Hulp bij leren Eindexamens

Scheikunde – havo – 2022 – tijdvak 1 – deel 4

eindexamen Alle eindexamens

Eindexamen

NLES

Vak

Scheikunde

Niveau

Havo

Leerjaar

5

Dit zijn opgaven 22 t/m 28 uit het eindexamen scheikunde havo 2022 tijdvak 1.

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

NLES

Natriumlaurylethersulfaat (NLES) is een synthetische zeep die wordt toegepast in textielwasmiddelen en in shampoos. NLES is opgebouwd uit natriumionen en laurylethersulfaat-ionen (LES^–-ionen). NLES is oplosbaar in water. De reinigende werking van NLES berust op de structuur van LES^–-ionen. In figuur 1 zijn de structuurformule (figuur 1a), de ion-formule (figuur 1b) en de schematische notatie van het LES^–-ion (figuur 1c) weergegeven.

In figuur 2 is de reinigende werking van NLES schematisch weergegeven:

Een groepje vuilmoleculen dat aanwezig is op een textielvezel wordt omringd door LES^–-ionen (figuur 2a).
Het ‘vuil-LES^–-deeltje’ dat daarbij ontstaat, laat vervolgens los van de textielvezel en gaat tussen de watermoleculen zitten (figuur 2b).

Vraag 22 (2 punten)

Geef de naam van het type binding dat in figuur 2b gevormd is tussen de vuilmoleculen en de LES^–-ionen. Licht je antwoord toe op microniveau.

Er zijn meerdere juiste antwoorden mogelijk. Deze antwoorden zijn allemaal correct:
- De binding is gevormd tussen de vuilmoleculen en de hydrofobe/apolaire staarten van LES^–-ionen. Deze staarten kunnen (alleen) vanderwaalsbindingen (en geen H-bruggen) vormen.
- De staarten van LES^–-ionen zijn hydrofoob/apolair, en binden met de (kennelijk eveneens apolaire) vuilmoleculen door middel van molecuulbindingen.
Toelichting puntenscore:
- Vanderwaalsbinding(en)/Molecuulbinding(en) = 1 punt.
- Hydrofobe/Apolaire staarten / Hydrofobe/Apolaire delen binden met vuilmoleculen = 1 punt.
Opmerking
Indien een antwoord is gegeven als: ‘Vuilmoleculen zijn hydrofoob, dus vanderwaalsbindingen’, maximaal 1 punt toekennen.

Vraag 23 (2 punten)

NLES kan worden geproduceerd uit palmpitolie. Bij de productie van NLES wordt uit palmpitolie eerst dodecaan-1-ol (C₁₂H₂₅OH) gemaakt. Dodecaan-1-ol wordt vervolgens omgezet tot NLES. In figuur 3 zijn de stappen van de productie van dodecaan-1-ol vereenvoudigd in een blokschema weergegeven.

Stap 1: palmpitolie wordt gehydrolyseerd tot vetzuren en glycerol, waarbij de glycerol wordt afgescheiden.
Stap 2: de vetzuren worden vervolgens met methanol omgezet tot esters en water. De ontstane waterlaag wordt afgevoerd.
Stap 3: de esters worden met waterstof omgezet tot alcoholen, waaronder dodecaan-1-ol en methanol. De methanol wordt direct afgescheiden.
Stap 4: dodecaan-1-ol wordt vervolgens gescheiden van de resterende alcoholen.

In figuur 4 is een voorbeeld van een vet dat in palmpitolie voorkomt in structuurformule weergegeven.

Bij de hydrolyse van dit vet (stap 1) ontstaan glycerol, dodecaanzuur (C₁₂H₂₄O₂) en één ander vetzuur.

Geef de structuurformule van dit andere vetzuur. Geef het koolwaterstofgedeelte op dezelfde wijze weer als in figuur 4.

Toelichting antwoord:

Bij de hydrolyse van het vet uit figuur 4 (stap 1) ontstaan glycerol, dodecaanzuur (C₁₂H₂₄O₂) en één ander vetzuur.

Dus, > glycerol, dodecaanzuur (C₁₂H₂₄O₂) en één ander vetzuur.

De formule voor glycerol is propaan-1,2,3-triol= C₃H₈O₃. Dit is te vinden in Binas-tabel 66.

Het is zichtbaar dat de glycerol twee dodecaanzuren en een ander vetzuur verbind. De carbonzuurgroep van het andere vetzuur geef je weer met:
- Het koolwaterstofgedeelte, te halen uit figuur 4, is dus: C₁₇H₃₃
Daarmee wordt dit de structuurformule:

Toelichting puntenscore:
- De carbonzuurgroep weergegeven met = 1 punt.
- Het koolwaterstofgedeelte weergegeven met C₁₇H₃₃ = 1 punt.

Vraag 26 (2 punten)

Dodecaan-1-ol wordt vervolgens omgezet tot NLES. Dit is met een onvolledig blokschema weergegeven in figuur 5.

Stap 5: dodecaan-1-ol reageert met etheenoxide tot lauryletheralcohol volgens C₁₂H₂₅OH + 3 C₂H₄O > C₁₂H₂₅(OC₂H₄)₃OH.
Stap 6: lauryletheralcohol reageert met zwaveltrioxide tot laurylethersulfonzuur (C₁₂H₂₅(OC₂H₄)₃OSO₃H).
Stap 7: laurylethersulfonzuur wordt met een natriumhydroxide-oplossing omgezet tot een oplossing van NLES.

De reactor waarin stap 5 plaatsvindt, wordt op een constante temperatuur gehouden.

