Milieu en duurzaamheid (Scheikunde havo), les 2: Examentraining

• New lesson editor
• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4,5

Introduction

Examentraining met vier vraagtypen: ADI en grenswaarde berekenen, risico en giftigheid beoordelen, een milieueffect verklaren met een reactie en rekenen aan mest, water en duurzaamheid. Acht vragen en een poll.

Elektriciteitscentrale bij Rybnik (Polen) met schoorstenen en koeltorens (foto: HansenHimself, CC BY 4.0)

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · TECHNOLOGIE · MILIEU

Examentraining

Milieu en duurzaamheid: zo pak je examenvragen aan

Les 2 van 3. Laat leerlingen in tweetallen overleggen bij de open vragen. Image credit: HansenHimself / Wikimedia Commons, CC BY 4.0

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · TECHNOLOGIE · MILIEU

Wat ga je kunnen?

Ik kan met ADI, LD50 en grenswaarde rekenen, milieueffecten verklaren met reacties en de duurzaamheid van een product beoordelen.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · TECHNOLOGIE · MILIEU

Zo pak je een examenvraag aan

• 1. Lees: wat is gegeven (stof, getal, eenheid, situatie) en wat wordt gevraagd?

• 2. Kies: rekenen (ADI, grenswaarde, mol), verklaren met een reactie of beoordelen?

• 3. Werk uit: schrijf elke stap met eenheid op en laat bij een oordeel een voor- en nadeel zien.

• 4. Controleer: is de eenheid goed en passen het aantal significante cijfers en de redenering?

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · TECHNOLOGIE · MILIEU

Vraagtype 1: ADI en grenswaarde berekenen

• Gegeven: een toevoeging in drank heeft een ADI van 3,0 mg per kg lichaamsgewicht per dag.

• Gegeven: de grenswaarde van stof C (een fictieve stof) in de werklucht is 6,0 mg per m³.

• Veilige dagdosis = ADI × lichaamsgewicht.

• Concentratie = massa stof ÷ volume lucht; reken g om naar mg.

ADI is 3,0 mg per kg per dag. Hoeveel mag een kind van 25 kg per dag?

A

8,3 mg

B

0,12 mg

C

28 mg

D

75 mg

3,0 × 25 = 75 mg (twee significante cijfers). Verwachte fouten: delen in plaats van vermenigvuldigen (25 ÷ 3,0 = 8,3 en 3,0 ÷ 25 = 0,12) en optellen (3,0 + 25 = 28). Syllabus T3.1.

0,60 g stof C in 75 m³. Boven 6,0 mg/m³?

Gegeven op de uitlegdia: grenswaarde stof C is 6,0 mg per m³. 0,60 g = 6,0·10² mg; 6,0·10² ÷ 75 = 8,0 mg per m³. Dat is hoger dan 6,0 mg per m³, dus niet onder de grenswaarde: ventileren of in de zuurkast werken. Verwachte fouten: gram niet omrekenen naar milligram en de concentratie niet met de grenswaarde vergelijken. Syllabus T3.1.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · TECHNOLOGIE · MILIEU

Vraagtype 2: risico en giftigheid beoordelen

• Lees het etiket: gevaarsymbool, signaalwoord, H-zinnen en P-zinnen.

• Lage LD50 betekent giftig, hoge LD50 minder giftig. Vergelijk in dezelfde eenheid: mg per kg.

• Koppel elke keuze aan een risico: stof, hoeveelheid, plaats en bescherming.

• Noem een maatregel die bij het gevaar past, zoals een zuurkast bij giftig gas.

Stof A: LD50 25 mg per kg. Stof B: LD50 400 mg per kg. Wat klopt?

A

B is giftiger: de LD50 is hoger

B

A is giftiger: er is minder van nodig

C

A is minder giftig: de waarde is lager

D

Ze zijn even giftig: allebei een LD50

Een lagere LD50 betekent dat er minder van de stof nodig is voor hetzelfde effect, dus A is giftiger. Verwachte fout: een hogere waarde lezen als giftiger. Syllabus T3.1.

Noem twee maatregelen bij een proef met SO₂.

