Examen HAVO
2017
tijdvak 1
woensdag 10 mei
13.30 - 16.30 uur
scheikunde
Gebruik zo nodig het informatieboek Binas of ScienceData.
Achter het correctievoorschrift zijn twee aanvullingen op het correctievoorschrift
opgenomen.
Dit examen bestaat uit 35 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 76 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald
kunnen worden.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg, berekening of afleiding gevraagd wordt,
worden aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring,
uitleg, berekening of afleiding ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
HA-1028-a-17-1-o
, Contrastmiddel voor MRI-scans
MRI staat voor Magnetic Resonance Imaging. Deze techniek wordt in
ziekenhuizen gebruikt voor onderzoek aan bijvoorbeeld bloedvaten. Soms
gebruikt men voor het maken van een MRI-scan het contrastmiddel
OMNISCAN™. Dit wordt in de bloedbaan geïnjecteerd.
figuur 1
OMNISCAN™ bevat gadodiamide. Dit is een verbinding van het element
gadolinium (Gd). In die verbinding komen Gd3+ ionen voor. Door de
magnetische eigenschappen van Gd3+ ionen geeft de MRI-scan een betere
afbeelding. In de natuur komt de isotoop Gd-158 het meest voor.
3p 1 Hoeveel protonen, neutronen en elektronen bevat een Gd3+ ion met
massagetal 158? Noteer je antwoord als:
aantal protonen: … aantal neutronen: … aantal elektronen: …
In een gadodiamide-deeltje is een Gd3+ ion ingekapseld door een organisch
deeltje. Zie figuur 2 voor een structuur van een gadodiamide-deeltje.
figuur 2
O O
-
C C O
-
H O CH2 CH2 H
N CH2 N Gd3+ N CH2 N
CH3 C C
CH2 CH2 CH3
O N O
CH2 CH2
CH2 O
C
-
O
HA-1028-a-17-1-o lees verder ►►►
, Gadodiamide is goed oplosbaar in water. De gadodiamide-deeltjes blijven
in de oplossing intact en vallen niet uiteen tot ionen.
2p 2 Leg uit op microniveau, aan de hand van figuur 2, dat gadodiamide goed
oplosbaar is in water.
Gadodiamide kan worden bereid uit gadolinium(III)oxide via de volgende
reactie:
2 C16H29N5O8 + Gd2O3 → 2 GdC16H26N5O8 + 3 H2O
2p 3 Leg uit, aan de hand van formules in de reactievergelijking, of deze
reactie een zuur-basereactie is.
Vrije Gd3+ ionen zijn giftig voor mens en dier. De LD50 voor muizen is
42 mg kg–1. Gd3+ ionen in gadodiamide-deeltjes zijn veel minder giftig.
De LD50 van Gd3+ ionen in gadodiamide verschilt een factor 100 met de
LD50 van vrije Gd3+ ionen.
2p 4 Geef de LD50 (voor muizen) van Gd3+ ionen in gadodiamide.
Voor de mens wordt als veilige dosering van gadodiamide de grens van
0,1 mmol per kg lichaamsgewicht aangehouden. Hierop is de
onderstaande doseringskaart voor OMNISCAN™ gebaseerd.
doseringskaart voor volwassenen
lichaamsgewicht 50 60 70 80 90 100
(kg)
volume (mL) 10 12 14 16 18 20
Met een berekening kan worden aangetoond dat bij een dosering die op
de doseringskaart is vermeld, de veiligheidsgrens niet wordt
overschreden.
3p 5 Geef de berekening voor een persoon van 60 kg.
Maak hierbij gebruik van:
− de molaire massa van gadodiamide is 574 g mol–1;
− informatie uit het etiket in figuur 1.
HA-1028-a-17-1-o lees verder ►►►
, Men verwacht dat het gebruik van gadodiamide toeneemt. Omdat
gadodiamide via de urine wordt uitgescheiden, zal het gehalte aan
gadodiamide in afvalwater toenemen.
Dit kan voor milieuproblemen zorgen omdat gadodiamide niet in een
rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) wordt afgebroken.
In een laboratorium werd onderzocht of gadodiamide kan worden
verwijderd uit een oplossing door middel van de scheidingsmethode
adsorberen. De conclusie was dat verwijdering niet lukt met deze
scheidingsmethode.
