
Dus (N – A)/2 = 4 bindingen
Dus B is het juiste antwoord
Opmerking: in C en D heeft de middelste N geen octetstructuur, dus die konden sowieso al niet

Vraag: Juli 1997

Een oplossing van waterstoffluoride in water heeft een concentratie van 20 mol per liter. Men wenst te weten hoeveel kg water 1 liter van deze oplossing bevat.
Welke combinatie van gegevens heb je nodig om dat probleem op te lossen?
<A> De dichtheid van de oplossing en de molaire massa van water
<B> Enkel de massaprocentuele samenstelling van de oplossing
<C> De massaprocentuele samenstelling van de oplossing en de dichtheid van zuiver water
<D> De massaprocentuele samenstelling van de oplossing en de dichtheid van de oplossing

Antwoord: D

A is niet voldoende: de molaire massa van HF moet dan gekend zijn
Uit de massaprocentuele samenstelling van de oplossing kunnen we berekenen hoeveel gram HF er in een liter zit. De dichtheid geeft het algemene aantal gram per liter. Dus dit algemene aantal gram – het aantal gram HF geeft dan het aantal gram water per liter.
Antwoord D
Hier moet dus geen van beide molaire massa’s gekend zijn.

Vraag: Juli 1997

Stel dat een ideaal gas, bestaande uit diatomische moleculen, zich in een recipiënt van 22,4 l bij een druk van 1,01.105 Pa en bij een temperatuur van 0°C
Welk gas heeft onder deze omstandigheden een dichtheid van 1,25 g/l?
Gegeven zijn de volgende atoommassa’s: N = 14; O = 16; Cl = 35
<A> Distikstof
<B> Dizuurstof
<C> Dichloor
<D> Een ander gas

Antwoord: A

Molair gasvolume is bij deze omstandigheden 22,4 L.
Een dichtheid 1,25 g/L = betekent 1,25 . 22,4 / 22,4 = 28 g/22,4 L, dus 28 g per mol.
Dus dit geldt voor distikstof, N2

Vraag: Juli 1997

Bij de zogenaamde thermietreactie wordt vast Fe2O3 via een reactie met aluminium omgezet tot Al2O3 en ijzer.
Veronderstel dat je beschikt over 25,0 g aluminium en 85,0 g di-ijzertrioxide. Gegeven zijn de volgende atoommassa’s:
O = 16,0; Al = 27,0; Fe = 55,9.
Hoeveel gram ijzer kan je maximaal in deze omstandigheden bekomen?
<A> 29,7 g
<B> 51,8 g
<C> 59,5 g
<D> Geen van bovenstaande

Antwoord: B

Eerst stellen we de reactievergelijking op:
Fe2O3 + 2 Al -> Al2O3 + 2 Fe
De molaire massa van Fe2O3 = 2 . 55,9 + 3 . 16,0 = 159 g/mol
Voor aluminium is de molaire massa 27 g/mol
25,0 g Al = 25/27 mol = 0,926 mol Al
85,0 g Fe2O3 = 85,0/159 = 0,534 mol Fe2O3
2 mol Al reageert met 1 mol Fe2O3, dus Al is het limiterend reagens.
0,926 mol Al geeft 0,926 mol Fe = 0,926 . 55,9 = 51,8 g Fe
Opmerking: bij deze vraag mocht toen nog een rekenmachine gebruikt worden.

Vraag: Juli 1997

Aluminiumsulfide is een vaste stof die beperkt oplosbaar is in water. Als je nu weet dat aluminiumionen de lading +3 dragen, wat is dan de relatie tussen het oplosbaarheidsproduct van aluminiumsulfide (Ks) en de concentratie aan ionen in oplossing?
<A> Ks = [Al3+]x[S2-]
<B> Ks = 2[Al3+] x 3[S2-]
<C> Ks = [Al3+]2x[S2-]3
<D> Er is geen relatie tussen deze constante en de ionenconcentraties

