SCHEIKUNDE
5 HAVO
UITWERKINGENBOEK
AUTEURS
Aonne Kerkstra
Tessa Lodewijks
Harry Ousen
EINDREDACTIE
Toon de Valk
PRACTICUMBEGELEIDING
Peter Verweij
MET DANK AAN
L.H.L. Husman
J. Vuik
Tweede editie
Malmberg ’s-Hertogenbosch
www.nova-malmberg.nl
, Nova © Uitgeverij Malmberg
Inhoudsopgave
7 Zuren en basen
Chemie in het aquarium 3
1 Zure, basische en neutrale oplossingen 3
2 Zuren, zure oplossingen en pH 4
3 Basen, basische oplossingen en pH 6
4 Zuur-basereacties 8
5 Zuren en basen in het milieu 11
8 Redoxreacties
Batterijen voor je smartphone 13
1 Elektronenoverdracht 13
2 Redoxreacties 14
3 Bescherming van metalen 20
4 Energie uit redoxreacties 23
5 Elektrochemische cellen in de praktijk 25
9 Polymeren
3D-printen 28
1 Polyalkenen en rubber 28
2 Esters, polyesters en polyamiden 30
3 Kunststoffen 31
4 Bioplastics 33
5 Bijzondere polymeren 35
6 Recyclen van kunststoffen 36
10 Chemie van het leven
Zuivel, vol chemie! 39
1 Voeding 39
2 Vetten en oliën 41
3 Koolhydraten 42
4 Eiwitten 43
5 Giftige stoffen 45
11 Groenere industrie
Pharmafilter® 47
1 Van grondstof tot product 47
2 Productieprocessen 48
3 Groene productieprocessen 50
4 Biobrandstoffen 53
2
, Nova © Uitgeverij Malmberg
H7 Zuren en basen
7 Zuren en basen
Chemie in het aquarium
Praktijk
1 Dat komt door de uitwerpselen van de vissen.
2 a ammoniak, ammoniumionen, nitraationen en nitrietionen
b De vissen produceren zelf ook stikstof.
c Ammoniak en ammoniumionen worden omgezet in nitrietionen en nitrietionen vervolgens in
nitraationen.
3 a de combinatie van HCO3–(aq) en CO2(aq)
b Hoeveel de zuur-basecombinatie kan opvangen als je zuur of base toevoegt zonder dat de pH-
waarde sterk verandert.
c Als extra zuur ontstaat, wordt dat weggenomen door de reactie met HCO3–(aq) als base. Als extra
base ontstaat, wordt dit weggenomen door de reactie met CO2(aq) dat dan als zuur reageert.
4 Bij een hogere temperatuur lost er minder zuurstof op in het water en kunnen de vissen minder
zuurstof uit het water opnemen.
5 a met behulp van een refractometer
b Hoe meer zout er is opgelost, des te sterker worden de lichtstralen in een refractometer gebroken.
c 35 massa‰ betekent 35 g per kilogram (1 000 g) zeewater.
De dichtheid van zeewater is 1,024·103 kg m–3, dus 200 m3 zeewater heeft een massa van
m = ρ·V = 1,024·103 × 200 = 2,05·105 kg. Dan is nodig: 35·10–3 × 2,05·105 = 7,2·103 kg zout.
1 Zure, basische en neutrale oplossingen
1 a H2SO4(l)
b CH3COOH(l)
c HCl(g)
d H3PO4(s)
e HNO3(l)
2 a bijvoorbeeld O2–, OH–, CO32–, HCO3–
b bijvoorbeeld NH3(g)
3 a H+(aq)
b De oplossing bevat vrij bewegende ionen: H+(aq) en NO3–(aq). Dat betekent dat er geladen deeltjes
in de oplossing aanwezig zijn die vrij kunnen bewegen. Hierdoor kan de oplossing elektrische
stroom geleiden.
4 a het pH-gebied waarin je de mengkleur van de indicator waarneemt
b bij pH 3 geel; bij pH 8 rood
c Oranje. pH 7 ligt in het omslagtraject. De kleur is dan een mengkleur van geel en rood.
d Het veranderen van kleur is een beschrijving op macroniveau, want het gaat om een waarneming.
3
, Nova © Uitgeverij Malmberg
H7 Zuren en basen
5 a kresolrood en thymolblauw
b
c Als kresolrood oranje kleurt, kan het een pH tussen 0,0 en 1,0 zijn, maar ook tussen 7,0 en 8,8.
6 a Methyloranje kleurt rood bij een pH lager dan 3,2 en thymolblauw kleurt geel bij een pH hoger dan
2,8. Conclusie: de pH ligt tussen 2,8 en 3,2 in.
b Thymolblauw: dat kleurt bij een pH tussen 8,0 en 9,6 groen (mengkleur van geel en blauw).
