Hulp bij leren Eindexamens

Scheikunde – havo – 2022 – tijdvak 1 – deel 3

Alle eindexamens

Eindexamen

Goede wijn

Vak

Scheikunde

Niveau

Havo

Leerjaar

5

Dit zijn opgaven 14 t/m 21 uit het eindexamen scheikunde havo 2022 tijdvak 1.

Wil je bij opgave 1 starten? Ga dan naar het begin van dit examen.

Goede wijn

Wijn kan bederven doordat stoffen in de wijn door micro-organismen worden omgezet. Wijn kan bijvoorbeeld zuur gaan smaken doordat azijnzuurbacteriën, die in wijn aanwezig zijn, ethanol omzetten tot azijnzuur (C₂H₄O₂). De reactie die daarbij optreedt, is een redoxreactie waarbij ethanol als reductor reageert.

Vraag 14 (3 punten)

Geef de vergelijking in molecuulformules van de halfreactie waarbij ethanol met water wordt omgezet tot azijnzuur en H⁺-ionen.

Er zijn meerdere juiste antwoorden mogelijk. Deze antwoorden zijn allemaal correct:
- C₂H₆O + H₂O > C₂H₄O₂ + 4 H⁺ + 4 e^–
- C₂H₅OH + H₂O > C₂H₄O₂ + 4 H⁺ + 4 e^–
Toelichting antwoord:

Ethanol met water wordt omgezet tot azijnzuur en H⁺-ionen. De formule voor ethanol is te vinden in Binas-tabel 66.

Toelichting puntenscore:
- Uitsluitend de juiste formules voor en na de pijl = 1 punt.
- e^– na de pijl = 1 punt.
- De elementbalans juist en de ladingsbalans juist = 1 punt.
Opmerkingen
- Indien de volgende vergelijking is gegeven: C₂H₅OH + H₂O + 4 e^– > C₂H₄O₂ + 4 H⁺, 2 punten toekennen.
- Als in plaats van molecuulformules één of meer juiste structuurformules zijn gebruikt, dit niet aanrekenen.

Vraag 15 (2 punten)

Aan wijn wordt vaak ‘sulfiet’ toegevoegd, waarmee onder meer oxidatie, kleur en bacteriegroei tijdens het maken van de wijn worden beïnvloed. De naam sulfiet wordt gebruikt om een aantal zwavelhoudende verbindingen aan te duiden. De toegestane hoeveelheid sulfiet in wijn is wettelijk geregeld. Een witte wijn bijvoorbeeld, mag maximaal 200 mg sulfiet per liter bevatten.

Bereken of een persoon die 65 kg weegt door het drinken van twee glazen witte wijn de ADI-waarde van sulfiet overschrijdt.
Neem aan dat:

de ADI-waarde van sulfiet 0,70 mg per kg lichaamsgewicht is;
een glas 120 mL witte wijn bevat;
de witte wijn 200 mg sulfiet per liter bevat;
de persoon behalve het sulfiet uit twee glazen witte wijn, geen ander sulfiet binnenkrijgt.

Er zijn meerdere juiste berekeningen. Deze berekeningen zijn allemaal correct:
1. (2 x 120 x 10^-3 x 200) / 65 = 0,74 (mg per kg), dus de ADI is overschreden.
2. Twee glazen witte wijn bevatten 2 x 120 x 10^-3 x 200 = 48,0 (mg) sulfiet.
  
  Per kg lichaamsgewicht is dit 48,0 / 65 = 0,74 (mg). Dat is meer dan 0,70 mg per kg dus de ADI is overschreden.
3. Twee glazen witte wijn bevatten 2 x 120 x 10^-3 x 200 = 48,0 (mg) sulfiet.
  
  De persoon mag 65 x 0, 70 = 46 (mg) sulfiet binnenkrijgen. Dat is minder dan 48,0 mg dus de ADI is overschreden.
Toelichting puntenscore:

Berekening 1 & 2:
- Berekening van de massa sulfiet in twee glazen witte wijn = 1 punt.
- Berekening van de massa in mg sulfiet per kg lichaamsgewicht en conclusie = 1 punt.
Berekening 3:
- Berekening van de massa sulfiet in twee glazen witte wijn = 1 punt.
- Berekening van de massa in mg sulfiet die maximaal mag worden ingenomen en conclusie = 1 punt.

Vraag 16 (2 punten)

Omdat sulfiet in verband wordt gebracht met gezondheidsklachten, worden alternatieven onderzocht. Een van deze alternatieven is het gebruik van chitosan. Chitosan is een vaste stof die wordt gemaakt door een reactie van chitine met natronloog. In figuur 1 hieronder is de structuurformule van een fragment chitine (fragment-a) en een mogelijke structuurformule van een fragment chitosan (fragment-b) weergegeven.

