Examen scheikunde VWO 2009: hoe het wat werd getoetst…

Tussen de 9000 .. 10000 leerlingen deden dit jaar eindexamen sk1. Ruim 1/3 ging verhaal halen bij het LAKS, althans als we aannemen dat geen familieleden tot in de derde graad de klachtenstroom verder hebben aangedikt.
Steeds weer terugkerende klacht: het examen was te lang. Vreemd. Want het merendeel van de 27 vragen (6.5 min/vraag) behoorde toch tot de standaard onderwerpen uit de vwo-chemie.

Dit jaar afwezig: opgaven over polymerisatie, massaspectrum en DNA-code. Wel terug: weetjes over zuren en basen.
Verder weer een opgave over vetzuren en glycerine, dit keer in Nenatal, waarvoor Nutricia de CEVO enorm erkentelijk zal zijn gelet op de doelgroep die bereikt wordt. De firma zal minder gelukkig zijn met het chemisch blundertje over een tabel, waar het orginele opschrift per 100 g vetzuur werd gewijzigd in per 100 g vet…
Twee kamerleden stellen vragen over de sluikreclame, maar hebben geen problemen met de manipulatie van de onderzoekresultaten.

Hoe het wat voor het vak scheikunde 1 werd getoetst:

Opgave 1 over de biobrandstofcel waarbij de bacterie rhodoferax ferrireducens een handje helpt bij het opwekken van elektrische energie uit glucose. Een spannend verhaal over alternatieve energieopwekking dat de gestresste kandiaat waarschijnlijk ontgaat…

Vaardigheden:
stechiometrie simpel / buffer,Kz simpel / halfreactie / redoxreactie / tekenen.

In vraag 1 (2p) is uit 2 grafieken af te lezen dat 0.44 mmol glucose door 10.6 mmol Fe(III)-ionen werd omgezet, zodat geconcludeerd kan worden dat uit 1 mmol glucose 10.6/0.44 = 24.3 = 24 mmol e- vrijkomen, geheel in overeenstemming met de waarde uit de tekst.

Vraag 2 (4p) een som voor pH = pZ + log(B/Z), de bufferformule van Hasselbach uit de oude chemie, met pH = 6.90 (tekst) pZ = 6.35 (Binas 49) en Z = 11 mmol/L (tekst). Invullen levert log (B/Z) = 0.55 => B/Z = 3.55 => B = NaHCO3 <=> 39 mmol/L = 3.3 g/L

Vraag 3 (3p) voor de halfrectie voor glucose met de aanwijzing dat e-, H+ en H2O dienen voor te komen.
Dus [HCOH]6 + 6H2O => 6CO2 + 6*4H+ + 6*4 e-. Wordt de verbranding van glucose beschreven, dus met het verboden O2, dan levert dat nog altijd 2p op!

Vraag 4 (2p) een stapelvraag over de totaalreactie: 6 maal halfreactie O2/H2O (tekst) optellen bij halfreactie vraag 3.
Niet vergeten: H+ en OH- aan een kant verwerken tot water en wegstrepen wat links en rechts staat.
De kandidaat die niet ingewikkeld gaat optellen, schuiven en wegstrepen maar ziet dat
in: glucose en zuurstof en out: CO2 en water dus C6H12O6 + 6 O2 => 6 CO2 + 6 H2O
verdient zonder meer de 1000 euro van de VNCI!

Vraag 5 levert 4p op als de tekening voor de biospanningsbron min of meer weergeeft wat de tekst haarfijn beschrijft.

[Totale opbrengst 15p] —————————————————————-

Opgave 2 over compound 1080 een uiterst giftig stofje dat gebruikt wordt voor het bestrijden van ongedierte. Gelukkig bleef een nauwkeurige beschrijving van de manier waarop de dieren overlijden achterwege…

Vaardigheden:
org. naamgeving simpel / gehalte berekening / 3D / structuurformule / reactie mechanisme simpel

vraag 6 (3p) voor de systematische naam van DCA:
1-amino-2,4-dichloorbenzeen, 2,4-dichloorbenzeenamine of 2,4-dichlooraniline.

Vraag 7 (3p) Een berekening van mol/L naar ppm: 6E-9 mol/L 1080 met M=100 6E-7 g/L => 6E-7/1000 * 1E+6 = 6E-4 ppm.
De waarde ligt gelukkig onder de norm voor het drinkwater in Nieuw-Zeeland: 2E-3 ppm.

