Examenvragen - Chemie - Juli 2015

Vraag: Juli 2015

Voor welke molecule, waarin alle atomen de edelgasconfiguratie bezitten, zijn respectievelijk het aantal bindende elektronenparen en het aantal vrije elektronenparen correct vermeld?
<A> C2H4: 5 en 0
<B> NH3: 3 en 0
<C> N2: 2 en 2
<D> SO2: 3 en 6

Antwoord: D

C2H4: elektronen nodig N = 2.8 + 4.2 = 24
Aanwezige valentie-elektronen: A = 2.4 + 4.1 = 12
Bindende elektronenparen: (N – A)/2 = (24 – 12)/2 = 6
Vrije elektronenparen is dan 12/2 – 6 = 0
NH3: N = 8 + 3.2 = 14 A = 5 + 3.1 = 8 (N-A)/2 = 3 Vrije EP = 8/2 – 3 = 1
N2: N = 2.8 = 16 A = 2.5 = 10 (N-A)/2 = 3 Vrije EP = 10/2 – 3 = 2
SO2: N = 8 +2.8 = 24 A = 6 + 2.6 = 18 (N-A)/2 = 3 Vrije EP = 18/2 – 3 = 6
Dus het klopt enkel bij antwoord D

Vraag: Juli 2015

In de natuur komen voor Cu en Cl respectievelijk de isotopen 63Cu, 65Cu en 35Cl, 37Cl voor.
Wat is de verhouding (X) van het aantal protonen tot het aantal neutronen in 1 g CuCl2 waarin voor elk element enkel het meest in de natuur voorkomend isotoop aanwezig is?
<A> 1
<B> 9/10
<C> 5/6
<D> 3/4

Antwoord: B

In het periodiek systeem is de relatieve atoommassa voor Cl 35,5 en voor Cu 63,6
Dus de meest voorkomende isotopen zijn diegenen die het dichtst bij deze waarden liggen, dus 35Cl en 63Cu
Nu heeft Cl 17 protonen en Cu 29
N = A – Z, dus voor Cl zijn dat 35-17=18 neutronen, voor Cu 63 – 29 = 34 neutronen
In deze gram CuCl2 zitten dus
29 + 2 . 17 = 63 protonen
34 + 2 . 18 = 70 neutronen
De verhouding protonen/neutronen is dus 63/70 = 9/10

Vraag: Juli 2015

Beschouw de vier onderstaande rijen moleculen. In welke rij zijn PH3, CS2, BCl3 en SiH4 van links naar rechts gerangschikt volgens afnemende bindingshoek, gevormd door de bindingen tussen het vetgedrukte centrale atoom en zijn bindingspartners ?
<A> BCl3 PH3 CS2 SiH4
<B> CS2 BCl3 SiH4 PH3
<C> SiH4 PH3 BCl3 CS2
<D> CS2 SiH4 PH3 BCl3

Antwoord: B

CS2: C heeft 4 elektronen op buitenste schil, S zes: tweemaal een dubbele binding = lineair: 180°
BCl3: B heeft 3 elektronen op de buitenste schil, dus drie bindingen, geen vrij elektronenpaar = bindingshoek 120°
SiH4: Si heeft 4 elektronen op de buitenste schil, dus vier bindingen, dus een tetraëder: 109°
PH3: P heeft 5 elektronen op de buitenste schil, dus drie bindingen en een vrij elektronenpaar. Dit is minder dan 109°.

Vraag: Juli 2015

Een zuuroplossing met een concentratie van 12,0 mol.L-1 heeft een massapercentage van 75,0 % en een dichtheid van 1,57 g.mL-1.
Welk zuur is aanwezig in de oplossing?
<A> CH3COOH (M = 60,1 g/mol)
<B> H3PO4 (M = 98,1 g/mol)
<C> HCl (M = 36,5 g/mol)
<D> HBr (M = 80,9 g/mol)

Antwoord: B

Per liter is de massa 1570 g.
75% daarvan is de stof, dus 1570 * ¾ = 4710/4 = 1177,5 g
Dit komt overeen met 12 mol
Dus 12 mol komt overeen met 1177,5 g
1 mol komt overeen 1177,5 / 12 = 98,125 g

Vraag: Juli 2015

Hoeveel mol bariumfosfaat kan er maximaal neerslaan als een oplossing met 0,20 mol bariumnitraat en een oplossing met 0,10 mol natriumfosfaat worden samengevoegd en tevens opgelost natriumnitraat wordt gevormd?
<A> 0,20
<B> 0,10
<C> 0,066
<D> 0,050

Antwoord: D

3 Ba(NO3)2 + 2 Na3PO4 -> Ba3(PO4)2 + 6 NaNO3
0,20 mol Ba(NO3)2 reageert met 0,20 *2/3 = 0,133 mol Na3PO4
Dus Na3PO4 is het beperkend reagens
Dus er wordt 0,10/2 = 0,050 mol Ba3(PO4)2 gevormd