Geef aan of de reactie van stap 5 endotherm of exotherm is. Licht je antwoord toe met een gegeven uit figuur 5.

Er zijn meerdere juiste mogelijkheden. Deze antwoorden zijn allemaal correct:
- De reactor wordt gekoeld (omdat kennelijk bij de reactie warmte vrijkomt). De reactie is dus exotherm.
- Er wordt koelwater gebruikt/doorgeleid (bij stap 5, dus kennelijk komt bij de reactie warmte vrij). De reactie is dus exotherm.
Toelichting puntenscore:
- De reactor wordt gekoeld / er wordt koelwater gebruikt/doorgeleid = 1 punt.
- Consequente conclusie = 1 punt.

Vraag 27 (2 punten)

De vergelijking van de omzetting van laurylethersulfonzuur (stap 7) is als volgt:

C₁₂H₂₅(OC₂H₄)₃OSO₃H + OH^– > C₁₂H₂₅(OC₂H₄)₃OSO₃^– + H₂O

Leg uit, aan de hand van formules in deze vergelijking, dat deze omzetting van laurylethersulfonzuur een zuur-basereactie is.

Er zijn meerdere juiste mogelijkheden. Deze antwoorden zijn allemaal correct:
- Er wordt H⁺ overgedragen van C₁₂H₂₅(OC₂H₄)₃OSO₃H naar (de base) OH^–.
- (De base) OH^–neemt een H⁺ op (van laurylethersulfonzuur) en wordt H₂O.
- Er wordt H⁺ afgestaan door (het zuur) C₁₂H₂₅(OC₂H₄)₃OSO₃H, waarbij H₂O ontstaat.
Toelichting puntenscore:
- H⁺ wordt overgedragen = 1 punt.
- Juiste uitleg met twee relevante formules uit de reactievergelijking = 1 punt.
Opmerkingen
- Indien slechts een antwoord is gegeven als: OH^– is/reageert als een/de base en C₁₂H₂₅(OC₂H₄)₃OSO₃H is/reageert als een/het zuur, maximaal 1 punt toekennen.
- Als in plaats van formules namen zijn gebruikt, dit niet aanrekenen.
- Overschrijffouten in de formule van laurylethersulfonzuur niet aanrekenen.

Vraag 28 (3 punten)

Bereken hoeveel ton palmpitolie minimaal nodig is voor de productie van 1,0 ton NLES. Gebruik de volgende gegevens:

1,0 ton = 1,0 x 10³ kg.
De molaire massa van NLES is 421 g mol^–1.
Uit 2,0 mol palmpitolie ontstaat 3,0 mol NLES.
De (gemiddelde) molaire massa van palmpitolie is 710 g mol^–1.

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.

1,1 ton palmpitolie

Toelichting antwoord:

Er zijn meerdere juiste berekeningen. Deze berekeningen zijn allemaal correct:
1. Het aantal mol NLES in 1,0 ton NLES is ((1,0 x 10³) x 10³)) / 421 = 2,38 x 10³ (mol).
  
  Daarvoor is 2,38 x 10³ x (2,0 / 3,0) = 1,58 x 10³ (mol) palmpitolie nodig.
  
  Het benodigde aantal ton palmpitolie is dus 1,58 x 10³ x 710 x 10^-6 = 1,1 (ton).
2. (1,0 / 421) x (2,0 / 3,0) x 710 = 1,1 (ton)
Toelichting puntenscore:
- Berekening van de chemische hoeveelheid NLES in 1,0 ton NLES = 1 punt.
- Omrekening naar de chemische hoeveelheid palmpitolie die nodig is voor de berekende chemische hoeveelheid NLES = 1 punt.
- omrekening naar de benodigde massa palmpitolie in ton = 1 punt.

Ga naar de volgende opgaven van het eindexamen scheikunde havo 2022 tijdvak 1 deel 5.

Bron: examenblad.nl

Bekijk ook eens

Scheikunde | Havo | 5

Eindexamen

Chemie in olieverf

Vragen 15 t/m 21 uit eindexamen scheikunde havo 2023 tijdvak 1.

Lees meer

Scheikunde | Havo | 5

Eindexamen

Palladiumvanger

Lees meer

Bekijk alles

Kom je er nog niet uit?

Stap 1

Zoek verder in hulp bij leren

Stap 2

Stel de vraag in de vraagbaak

Eindexamen

NLES

Vak

Scheikunde

Niveau

Havo

Leerjaar

5

NLES

Vraag 22 (2 punten)

Toelichting puntenscore:

Vraag 23 (2 punten)

Toelichting antwoord:

Toelichting puntenscore:

Vraag 24 (1 punt)

Vraag 25 (1 punt)

Vraag 26 (2 punten)

Toelichting puntenscore:

Vraag 27 (2 punten)

Toelichting puntenscore:

Vraag 28 (3 punten)

Toelichting antwoord:

Toelichting puntenscore:

Bekijk ook eens

Eindexamen

Chemie in olieverf

Eindexamen

Palladiumvanger

Eindexamen

Battolyser

Eindexamen

Lood in wijn

Eindexamen

Wasmiddel verwijdert vlekken

Eindexamen

Toner

Eindexamen

Ethyllactaat

Eindexamen

Lithium-ionbatterij

Eindexamen

Bromide in grondwater

Eindexamen

Groen is niet vers

Kom je er nog niet uit?

Examenopgaven over chemie in olieverf

Sillah en Ruben vertellen over het beroep laborant

Ik ga voor duurzame innovaties