Vraag 8 (3p) Het tekenen van de structuurformule van fluorcitroenzuur levert met de uitvoerige beschrijving van de plek van het H-atoom dat de klos is in het citroenzuur (Binas 68C) twee asymmetrische C-atomen op.

Vraag 9 (2p) Gegeven structuurformule cis-aconietzuur en een OH-plek heeft een lagere prioriteit dan een C=C-plek.
Gevraagd de structuurformule van 4-hydroxy-trans aconietzuur.

Vraag 10 (2p) Uit de tekst: ‘onderzoek heeft uitgewezen dat per molecuul aconitase slechts één molecuul fluorcitroenzuur wordt omgezet tot een molecuul 4-hydroxy-trans-aconietzuur’ volgt dat aconitase mogelijk geblokkeerd wordt voor citroenzuurmoleculen.

[Totaal opbrengst 13p] ———————————————–

Opgave 3 over Nenatal(R) slaat een heel ander weg in. Het product, ontwikkeld door Nutricia, is een uitgeballanceerde voeding voor te vroeg geboren baby’s.

Vaardigheden:
puzzel simpel / kies maar wat / buffer, Kz simpel / RV simpel / puzzel simpel / blunder / RV moeilijk / puzzel moeilijk.

Vraag 11 2p voor het knakken van de code ‘C 20:4 w-6′ uit tabel 1 van de bijlage mbv Binas 67C:
C 20 = 20 c-atomen; 4 C=C ; eerste C=C op plek 6 van de staart = officieel positie 14.

Vraag 12 (2p) De positie van de andere C=C’s is niet aangegeven. Niet nodig: er zit steeds een CH2 tussen.

Vraag 13 (3p) Via de in onmin geraakte bufferformule (met B = Z-) pH = pZ + log (B/Z) => log(B/Z) = 8.0 – 5.5 = 2.5 => B/Z = 316/1 => dus zuur komt vrijwel volledig voor in de vorm van de geconjugeerde base van dat zuur.

Vraag 14 3p voor het vinden van Ca2+ + 2 C15H31COO– => Ca(C15H31COO)2

Vraag 15 (2p) Uit regel 25..28 van de bijlage en tabel 1: calciumstearaat.
Naam geheel in lijn met palmitinezuur/palmitaat op de bijlage.

Vraag 16 (2p) Het kon niet uitblijven: de chemische blunder:
Vet bevat ook nog glycerine-eenheden. dus op … staat een getal > 100

Vraag 17 (3p) De reactievergelijking voor de hydrolyse van glyceryltripalmitaat naar 1 glycerylpalmitaat en 2 palmitinezuur.

Vraag 18 (3p) In reactor 1 en 2 moet palmitinezuur worden verwijderd, omdat de a-posities vrij moet blijven van palmitinezuurrest
In reactor 2 moet glycerine worden verwijderd, omdat de b-positie een andere zuurrest kan krijgen.

[Totaal opbrengst 20p] —————————————————–

Opgave 4 over een stikstofbepaling met hypochloriet. Maar omdat ook andere stoffen vrijkomen (chlooramine!) is de omzetting niet eenduidig.

Vaardigheden:
amfolyt Kz / eindpunt simpel / endo- en exotherm / AE / houdbaarheid simpel / berekenen moeilijk

Vraag 19 (2p) KHCO3 bevat de amfolyt waterstofcarbonaat. De pH van deze oplossing = (pZ1 + pZ2)/2 = 8.34

Vraag 20 (2p) Door de snelle exotherme reactie (tekst) stijgt de temperatuut. De stijging stopt als alle ammoniak is omgezet.

Vraag 21 2p te winnen als de diagrammen c en d worden gekozen. Ze horen bij een endotherme reactie.

Vraag 22 Nog 1p als van het resterende stel de keuze op a valt: kleinste activeringsenthalpie.

Vraag 23 (2p) Het gas dat de natronloog in wordt geleid kan ook weer ontsnappen. Vooral niet vergeten te vermelden dat dan de molariteit verandert!

