Vergelijkingen en soorten (Scheikunde vwo), les 2: Examentraining

• newEditor
• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4-6

Introductie

Examentraining reactievergelijkingen met vier vraagtypen: een onbekende stof afleiden, verbranding opstellen, de reactiesoort herkennen en een analoge reactie of behoud van massa uitwerken. Elk vraagtype heeft een uitlegdia en twee vragen in examenstijl met uitgewerkte notities.

Vlammen van een gasbrander in het donker (foto: BogTar201213, CC BY-SA 4.0)

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · VERGELIJKINGEN

Examentraining

Vergelijkingen en soorten: zo pak je examenvragen aan

Les 2 van 3. Laat leerlingen in tweetallen overleggen bij de open vragen. Image credit: BogTar201213 / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · VERGELIJKINGEN

Wat ga je kunnen?

Ik kan examenvragen beantwoorden over een onbekende stof in een vergelijking, verbranding, reactiesoorten, analoge reacties en behoud.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · VERGELIJKINGEN

Zo pak je een examenvraag aan

• 1. Lees: welke stoffen en deeltjes (met lading) zijn gegeven en wat moet je geven of herkennen?

• 2. Tel: vergelijk per element en voor de lading links en rechts; het verschil is de onbekende stof.

• 3. Bepaal: welke reactiesoort is het en wat bewijst dat (wat gaat over, wat wordt afgesplitst)?

• 4. Controleer: klopt elk element en de lading, en is de afronding en eenheid goed?

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · VERGELIJKINGEN

Vraagtype 1: onbekende stof

• Tel links en rechts alle atomen en alle lading.

• Trek per element de ene kant van de andere af.

• Bouw uit het verschil een stof of ion met de goede lading.

• Controleer daarna de hele vergelijking nog eens.

Kalkaanslag: 2 CH₃COOH + CaCO₃ → … + H₂O + CO₂. Welke deeltjes ontbreken?

A

Ca²⁺(aq) + CH₃COO⁻(aq)

B

Ca(s) + 2 CH₃COO⁻(aq)

C

Ca²⁺(aq) + 2 CH₃COO⁻(aq)

D

Ca(CH₃COO)₂(s) + H₂(g)

Links: C 5, H 8, O 7, Ca 1, lading 0. Rechts zonder het onbekende: H₂O + CO₂ geeft C 1, H 2, O 3. Er ontbreken C 4, H 6, O 4 en Ca 1, dus Ca(CH₃COO)₂, in water Ca²⁺ + 2 CH₃COO⁻ (lading 2+ + 2 × 1− = 0). Fout 1: lading 1+ in plaats van 0 en C 2 te weinig. Fout 2: lading 2− en een metaal Ca. Fout 3: H₂ is niet nodig en klopt niet in de atomen. Verwachte fout: de lading van het onbekende deel vergeten. Syllabus R1.2.

… + 6 H⁺ → 2 Fe³⁺ + 3 H₂O. Welke beginstof?

Goed antwoord: Fe₂O₃(s) (roest, ijzer(III)oxide). Rechts: Fe 2, H 6, O 3, lading 6+. Links bekend: H 6, lading 6+. Er ontbreken Fe 2 en O 3 zonder lading, dus Fe₂O₃. Controle: Fe 2, O 3, H 6 en lading 6+ aan beide kanten. Verwachte fouten: Fe₂O₃ met lading, FeO (dan klopt O niet) of 2 Fe (dan ontbreekt O). Syllabus R1.2: één beginstof onbekend.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · VERGELIJKINGEN

Vraagtype 2: verbranding opstellen

• Volledig geeft CO₂ en H₂O; onvolledig geeft CO of C en H₂O.

• Tel C, dan H, dan O; trek de O in de stof zelf af.

• Een breuk? Verdubbel alle coëfficiënten.

• Schrijf de formule uit de naam, tot tien C-atomen.

Propan-1-ol (C₃H₈O) verbrandt volledig. Kleinste hele coëfficiënt van O₂?

A

10

B

9

C

18

D

8

2 C₃H₈O + 9 O₂ → 6 CO₂ + 8 H₂O. Controle: O links 2 + 18 = 20 en rechts 12 + 8 = 20; C 6 en H 16 aan beide kanten. Fouten: 10 negeert de O in de stof, 18 is het aantal O-atomen, 8 is de coëfficiënt van H₂O. Syllabus R1.2 en M1.1.

Geef de verbranding van C₂H₆ tot roet en H₂O.