SO₂ is een giftig gas. Verwacht twee van: werken in de zuurkast, kleine hoeveelheid gebruiken, veiligheidsbril en handschoenen, de grenswaarde bewaken, goed ventileren. Verwachte fout: alleen een bril noemen terwijl het om een gas gaat. Syllabus T3.1.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · TECHNOLOGIE · MILIEU

Vraagtype 3: milieueffect met een reactie

• Gegeven: 2 SO₂ + O₂ + 2 H₂O → 2 H₂SO₄.

• Molaire massa (Binas): SO₂ 64,1 g mol⁻¹ en H₂SO₄ 98,1 g mol⁻¹.

• Stappen: gram naar mol, molverhouding uit de vergelijking, mol naar gram.

• Kalksteen en zuur: CaCO₃ geeft met een zuur een zout, H₂O en CO₂.

Uit 1,0 kg SO₂ ontstaat H₂SO₄ volgens de vergelijking. Hoeveel kg is dat?

A

1,5 kg

B

0,65 kg

C

3,1 kg

D

1,0 kg

1000 g ÷ 64,1 g mol⁻¹ = 15,6 mol SO₂; de molverhouding SO₂ : H₂SO₄ is 2 : 2, dus 15,6 mol H₂SO₄; 15,6 × 98,1 = 1,53·10³ g = 1,5 kg. Verwachte fouten: de molaire massa's omdraaien (0,65 kg), de coëfficiënt 2 extra meenemen (3,1 kg) of massa gelijk houden (1,0 kg). Syllabus T3.2 en R&A.

CaCO₃ + HNO₃: geef de reactievergelijking.

Kalksteen reageert met salpeterzuur tot een zout, water en CO₂. CaCO₃ + 2 HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂. Kloppend: links 1 Ca, 1 C, 3 + 6 = 9 O, 2 H en 2 N; rechts 1 Ca, 2 N, 6 + 1 + 2 = 9 O, 2 H en 1 C. Verwachte fouten: de coëfficiënt 2 bij HNO₃ vergeten en de lading van nitraat verkeerd verwerken. Syllabus T3.2.

Algenbloei in een sloot naast een akker bij March (Engeland) (foto: Richard Humphrey (Geograph), CC BY-SA 2.0)

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · TECHNOLOGIE · MILIEU

Vraagtype 4: mest, water en duurzaamheid

• Mineraalbalans: overschot = aanvoer min afvoer, in kg per hectare.

• Een overschot kan uitspoelen en eutrofiëring veroorzaken.

• Duurzaamheid beoordeel je per fase van de levenscyclus.

• Onderbouw een oordeel met minstens één voordeel en één nadeel.

Image credit: Richard Humphrey (Geograph) / Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0

Aanvoer 180 kg stikstof per ha, opname door het gewas 140 kg. Overschot?

A

320 kg per ha

B

140 kg per ha

C

40 kg per ha

D

1,3 kg per ha

Overschot = aanvoer min afvoer = 180 − 140 = 40 kg per ha. Verwachte fouten: optellen (320), alleen de opname noemen (140) of delen (180 ÷ 140 = 1,3). Syllabus T3.3.

Waarom is een omgesmolten blikje duurzamer?

Verwacht: er is minder nieuwe grondstof en minder energie nodig voor winning en productie, en er komt minder afval. Verwachte fout: alleen zeggen dat het goed is voor het milieu zonder een fase van de levenscyclus te noemen. Syllabus T4.1.

Welk vraagtype vind jij het lastigst?

1

ADI en grenswaarde berekenen

2

Risico en giftigheid beoordelen

3

Milieueffect met een reactie

4

Mest, water en duurzaamheid

Bespreek het vraagtype met de meeste stemmen nog eens klassikaal.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · TECHNOLOGIE · MILIEU

Tips voor op het examen

• Reken gram om naar milligram en kijk of de eenheid van de uitkomst bij de vraag past.

• Vergelijk giftigheid altijd met dezelfde eenheid: een lagere LD50 is giftiger.

• Schrijf bij een zure-regenreactie de coëfficiënten erbij en controleer of de atomen kloppen.

• Bij een oordeel over duurzaamheid noem je een fase van de levenscyclus en een voor- en een nadeel.