Bij de reactie van chitine met natronloog worden acetaationen (CH₃COO^–) afgesplitst, waarbij NH₂-groepen worden gevormd. De reactieomstandigheden bepalen het aantal acetaationen dat van de chitinemoleculen wordt afgesplitst, en daarmee het gemiddelde aantal NH₂-groepen dat per molecuul chitosan wordt gevormd.

De reactie waarbij het fragment chitine (fragment-a) met natronloog wordt omgezet tot het fragment chitosan (fragment-b), kan schematisch worden weergegeven als:

Deze vergelijking is nog onvolledig: twee coëfficiënten en één formule (X) ontbreken.

Neem de onvolledige vergelijking over en vul de ontbrekende gegevens aan.

fragment-a + 3 OH^– > fragment-b + 3 CH₃COO^–

Toelichting puntenscore:
- OH^– voor de pijl = 1 punt.
- Elementbalans en ladingsbalans juist bij uitsluitend de juiste formules voor en na de pijl = 1 punt.
Opmerking
Indien de volgende vergelijking is gegeven: fragment-a + 3 NaOH > fragment-b + 3 CH₃COO^– + 3 Na⁺, maximaal 1 punt toekennen.

Vraag 17 (2 punten)

Als de reactie wordt stopgezet zijn nog niet alle mogelijke NH₂-groepen gevormd.

Geef twee mogelijke veranderingen in de reactieomstandigheden waardoor de gevormde moleculen chitosan gemiddeld meer NH₂-groepen kunnen bevatten. Ga ervan uit dat:

de hoeveelheid chitine steeds gelijk is;
de reactie telkens wordt stopgezet na dezelfde reactietijd.

Er zijn meerdere juiste antwoorden mogelijk. Deze antwoorden zijn allemaal correct:
- hogere concentratie natronloog/hogere pH
- hogere verdelingsgraad (van chitine)
- een katalysator toevoegen
- hogere temperatuur
Toelichting puntenscore:
- Per juiste verandering = 1 punt (maximaal 2 punten).

Vraag 18 (3 punten)

Wijn bestaat voornamelijk uit water, en heeft een pH van ongeveer 3,5.

Bereken hoeveel mol H⁺ is opgelost in 220 L wijn met pH = 3,5.
Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.

Rond af op 1 decimaal nauwkeurig en gebruik ^ als het exponent in je antwoord (6,7 x 10^-2 = 6,7×10^-2).

Let op: op een examen verwacht een docent de hele berekening zoals in de uitwerking staat.

Vul een antwoord in.

Helaas. Het antwoord is niet juist. Probeer het nog een keer!

Klopt! Het gegeven antwoord is juist.

Er zijn meerdere juiste berekeningen. Deze berekeningen zijn allemaal correct:
1. De concentratie H⁺ is 10^-pH = 10^-3,5 = 3, 2 x 10^-4 (mol L^-1) .
  
  Het aantal mol H⁺ in 220 L is dus (3, 2 x 10^-4) x 220 = 7 x 10^-2 (mol).
2. 10^–^3,5 x 220 = 7 x 10^–² (mol)
Toelichting puntenscore:
- Berekening van [H⁺] = 1 punt.
- Omrekening naar het aantal mol H⁺-ionen in 220 L = 1 punt.
- De uitkomst gegeven in één significant cijfer = 1 punt.

Vraag 19 (2 punten)

Bij een pH van 3,5 worden de NH₂-groepen in de moleculen chitosan omgezet tot NH₃⁺-groepen. Door de vorming van NH₃⁺-groepen wordt chitosan oplosbaar in wijn. Om te voorkomen dat het oplost in wijn, wordt chitosan vooraf behandeld met genipine. De structuurformule van genipine is hieronder weergegeven. Genipine is een ester.

Geef de structuurformule van de alcohol waaruit door verestering genipine kan worden gevormd.

Toelichting antwoord:

De -ol uit ethanol geeft aan dat alcohol een hydroxylgroep bevat. Dit is terug te vinden in Binas-tabel 66D.

Daarnaast moet de structuurformule een CH₃-molecuul bevatten.

Toelichting puntenscore:
- Een structuurformule met een hydroxylgroep gegeven = 1 punt.
- De rest van de structuurformule juist weergegeven = 1 punt.
Opmerkingen
- Indien slechts de juiste naam of molecuulformule is gegeven, maximaal 1 punt toekennen.
- Indien de structuurformule van methaanzuur is gegeven, maximaal 1 punt toekennen.

