Hulp bij leren Eindexamens

Scheikunde – vwo – 2023 – tijdvak 1 – deel 3

Alle eindexamens

Eindexamen

Glyfosaat

Vak

Scheikunde

Niveau

Vwo

Leerjaar

6

Dit zijn opgaven 12 t/m 17 uit het eindexamen scheikunde vwo 2023 tijdvak 1.

Je hebt de uitwerkbijlage nodig voor vraag 15. Deze is bovenaan de pagina te downloaden onder .

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

Glyfosaat

Glyfosaat (H₂Glyf) wordt wereldwijd op grote schaal gebruikt als onkruidverdelgingsmiddel. In water komt glyfosaat vooral voor in de vorm van Glyf ²⁻ en HGlyf⁻.

De K_z van HGlyf ⁻ bedraagt 2,5 ∙ 10⁻⁶.

Vraag 12 (4 punten)

Bereken hoeveel procent van glyfosaat aanwezig is als HGlyf ⁻ bij pH = 7,00.

Neem aan dat alleen HGlyf ⁻ en Glyf ²⁻ aanwezig zijn.

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.

Het percentage van glyfosaat is 3,8 %.

Toelichting antwoord:

Begin met de vergelijking HGlyf ^–+ H₂O ⇌ HGlyf ^2- + H₃O⁺opstellen, waarna de evenwichtsvoorwaarde van Kz kan worden opgesteld.

[H₃O⁺] kan worden berekend met de de formule [H₃O⁺] = 10^-pH.

Er zijn meerdere juiste berekeningen mogelijk. Dit is een voorbeeld van een correcte berekening:

Kz = [Glyf²-][H₃O⁺]/[HGlyf^–] of [Glyf^2-]/[HGlyf^–] = Kz / [H₃O⁺]

[H₃O⁺] = 10^-7,00 = 1,00 · 10^-7 (mol L^-1)

De verhouding [Glyf ²-] /[HGlyf^–] = 2,5 · 10^-6/ 1,00 · 10^-7 = 25.

De regel is % = 1 / ([Glyf 2-]/[HGlyf–] + 1) 100%

Het percentage HGlyf- is 1/(25+1) x 10² = 3,8 (%)

Toelichting puntenscore:
- Berekening van de [H₃O⁺] = 1 punt.
- De evenwichtsvoorwaarde, eventueel reeds gedeeltelijk ingevuld = 1 punt.
- Uitwerken van de berekening tot (eventueel impliciet) = 1 punt.
- Rest van de berekening = 1 punt.

Vraag 13 (1 punt)

Het Glyf ²⁻ blokkeert het enzym EPSPS in planten. Dit enzym speelt een belangrijke rol bij de aanmaak van aromatische aminozuren. EPSPS katalyseert de omzetting die is weergegeven in figuur 1.

Bij deze omzetting ontstaat ook het deeltje X.

Geef de formule van het deeltje X.

De formule van deeltje X is HPO₄²⁻.

Toelichting antwoord:

In figuur 1 is te zien hoe S3P en PEP met elkaar reageren, deeltje X wat wordt afgescheiden bestaat uit de atomen die niet aan de rechterkant van de formule staan maar wel aan de linkerkant. Van S3P is dit 1 H atoom, van PEP is dit het PO₄^2- gedeelte. Samen vormt dit deeltje X bestaande uit HPO₄^2-.

Opmerking
Een juiste structuurformule goed rekenen.

Vraag 14 (2 punten)

In het mechanisme van de omzetting uit figuur 1 neemt een koolstofatoom in het deeltje PEP eerst een H⁺-ion op. Het gevormde deeltje PEP-H⁺ heeft sterke overeenkomsten met het deeltje Glyf ²⁻ wat betreft ladingsverdeling. De structuurformule van Glyf ²⁻ is hieronder weergegeven. In de structuur van het deeltje PEP-H⁺ heeft één C-atoom geen volledig oktet.

Teken een mogelijke structuurformule van PEP-H⁺.

Toelichting antwoord:

De structuurformule voor PEP kun je vinden in Figuur 1.