7 Op het strookje zijn diverse zuur-base-indicatoren aangebracht die bij verschillende pH-waarden van
kleur veranderen. Door het strookje kort in het water te houden, zal elke indicator de kleur aannemen
die bij de pH van het water hoort. Door het strookje te vergelijken met de index op het potje, is redelijk
nauwkeurig af te lezen wat de pH van het water is.
*8 a De kleurloze toverstift bevat een base, want lakmoes kleurt blauw wanneer het in contact komt met
een basische oplossing met een pH 8,0. Zie Binas tabel 52A.
b De indicator moet bij hogere pH-waarden rood kleuren en bij lagere pH-waarden geel. Volgens
Binas tabel 52A kan dit fenolrood of kresolrood zijn.
c Deze moet hoger zijn dan 8; de indicator fenolrood kleurt pas rood bij een pH hoger dan 8.
d De pH van de toverstift is minimaal 8. Kleurstift 2 kleurt dus rood beneden pH 8 en oranje boven
pH 8. Dit is het geval bij neutraal rood.
e Kleurstift 3 is groen. Dat betekent dat de stift een pH heeft in het omslagtraject van
broomkresolgroen. De pH ligt dus tussen 3,8 en 5,4.
2 Zuren, zure oplossingen en pH
9 a
b
c Propaanzuur is een eenwaardig zuur, het heeft één carboxylgroep en kan dus één H+-ion afstaan.
Oxaalzuur heeft twee carboxylgroepen, het is dus een tweewaardig zuur.
10 a Een sterk zuur ioniseert na oplossen voor 100%, een zwak zuur ioniseert na oplossen slechts
gedeeltelijk, afhankelijk van de zuursterkte.
b De pH van beide oplossingen is gelijk. Dat betekent dat [H+] in beide oplossingen gelijk is. Om een
gelijke hoeveelheid H+ te krijgen is meer azijnzuur nodig dan salpeterzuur, omdat azijnzuur slechts
voor een klein deel ioniseert. In bekerglas A is dus meer zuur opgelost dan in bekerglas B.
c salpeterzuuroplossing: H+(aq) + NO3–(aq); azijnzuuroplossing: CH3COOH(aq)
4
5 HAVO
UITWERKINGENBOEK
AUTEURS
Aonne Kerkstra
Tessa Lodewijks
Harry Ousen
EINDREDACTIE
Toon de Valk
PRACTICUMBEGELEIDING
Peter Verweij
MET DANK AAN
L.H.L. Husman
J. Vuik
Tweede editie
Malmberg ’s-Hertogenbosch
www.nova-malmberg.nl
, Nova © Uitgeverij Malmberg
Inhoudsopgave
7 Zuren en basen
Chemie in het aquarium 3
1 Zure, basische en neutrale oplossingen 3
2 Zuren, zure oplossingen en pH 4
3 Basen, basische oplossingen en pH 6
4 Zuur-basereacties 8
5 Zuren en basen in het milieu 11
8 Redoxreacties
Batterijen voor je smartphone 13
1 Elektronenoverdracht 13
2 Redoxreacties 14
3 Bescherming van metalen 20
4 Energie uit redoxreacties 23
5 Elektrochemische cellen in de praktijk 25
9 Polymeren
3D-printen 28
1 Polyalkenen en rubber 28
2 Esters, polyesters en polyamiden 30
3 Kunststoffen 31
4 Bioplastics 33
5 Bijzondere polymeren 35
6 Recyclen van kunststoffen 36
10 Chemie van het leven
Zuivel, vol chemie! 39
1 Voeding 39
2 Vetten en oliën 41
3 Koolhydraten 42
4 Eiwitten 43
5 Giftige stoffen 45
11 Groenere industrie
Pharmafilter® 47
1 Van grondstof tot product 47
2 Productieprocessen 48
3 Groene productieprocessen 50
4 Biobrandstoffen 53
2
, Nova © Uitgeverij Malmberg
H7 Zuren en basen
7 Zuren en basen
Chemie in het aquarium
Praktijk
1 Dat komt door de uitwerpselen van de vissen.
2 a ammoniak, ammoniumionen, nitraationen en nitrietionen
b De vissen produceren zelf ook stikstof.
c Ammoniak en ammoniumionen worden omgezet in nitrietionen en nitrietionen vervolgens in
nitraationen.