Antwoord: C

De stof die dissocieert is Al2S3 <--> 2Al3+ en 3S2-
Volgens de definitie geldt voor MaXb <--> aMb+ + bXa- dat Ks = [Mb+]a[Xa-]b
Dus het antwoord is C

Vraag: Juli 1997

Beschouw een reactie: 2A + B -> 3C + 2D
Wat zijn de SI-eenheden van de snelheid van deze reactie?
<A> mol m-3 s-1
<B> mol3 m-3 s-1
<C> km s-1
<D> mol s-1

Antwoord: A

Snelheid van een reactie wordt uitgedrukt in concentratieverandering per tijdseenheid dus (mol/L)/s dit komt overeen met antwoord A

Vraag: Juli 1997

De temperatuursafhankelijkheid van de reactiesnelheidsconstante k wordt gegeven door de Arrheniusvergelijking:
k = A.e-EA/RT
Waarin EA de activeringsenergie is, A een constante is voor de gegeven reactie en noch A noch EA functie van de temperatuur zijn.
Welke van onderstaande grafieken stemt overeen met deze vergelijking?

Antwoord: A

Als we dit uitwerken krijgen we: ln k = ln A + ln e-EA/RT
ln k = ln A – EA/RT
Dus antwoord A

Vraag: Juli 1997

Welk van de onderstaande vier grafieken is de juiste weergave van de pH-verandering in functie van het volume toegevoegde NaOH oplossing, wanneer 25 mI van een 0,1 mol per liter azijnzuuroplossing (pKa-waarde = 4,75) getitreerd wordt met een 0,2 mol per liter NaOH-oplossing in water?
ml 0,2 M NaOH
ml 0,2 M NaOH
ml 0,2 M NaOH
ml 0,2 M NaOH
(Geen originele tekening)

Antwoord: C

We beginnen met een zure oplossing, dus een ph onder de 7, die door de titratie zal stijgen, dus A en B vallen al af
Als je 25 mmol van het 0,1 M azijnzuur titreert, zal je bij het equivalentiepunt, dus bij de pH sprong, 12,5 mmol 0,2 M NaOH gebruikt hebben
Dit komt overeen met figuur C

Vraag: Juli 1997

Hieronder vind je de structuurformule van een derivaat van D-glucose. Ga na welke bewering over de aanwezigheid van functionele groepen in dit molecule correct is.
<A> Deze structuur bevat 4 etherfuncties
<B> Deze structuur bevat 1 ketonfunctie
<C> Deze structuur bevat 1 esterfunctie
<D> Deze structuur bevat 1 carbonzuurfunctie

Antwoord: A

De structuur bevat 4 etherfuncties (C-O-C)

Vraag: Juli 1997

Hoeveel verschillende structuur-isomeren bestaan er voor hexaan (moleculeformule: C6H14)?
<A> 5
<B> 6
<C> 720
<D> 64

Antwoord: A

Een ring kan niet: dan wijzigt de brutoformule

Vraag: Juli 1997

Een koolwaterstof A met als formule C6H10 laat men voldoende lang reageren met een ruime overmaat aan H2 met Pt als katalysator. Men bekomt na afloop van de reactie een product C6H12.
Welk van volgende beweringen is correct?
<A> Verbinding A bevat twee dubbele bindingen
<B> Verbinding A bevat een dubbele binding en een ring
<C> Verbinding A bevat 2 ringen
<D> Verbinding A bevat een drievoudige binding

Antwoord: B

C6H10 kan twee dubbele bindingen hebben, dit zou kunnen met die brutoformule. Deze zouden bij overmaat H2 echter verzadigd worden en dan zou het eindproduct C6H14 zijn. Dus A is fout.
C6H10 kan een drievoudige binding hebben, dit zou kunnen met die brutoformule. Deze zouden bij overmaat H2 echter verzadigd worden en dan zou het eindproduct C6H14 zijn. Dus D is fout.
C6H10 kan twee ringen bevatten, dit zou kunnen met die brutoformule. Echter, er kunnen dan geen dubbele bindingen meer zijn en toevoegen van H2 verandert de brutoformule niet. Dus C is fout.