In de tekst staat dat het gevormde deeltje PEP-H⁺ een sterke overeenkomsten met het deeltje Glyf ²⁻ wat betreft ladingsverdeling. Dus in het PEP deeltje krijgt het middelste C-atoom een pluslading, net als het N⁺-deeltje in Glyf ²

Om het middelste C-atoom een pluslading te geven, moet de dubbele binding veranderen in een enkele binding, het C-atom verliest dan een elektron.

In de tekst staat dat een koolstofatoom in het deeltje PEP eerst een H⁺-ion opneemt. Deze kan dan bij de CH2 worden toegevoegd, en wordt dan dus CH₃.

Toelichting puntenscore:
- Het extra H-atoom aan het juiste C-atoom gebonden = 1 punt.
- De positieve lading consequent geplaatst en de rest van de structuurformule = 1 punt.
Opmerking
Het volgende antwoord wordt goed gerekend:

Vraag 15 (2 punten)

De binding van glyfosaat aan EPSPS is onomkeerbaar, waardoor de aanmaak van aromatische aminozuren geheel tot stilstand komt. Onderzoekers hebben een bacterie ontdekt die glyfosaat-resistent is. De resistentie wordt veroorzaakt door een mutatie in de genetische code voor het enzym EPSPS. Het werkzame enzym dat in de bacterie aanwezig is, wordt aangeduid als CP4. In CP4 is op positie 100 een alanine-eenheid aanwezig, waar in EPSPS een glycine-eenheid aanwezig is.

Geef op de uitwerkbijlage (de uitwerkbijlage kun je downloaden door bovenaan de pagina op de downloadknop te klikken) de symbolen van het basenpaar waarin de genetische code voor CP4 verschilt van EPSPS. Gebruik Binas-tabel 71G of ScienceData-tabel 16.9.

Realiseer je dat base C altijd reageert met base G.

Toelichting puntenscore:
- De basen op de coderende streng van zowel CP4 als EPSPS = 1 punt.
- De basen op de matrijsstreng consequent = 1 punt.
Opmerking
Als je de juiste codons hebt genoteerd, wordt dit goed gerekend.

Vraag 16 (2 punten)

Om de wereldvoedselopbrengst te verhogen zijn veel gewassen tegenwoordig genetisch gemodificeerd, zodat met glyfosaat uitsluitend het onkruid wordt bestreden. Per jaar wordt ruim 650.000 ton glyfosaat geproduceerd.

Het DEA-proces staat bekend als het meest ‘groene’ van de verschillende productiemethoden. Dit proces start met de omzetting van DEA met natronloog tot DSIDA. Deze reactie is weergegeven in figuur 2. DSIDA is een zout dat bestaat uit Na+-ionen en C₄H₅NO₄^2–-ionen.

Leg uit, aan de hand van formules uit figuur 2, of de omzetting van DEA tot DSIDA een zuur-basereactie is of een redoxreactie.

Er zijn meerdere juiste mogelijkheden. Deze antwoorden zijn allemaal correct:
- Uit OH⁻ wordt H₂ gevormd. Dit kan alleen als er elektronen worden uitgewisseld, dus is het een redoxreactie.
- Het OH⁻ wordt niet omgezet tot H₂O/water. Het is dus geen zuur-base reactie, maar een redoxreactie.
- Het OH⁻ wordt niet omgezet tot O^2–/oxide. Het is dus geen zuur-base reactie, maar een redoxreactie.
Toelichting puntenscore:
- Relevante deeltjes genoemd, waaruit blijkt dat er elektronen zijn overgedragen/waaruit blijkt dat er geen H⁺-ionen zijn overgedragen = 1 punt.
- Consequente conclusie = 1 punt.

Vraag 17 (4 punten)

In een fabriek wordt glyfosaat geproduceerd in batches. Per batch wordt 8,3 ∙ 10³ kg DSIDA gevormd uit DEA. De omzetting van DEA tot DSIDA heeft een rendement van 86,4%.

Bereken de massa in kilogram natriumhydroxide die moet worden gebruikt per batch.

Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers en gebruik ^ als het exponent in je antwoord (6,7×10^-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.

De massa in kilogram natriumhydroxide is 4,3 x 10³ kg.