3 a de combinatie van HCO3–(aq) en CO2(aq)
b Hoeveel de zuur-basecombinatie kan opvangen als je zuur of base toevoegt zonder dat de pH-
waarde sterk verandert.
c Als extra zuur ontstaat, wordt dat weggenomen door de reactie met HCO3–(aq) als base. Als extra
base ontstaat, wordt dit weggenomen door de reactie met CO2(aq) dat dan als zuur reageert.
4 Bij een hogere temperatuur lost er minder zuurstof op in het water en kunnen de vissen minder
zuurstof uit het water opnemen.
5 a met behulp van een refractometer
b Hoe meer zout er is opgelost, des te sterker worden de lichtstralen in een refractometer gebroken.
c 35 massa‰ betekent 35 g per kilogram (1 000 g) zeewater.
De dichtheid van zeewater is 1,024·103 kg m–3, dus 200 m3 zeewater heeft een massa van
m = ρ·V = 1,024·103 × 200 = 2,05·105 kg. Dan is nodig: 35·10–3 × 2,05·105 = 7,2·103 kg zout.
1 Zure, basische en neutrale oplossingen
1 a H2SO4(l)
b CH3COOH(l)
c HCl(g)
d H3PO4(s)
e HNO3(l)
2 a bijvoorbeeld O2–, OH–, CO32–, HCO3–
b bijvoorbeeld NH3(g)
3 a H+(aq)
b De oplossing bevat vrij bewegende ionen: H+(aq) en NO3–(aq). Dat betekent dat er geladen deeltjes
in de oplossing aanwezig zijn die vrij kunnen bewegen. Hierdoor kan de oplossing elektrische
stroom geleiden.
4 a het pH-gebied waarin je de mengkleur van de indicator waarneemt
b bij pH 3 geel; bij pH 8 rood
c Oranje. pH 7 ligt in het omslagtraject. De kleur is dan een mengkleur van geel en rood.
d Het veranderen van kleur is een beschrijving op macroniveau, want het gaat om een waarneming.
3
, Nova © Uitgeverij Malmberg
H7 Zuren en basen
5 a kresolrood en thymolblauw
b
c Als kresolrood oranje kleurt, kan het een pH tussen 0,0 en 1,0 zijn, maar ook tussen 7,0 en 8,8.
6 a Methyloranje kleurt rood bij een pH lager dan 3,2 en thymolblauw kleurt geel bij een pH hoger dan
2,8. Conclusie: de pH ligt tussen 2,8 en 3,2 in.
b Thymolblauw: dat kleurt bij een pH tussen 8,0 en 9,6 groen (mengkleur van geel en blauw).
7 Op het strookje zijn diverse zuur-base-indicatoren aangebracht die bij verschillende pH-waarden van
kleur veranderen. Door het strookje kort in het water te houden, zal elke indicator de kleur aannemen
die bij de pH van het water hoort. Door het strookje te vergelijken met de index op het potje, is redelijk
nauwkeurig af te lezen wat de pH van het water is.
*8 a De kleurloze toverstift bevat een base, want lakmoes kleurt blauw wanneer het in contact komt met
een basische oplossing met een pH 8,0. Zie Binas tabel 52A.
b De indicator moet bij hogere pH-waarden rood kleuren en bij lagere pH-waarden geel. Volgens
Binas tabel 52A kan dit fenolrood of kresolrood zijn.
c Deze moet hoger zijn dan 8; de indicator fenolrood kleurt pas rood bij een pH hoger dan 8.
d De pH van de toverstift is minimaal 8. Kleurstift 2 kleurt dus rood beneden pH 8 en oranje boven
pH 8. Dit is het geval bij neutraal rood.
e Kleurstift 3 is groen. Dat betekent dat de stift een pH heeft in het omslagtraject van
broomkresolgroen. De pH ligt dus tussen 3,8 en 5,4.
2 Zuren, zure oplossingen en pH
9 a
b
c Propaanzuur is een eenwaardig zuur, het heeft één carboxylgroep en kan dus één H+-ion afstaan.
Oxaalzuur heeft twee carboxylgroepen, het is dus een tweewaardig zuur.
10 a Een sterk zuur ioniseert na oplossen voor 100%, een zwak zuur ioniseert na oplossen slechts
gedeeltelijk, afhankelijk van de zuursterkte.
b De pH van beide oplossingen is gelijk. Dat betekent dat [H+] in beide oplossingen gelijk is. Om een
gelijke hoeveelheid H+ te krijgen is meer azijnzuur nodig dan salpeterzuur, omdat azijnzuur slechts
voor een klein deel ioniseert. In bekerglas A is dus meer zuur opgelost dan in bekerglas B.
c salpeterzuuroplossing: H+(aq) + NO3–(aq); azijnzuuroplossing: CH3COOH(aq)
4