Vraag: Juli 2015

1 liter van een oplossing waarin 1 mol KI is opgelost wordt toegevoegd aan 1 liter van een oplossing waarin 1 mol Pb(NO3)2 is opgelost. Er ontstaat een neerslag die we affiltreren.
We verdelen het filtraat in 2 gelijke volumes. Aan filtraat A voegen we 1 mol KI toe en aan filtraat B 1 mol Pb(NO3)2. We gaan voor beide mengsels na of er neerslag gevormd is. Gegeven is dat nitraten goed oplosbaar zijn in water.
Welke van volgende uitspraken in verband met de mengsels is correct?
<A> Er is enkel in B een neerslag gevormd.
<B> Er is noch in A noch in B een neerslag gevormd.
<C> B heeft meer ionen in de oplossing dan A.
<D> A en B hebben evenveel ionen in de oplossing.

Antwoord: C

Aangezien nitraten goed oplosbaar zijn, is het de PbI2 die neerslaat
2 KI + Pb(NO3)2 -> PbI2 ↓ + 2 KNO3
Er wordt dus 0,50 mol PbI2 gevormd dat neerslaat en 1 mol KNO3 (aangezien van beide reagentia 1 mol aanwezig was)
Opmerking: het filtraat is de vloeistof die erdoor loopt
We filtreren en houden 1 mol KNO3 en 0,50 mol Pb(NO3)2 over in 2 L.
We voegen bij het filtraat KI toe (A): er ontstaat neerslag
We voegen bij filtraat Pb(NO3)2 toe (B): er ontstaat geen neerslag
En aangezien alle ionen in B in de oplossing zitten en bij A niet, en er in B meer ionen zijn toegevoegd (3 per mol Pb(NO3)2) heeft B meer ionen in de oplossing dan A

Vraag: Juli 2015

Een oplossing die gelijke molhoeveelheden opgelost NiCl2 en SnBr2 bevat, wordt geëlektrolyseerd met behulp van een 9 V-batterij en inerte grafietelektroden. Neem aan dat de concentratie van beide zouten voldoende hoog is, zodat er geen elektrolyse van water plaatsvindt.
Gegeven zijn de onderstaande halfreacties met hun Eo-waarden. Welke stoffen worden gevormd?
<A> Sn(v) aan de kathode en Br2(vl) aan de anode
<B> Ni(v) aan de kathode en Br2(vl) aan de anode
<C> Sn(v) aan de kathode en Cl2(g)aan de anode
<D> Ni(v) aan de kathode en Cl2(g) aan de anode

Antwoord: A

De sterkste oxidator heeft de hoogste normpotentiaal
Sn2+ is dus een sterkere oxidator dan Ni2+
Dus Sn2+ gaat elektronen opnemen en verdwijnt dus uit de vloeistof in de vorm van Sn en zet zich op de elektrode. Hierbij worden twee elektronen opgenomen. Dit vormt dus de positieve pool, de kathode.
Aan de andere zijde (de anode dus): welke stof geeft de elektronen af? De normpotentiaal van Cl2 is hoger dan die van Br2, dus Cl- behoudt zijn elektronen, Br- gaat dus naar Br, dus Br2-gas wordt aan de anode gevormd.

Vraag: Juli 2015

Welk energiediagram komt overeen met dat van de snelst aflopende endotherme reactie voor eenzelfde temperatuur, concentratie en verdelingsgraad van de reagentia?

Antwoord: D

Endotherm betekent energie opnemen dus A of D
De activeringsenergie is het kleinst bij D

Vraag: Juli 2015

Hemoglobine in de rode bloedcellen zorgt in het lichaam voor het binden en transporteren van dizuurstof van de longen naar de weefsels. Koolstofmonoxide kan zich eveneens aan het hemoglobine binden om zo carboxyhemoglobine te vormen. De reactiesnelheid wordt gemeten voor de reactie tussen hemoglobine (Hb) en koolstofmonoxide waarbij carboxyhemoglobine (COHb) wordt gevormd. Hieronder staan de meetresultaten van drie metingen.
De binding tussen koolstofmonoxide en hemoglobine is echter 250 keer sterker dan de binding tussen dizuurstof en hemoglobine. Eens hemoglobine zich gebonden heeft aan koolstofmonoxide is het niet langer beschikbaar om dizuurstof te vervoeren en komt het lichaam in zuurstofnood. Vandaar de giftige werking van koolstofmonoxide.
Met welke vergelijking kan de snelheid v van deze reactie worden berekend?
<A> v = k.[Hb].[CO]
<B> v = k.[Hb].[CO]2
<C> v = k.[Hb]2.[CO]
<D> v = k.[Hb].[CO]3

Antwoord: A

Meting 1 tov meting 2: een verdubbeling van [Hb] geeft verdubbeling van de reactiesnelheid, v ~ [Hb]
Meting 3 tov meting 2: een verdrievoudiging van [CO] geeft verdrievoudiging van de reactiesnelheid, v ~ [CO]
Dus v ~ [Hb] [CO]
Dus het antwoord is A.