Goed antwoord: 2 C₂H₆ + 3 O₂ → 4 C + 6 H₂O (onvolledige verbranding tot roet). Controle: C 4, H 12, O 6 links; C 4, H 12, O 6 rechts. C₂H₆ + 1½ O₂ geeft een breuk, dus verdubbelen. Verwachte fouten: CO of CO₂ in plaats van C, of de breuk laten staan. Syllabus R1.2 en R1.3.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · VERGELIJKINGEN

Vraagtype 3: reactiesoort herkennen

• Kijk naar aantal beginstoffen en producten.

• Wat gaat er over: elektronen (redox) of H⁺ (zuur-base)?

• Wordt er H₂O afgesplitst (condensatie) of toegevoegd (hydrolyse)?

• Noem het kenmerk dat jouw keuze bewijst.

Ananasgeur: C₃H₇COOH + C₂H₅OH ⇌ C₃H₇COOC₂H₅ + H₂O. Welke reactiesoort?

A

Omestering

B

Hydrolyse

C

Additie

D

Condensatie (vorming van een ester)

Een carbonzuur en een alcohol koppelen onder afsplitsing van H₂O: condensatie, vorming van een ester. Controle: C 6, H 14, O 3 links; C 6, H 12 + 2 = 14, O 2 + 1 = 3 rechts. Omestering zou van een ester beginnen, hydrolyse zou water als beginstof hebben, additie zou één product geven. Verwachte fout: omestering kiezen omdat er een ester ontstaat. Syllabus R1.3.

C₃H₆ + HBr → C₃H₇Br. Waarom is dit een additie?

A

Br vervangt een H van C₃H₆

B

Er splitst een H₂O-molecuul af

C

Er gaan elektronen over naar HBr

D

HBr voegt zich toe aan de C=C

Twee beginstoffen geven één product doordat HBr zich aan de dubbele binding toevoegt. Controle: C 3, H 7, Br 1 aan beide kanten. Een substitutie zou ook HBr of een ander tweede product opleveren; hier is er één product. Afsplitsing van H₂O hoort bij condensatie, overdracht van elektronen bij redox. Verwachte fout: substitutie kiezen omdat Br in het product zit. Syllabus R1.3.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · VERGELIJKINGEN

Vraagtype 4: analoog en behoud

• Analoog: zelfde reactiesoort, zelfde verhouding, andere stoffen.

• Controleer atomen én lading van jouw analoge vergelijking.

• Behoud: massa én energie voor en na zijn gelijk, alles meetellen.

• Geef het antwoord met eenheid en juiste decimalen.

Gegeven: CH₃COOC₂H₅ + OH⁻ → CH₃COO⁻ + C₂H₅OH. Analoog met HCOOCH₃?

A

HCOOCH₃ + OH⁻ → HCOOH + CH₃O⁻

B

HCOOCH₃ + OH⁻ → HCOO⁻ + CH₃OH

C

HCOOCH₃ + H₂O → HCOO⁻ + CH₃OH

D

2 HCOOCH₃ + OH⁻ → HCOO⁻ + 2 CH₃OH

Dezelfde hydrolyse met OH⁻: de estergroep splitst, het zuurdeel wordt een negatief ion. Controle: C 2, H 5, O 3 en lading 1− links; HCOO⁻ + CH₃OH: C 2, H 5, O 3, lading 1− rechts. Fout 1 geeft andere producten, fout 2 klopt niet in lading (0 links, 1− rechts), fout 3 klopt niet in atomen. Syllabus R1.17.

Cel: 5,0 kJ elektrische energie en 1,0 kJ warmte. Omgezette chemische energie?

A

5,0 kJ

B

4,0 kJ

C

6,0 kJ

D

1,0 kJ

Energiebehoud: de omgezette chemische energie is gelijk aan alle energie die vrijkomt, elektrische energie plus warmte: 5,0 + 1,0 = 6,0 kJ (één decimaal, zoals beide gegevens). Fouten: 5,0 kJ vergeet de warmte, 4,0 kJ trekt de warmte af, 1,0 kJ is alleen de warmte. Syllabus R&A3.1: energiebehoud/energiebalans.

Welk vraagtype vind jij het lastigst?

1

Onbekende stof

2

Verbranding opstellen

3

Reactiesoort herkennen

4

Analoog en behoud

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · REACTIES · VERGELIJKINGEN

Tips voor op het examen

• Tel bij een onbekende stof ook de lading: de onbekende moet de lading kloppend maken.

• Noem bij een reactiesoort het kenmerk dat het bewijst: wat gaat over of wat wordt afgesplitst.

• Een analoge vergelijking klopt in atomen en lading, maar moet ook hetzelfde reactiesoort zijn.

• Reken bij massabehoud alle stoffen mee, ook gassen, en rond af op het minste aantal decimalen.