Vraag 20 (2 punten)

In figuur 2 is schematisch en vereenvoudigd de structuur weergegeven van chitosan dat is behandeld met genipine. De ketens van chitosan zijn in dit stukje verbonden met twee genipine-eenheden, die met G zijn weergegeven.

Leg uit waarom de oplosbaarheid van chitosan in wijn wordt verlaagd door binding met genipine.

Er zijn meerdere juiste antwoorden mogelijk. Deze antwoorden zijn allemaal correct:
- Door het crosslinken/Doordat een netwerkpolymeer wordt gevormd, kunnen de watermoleculen moeilijker tussen de ketens komen (en wordt de oplosbaarheid verlaagd).
- Door binding met genipine worden NH₂-groepen/NH₃⁺-groepen gebonden, waardoor minder NH₃⁺-groepen beschikbaar zijn voor hydratatie (met het water in de wijn, en waardoor de oplosbaarheid wordt verlaagd).
- Door binding met genipine zijn er minder N-H-bindingen/NH₂-groepen die waterstofbruggen kunnen vormen (met watermoleculen).
Toelichting puntenscore:

Antwoord 1:
- Er ontstaat een netwerkpolymeer/er ontstaan crosslinks = 1 punt.
- De mogelijkheid tot hydratatie neemt af/de mogelijkheid tot binding met water(moleculen) neemt af/water(moleculen) kunnen moeilijker tussen de ketens komen = 1 punt.
Antwoord 2 & 3:
- N-H-bindingen/NH₂-groepen/NH₃⁺-groepen worden omgezet/gebonden = 1 punt.
- Het aantal waterstofbruggen / de mogelijkheid tot hydratatie neemt af = 1 punt.
Opmerking
Een antwoord als het volgende goed rekenen: ‘Door de crosslinks (tussen de ketens van chitosan) ontstaan grotere moleculen en die lossen slechter op in water (dan chitosan in water oplost).’

Vraag 21 (2 punten)

De antibacteriële werking van chitosan blijkt onder meer veroorzaakt te worden doordat chitosan ijzerionen bindt. IJzerionen zijn van nature in wijn aanwezig en spelen een rol in het functioneren van bepaalde enzymen van de azijnzuurbacteriën. Een enzym is een biokatalysator.

Geef twee eigenschappen van een enzym die kenmerkend zijn voor het functioneren ervan.

Er zijn meerdere juiste antwoorden mogelijk. Deze antwoorden zijn allemaal correct:
- Een enzym wordt (bij een proces/reactie) gebruikt maar (netto) niet verbruikt.
- Een enzym versnelt een reactie.
- Een enzym heeft een temperatuuroptimum / zorgt ervoor dat een proces (in een organisme) bij een bepaalde temperatuur kan verlopen.
- Een enzym verlaagt de activeringsenergie.
- Een enzym is (substraat)specifiek.
- Een enzym heeft een pH-optimum.
Toelichting puntenscore:

Per juiste eigenschap = 1 punt (met een maximum van 2 punten).

Ga naar de volgende opgaven van het eindexamen scheikunde havo 2022 tijdvak 1 deel 4.

Bron: examenblad.nl

Bekijk ook eens

Bekijk meer

Kom je er nog niet uit?

Stap 1

Zoek verder in hulp bij leren

Stap 2

Stel de vraag in de vraagbaak

Eindexamen

Goede wijn

Vak

Scheikunde

Niveau

Havo

Leerjaar

5

Goede wijn

Vraag 14 (3 punten)

Toelichting antwoord:

Toelichting puntenscore:

Vraag 15 (2 punten)

Toelichting puntenscore:

Vraag 16 (2 punten)

Toelichting puntenscore:

Vraag 17 (2 punten)

Toelichting puntenscore:

Vraag 18 (3 punten)

Toelichting puntenscore:

Vraag 19 (2 punten)

Toelichting antwoord:

Toelichting puntenscore:

Vraag 20 (2 punten)

Toelichting puntenscore:

Vraag 21 (2 punten)

Toelichting puntenscore:

Bekijk ook eens

Eindexamen

Lood in wijn

Eindexamen

Lithium-ionbatterij

Eindexamen

Chemie in olieverf

Eindexamen

Kunstgrasmat

Eindexamen

Hexaan uit cellulose

Eindexamen

Niacine

Eindexamen

Palladiumvanger

Eindexamen

Battolyser

Eindexamen

Wasmiddel verwijdert vlekken

Eindexamen

Toner

Kom je er nog niet uit?

Examenopgaven over lood in wijn - Scheikunde

Zwarte tandpasta maar witte tand-en, geloof jij 't?

Goed persoonlijk contact met docenten