Vraag: Juli 2015

In een verzadigde oplossing van Cu(OH)2 is vast Cu(OH) 2 in evenwicht met zijn ionen.
Waardoor neemt bij constante temperatuur de Cu2+-ionenconcentratie in de oplossing toe?
<A> Door toevoegen van vast NaOH
<B> Door toevoegen van HNO3-oplossing
<C> Door toevoegen van vast Cu(OH)2
<D> Door langzaam indampen

Antwoord: B

Cu(OH)2 (s) <-> Cu2+ (aq) + 2 OH- (aq)
Vaste stoffen wijzigen het chemisch evenwicht niet, hun concentratie blijft gelijk, dus A en C vallen af
Indampen: hier gaan we het oplosmiddel, dus H2O, laten verdampen. Toevoegen of verwijderen van zuivere vloeistoffen, het oplosmiddel H2O hier, wijzigt het chemisch evenwicht niet (concentratie van H2O is een constante)
HNO3 toevoegen gaat H+ vrijgeven en OH- “wegvangen”. Hierdoor gaat het evenwicht verschuiven naar rechts, dus zal de Cu2+ concentratie stijgen.

Vraag: Juli 2015

Men bereidt 1,0 liter NaOH-oplossing en 1,0 liter KOH-oplossing en gebruikt hiervoor evenveel gram van beide stoffen.
Wat geldt voor de pH-waarde van de NaOH-oplossing?
<A> Die is kleiner dan die van de KOH-oplossing en kleiner dan 7.
<B> Die is kleiner dan die van de KOH-oplossing en groter dan 7.
<C> Die is gelijk aan die van de KOH-oplossing.
<D> Die is groter dan die van de KOH-oplossing.

Antwoord: D

Ar(Na) = 23 en Ar(K) = 39
Dus er zit er meer OH in 1 gram NaOH dan in 1 gram KOH
Dus de concentratie aan [OH-] zal groter zijn voor NaOH dan voor KOH
Dus de pH is ook groter voor NaOH dan voor KOH

Vraag: Juli 2015

Het totaal aantal p-elektronen in een Al3+-ion verschilt van het totaal aantal
<A> s-elektronen in een Mg-atoom
<B> p-elektronen in een Cl-atoom
<C> p-elektronen in een Ne-atoom
<D> d-elektronen in een Fe-atoom

Antwoord: B

Al: Z = 13, dus Al3+ heeft 10 elektronen: 1s2 2s2 2p6
Dat zijn dus 6 p-elektronen
Mg Z = 12, dus 1s2 2s2 2p6 3s2: dat zijn 6 s-elektronen
Cl Z = 17, dus 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 : dat zijn 11 p-elektronen
Ne Z = 10, dus 1s2 2s2 2p6 : dat zijn 6 p-elektronen
Fe Z = 26, dus 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 : dat zijn 6 d-elektronen
Dus antwoord B

Vraag: Juli 2015

LPG (Liquefied Petroleum Gas) is een mengsel van propaan en butaan. Bij de volledige verbranding van zowel propaan als butaan ontstaan koolstofdioxide en water.
Hoeveel mol zuurstofgas is er nodig om een mengsel van 0,40 mol propaan en 0,60 mol butaan volledig te verbranden?
<A> 9,8 mol
<B> 5,9 mol
<C> 5,6 mol
<D> 3,6 mol

Antwoord: B

Propaan: C3H8 + 5 O2 -> 3 CO2 + 4 H2O
Dus voor 0,40 mol propaan is 5 . 0,40 = 2,0 mol O2 nodig
Butaan: 2 C4H10 + 13 O2 -> 8 CO2 + 10 H2O
Dus voor 0,60 mol butaan is 13/2 . 0,60 = 3,9 mol O2 nodig
Opgeteld geeft dit 2,0 + 3,9 = 5,9 mol O2

Vraag: Juli 2015

Hieronder staan de formules van drie veel gebruikte synthetische pijnstillers en het natuurlijk voorkomend vitamine C (ascorbinezuur) dat wordt gevonden in fruit en groenten.
Welke molecule is een ester en kan nog een estergroep vormen met een alcohol?
<A> Ibuprofen®
<B> Paracetamol
<C> Ascorbinezuur
<D> Aspirine®

Antwoord: D

Bij aspirine is de esterverbinding aanwezig en is er ook een COOH groep en kan er dus nog een esterverbinding met een alcohol gevormd worden door waterafsplitsing.