Toelichting antwoord:

DSIDA is een zout dat bestaat uit Na+-ionen en C4H5NO42–-ionen. DSIDA bestaat uit C4H5NO42– en 2 Na+-ionen, dit heeft samen namelijk een lading van nul. Dit geeft de volgende volledige reactievergelijking:

DEA + 2Na+ + 2OH- → DSIDA2- + 2Na+ + 4H2

We weten de massa DSIDA in kilogrammen en zoeken de hoeveelheid NaOH in kilogrammen. Uit de reactievergelijking halen we de molverhouding tussen DSIDA en NaOH, daarom moeten we eerst het aantal kilogram omzetten in het aantal mol.

De massa van DSIDA is 8,3 ∙ 10^3 kg= 8,3 ∙ 10^6 gram.
De molaire massa van DSIDA is 177,07 g/mol.

n=m/M geeft 8,3 ∙ 10^6 / 177,07 = 4,7 ∙ 10^4 mol DSIDA.

In de reactievergelijking zien we dat de molverhouding van NaOH tot DSIDA is 2 : 1, dus om tot het aantal mol NaOH te komen vermenigvuldig je met 2.

4,7 ∙ 10^4 x 2 = 9,4 ∙ 10^4 mol NaOH

Nu we weten hoeveel mol NaOH er nodig is voor de omzetting kunnen we het omzetten naar kilogrammen. De molaire massa van NaOH is 39,997 g/mol.

m = n*M = 9,4 ∙ 10^4 x 39,997 = 375… = 3,75 ∙ 10^6 gram = 3,75 ∙ 10^3 kg

De omzetting van DEA tot DSIDA heeft een rendement van 86,4%. De 3,75 ∙ 10^3 kg is dus 86.4% dus om tot 100% te komen is de berekening als volgt:

3,75 ∙ 10^3 / 0,864 = 4,3 ∙ 10^3 kg

Aanvullend voorbeeld juiste berekening:

Toelichting puntenscore:
- De molaire massa’s van DSIDA en natriumhydroxide = 1 punt.
- Omrekening van de massa DSIDA naar de chemische hoeveelheid DSIDA = 1 punt.
- Omrekening naar de massa NaOH die nodig is volgens figuur 2 = 1 punt.
- Omrekening met het rendement naar de massa in kg NaOH = 1 punt.
Aanvullend voorbeeld juiste berekening:

Toelichting puntenscore:
- De molaire massa’s van DSIDA en natriumhydroxide = 1 punt.
- Omrekening van de massa DSIDA naar de chemische hoeveelheid DSIDA = 1 punt.
- Omrekening met het rendement naar de chemische hoeveelheid NaOH = 1 punt.
- Omrekening naar de massa in kg NaOH = 1 punt.

Ga naar de volgende opgaven van het eindexamen scheikunde vwo 2023 tijdvak 1 deel 4.

Bron: examenblad.nl

Bekijk ook eens

Lees meer

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

Glyfosaat

Vak

Scheikunde

Niveau

Vwo

Leerjaar

6

Glyfosaat

Vraag 12 (4 punten)

Toelichting antwoord:

Toelichting puntenscore:

Vraag 13 (1 punt)

Toelichting antwoord:

Vraag 14 (2 punten)

Toelichting antwoord:

Toelichting puntenscore:

Vraag 15 (2 punten)

Toelichting puntenscore:

Vraag 16 (2 punten)

Toelichting puntenscore:

Vraag 17 (4 punten)

Toelichting antwoord:

Aanvullend voorbeeld juiste berekening:

Toelichting puntenscore:

Aanvullend voorbeeld juiste berekening:

Toelichting puntenscore:

Bekijk ook eens

Eindexamen

Biodiesel uit algen

Eindexamen

Gerolsteiner®

Eindexamen

Lithium-luchtbatterij

Eindexamen

Groene chemie met dimethylcarbonaat

Eindexamen

Autobanden

Eindexamen

Niacine

Eindexamen

Een pleister voor stroom

Eindexamen

‘Groene’ verf?

Eindexamen

Chloropreenfabriek

Eindexamen

IJzerstapeling

Kom je er nog niet uit?

Examenopgaven over biodiesel uit algen - scheikunde

Samenwerken voor betere vaccins

Verliefd op moleculen