Vraag 24 (5p) De ijkformule omvormen tot aantal mmol NH4+ = (ml bleek – 0.046)/1.950 en uitwerken met 3.928 ml bleek => 1.991 mmol NH4NO3 <=> 3.982 mmol N => 4.561 g kunstmest bevat dan 39.82 mmol N <=> 557.8 mgr N.
Laatste stap het percentage: 557.8 mg / 45.61 mg = 12.23%

[Totaal opbrengst 16p] ————————————————-

Opgave 5 Over epoxypropaan, propeen en waterstofperoxide, een mooie oefening voor de havisten die een week later examen hebben.

Vaardigheden:
puzzel / redox / stechiometrie moeilijk

Vraag 25 (2p) Plaats op het bijblad voor deze puzzel bij stof X de formule HCOOH (tekst noemt …methanoaat) en verder H2O.

Vraag 26 (2p) Opnieuw een stapelvraag. Waterstofperoxide kan als oxidator de primaire alcohol methanol omzetten in methanal en vervolgens in methaanzuur = stof X.

Vraag 27 (2p) 5000 ton epoxypropaan (met 1 ton = 1000kg uit tekst en Binas 2) = 5000 Mg <=> 5000/58.08 = 86.09 Mmol verbruikt 86.09 Mmol H2O2 <=> 90%.
Dan reageert 86.09/9 = 9.57 Mmol H2O2 volgens de tekst met 9.57 Mmol methanol <=> 9.57 * 32.04 = 307 Mg <=> 307 ton.

[Totaal opbrengst 6p] ————————————————-

18 van de 23 vragen (7.5 min/vraag) uit scheikunde 1,2 kwamen uit het scheikunde-1-werk. Van de vijf andere vragen waren 7, 10 en 22 een geschenk uit de hemel!

Hoe het wat voor het vak scheikunde 1,2 werd getoetst:

Opgave 1 over de biobrandstofcel

Vraag SK12/SK1 1/1 – 2/2 – 3/3 – 4/4 – 5/5

Vraag 6 (5p) Hoeveelheid lading 600 * 3600 * 0.20E-3 = 432 C <=> 432/9.65E+4 = 4.48E-3 mol e-
Delen door 24 geeft 1.87E-4 mol omgezet glucose => maal 180.2 => 3.36E-2 g glucose
25 etmalen geleden zat in de microcel 100/83 * 3.36E-2 = 4.1E-2 g glucose.

[Totale opbrengst 20p] —————————————————-

Opgave 2 Over epoxypropaan

Vraag SK12/SK1 8/25 – 9/26 – 11/27

Vraag 7 (4p) De reactieenthalpie -209 kJ = [ x + -286] – [ +18 + -188] kJ.
Voor de vormingsenthalpie van epoxypropaan volgt dan x = -209 + 286 + 18 – 188 = -93 kJ = -0.93E+5 J/mol.

Vraag 10 (4p) Allereerst twee hokjes erbij tekenen voor ruimte 2 en 3 en de namen water en methylmethanoaat die in de tekst staan met pijlen onder de twee hokjes plaatsen. Tenslotte een pijl van hokje 2 naar 3 en van 3 weer naar input methanol en het blokschema is af.
Een week later mogen havisten dit blokschema vervolmaken door toevoegen van twee stofnamen en twee pijlen.

[Totale opbrengst 15p] —————————————————

Opgave 3 over Nenatal(R)

Vraag SK12/SK1 12/11 – 13/12 – 14/13 – 15/14 – 15/15 – 18/18

Vraag 17 (5p) Na berekenen van de gemidd. molmassa (256.4) volgt dat 100/256.4 = 0.390 vetzuren aanwezig zijn. De stap naar vet wordt + [0.390/3 mol glycerine = 0.13*92.09 = 11.972 g] en -[0.390 mol water = 0.390*18.02 = 7.029 g] = 4.943 g.
Op de stippenlijn dus 105. (de 1.7 g blijft onduidelijk; kan niet in de gemiddelde formule zitten)

[Totale opbrengst 20p] ——————————————————

Opgave 4 over een stikstofbepaling

Vraag SK12/SK1 19/19 – 20/20 – 21/23 – 23/24

Vraag 22 (2p) Voer de titratie uit met verschillende maar bekende hoeveelheden ammoniumoplossingen en plaats de gevonden waarden in een grafiek.

[Totale opbrengst 13p] —————————————————–

Een eerste indicatie uit een verslag van de Normen Advies Commissie (27 mei 2009):
113 sk1-werken komen gemiddeld op een score van 36 (max. 69) en 93 sk1,2 werken op een score van 40 (max. 68).