2p 6 Beschrijf in grote lijnen hoe een experiment kan worden uitgevoerd om te
onderzoeken of gadodiamide uit een oplossing kan worden verwijderd met
behulp van Norit ®-poeder als adsorptiemiddel.
In tabel 1 staan gemiddelden van een aantal metingen van het
Gd3+ gehalte.
tabel 1
locatie rivier- uitstroom van afvalwater
water rioolwaterzuivering ziekenhuizen
(wordt geloosd op het
oppervlaktewater)
Gd3+ gehalte 0,2 1,1 100
(μg L–1)
Hoewel nog geen methode bestaat om gadodiamide uit afvalwater te
verwijderen, wordt bij RWZI’s al nagedacht over de wijze waarop de
eventuele verwijdering kan worden uitgevoerd. Een chemisch technoloog
stelt voor om de urine van mensen bij wie gadodiamide is gebruikt, apart
te verzamelen en daaruit het gadodiamide te verwijderen.
2p 7 Geef een argument dat de chemisch technoloog kan noemen waarom het
effectiever is om gadodiamide te verwijderen uit de apart verzamelde
urine dan uit rioolwater. Motiveer je antwoord.
HA-1028-a-17-1-o lees verder ►►►
2017
tijdvak 1
woensdag 10 mei
13.30 - 16.30 uur
scheikunde
Gebruik zo nodig het informatieboek Binas of ScienceData.
Achter het correctievoorschrift zijn twee aanvullingen op het correctievoorschrift
opgenomen.
Dit examen bestaat uit 35 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 76 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald
kunnen worden.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg, berekening of afleiding gevraagd wordt,
worden aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring,
uitleg, berekening of afleiding ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
HA-1028-a-17-1-o
, Contrastmiddel voor MRI-scans
MRI staat voor Magnetic Resonance Imaging. Deze techniek wordt in
ziekenhuizen gebruikt voor onderzoek aan bijvoorbeeld bloedvaten. Soms
gebruikt men voor het maken van een MRI-scan het contrastmiddel
OMNISCAN™. Dit wordt in de bloedbaan geïnjecteerd.
figuur 1
OMNISCAN™ bevat gadodiamide. Dit is een verbinding van het element
gadolinium (Gd). In die verbinding komen Gd3+ ionen voor. Door de
magnetische eigenschappen van Gd3+ ionen geeft de MRI-scan een betere
afbeelding. In de natuur komt de isotoop Gd-158 het meest voor.
3p 1 Hoeveel protonen, neutronen en elektronen bevat een Gd3+ ion met
massagetal 158? Noteer je antwoord als:
aantal protonen: … aantal neutronen: … aantal elektronen: …
In een gadodiamide-deeltje is een Gd3+ ion ingekapseld door een organisch
deeltje. Zie figuur 2 voor een structuur van een gadodiamide-deeltje.
figuur 2
O O
-
C C O
-
H O CH2 CH2 H
N CH2 N Gd3+ N CH2 N
CH3 C C
CH2 CH2 CH3
O N O
CH2 CH2
CH2 O
C
-
O
HA-1028-a-17-1-o lees verder ►►►
, Gadodiamide is goed oplosbaar in water. De gadodiamide-deeltjes blijven
in de oplossing intact en vallen niet uiteen tot ionen.
2p 2 Leg uit op microniveau, aan de hand van figuur 2, dat gadodiamide goed
oplosbaar is in water.
Gadodiamide kan worden bereid uit gadolinium(III)oxide via de volgende
reactie:
2 C16H29N5O8 + Gd2O3 → 2 GdC16H26N5O8 + 3 H2O
2p 3 Leg uit, aan de hand van formules in de reactievergelijking, of deze
reactie een zuur-basereactie is.
Vrije Gd3+ ionen zijn giftig voor mens en dier. De LD50 voor muizen is
42 mg kg–1. Gd3+ ionen in gadodiamide-deeltjes zijn veel minder giftig.
De LD50 van Gd3+ ionen in gadodiamide verschilt een factor 100 met de
LD50 van vrije Gd3+ ionen.
2p 4 Geef de LD50 (voor muizen) van Gd3+ ionen in gadodiamide.
Voor de mens wordt als veilige dosering van gadodiamide de grens van
0,1 mmol per kg lichaamsgewicht aangehouden. Hierop is de
onderstaande doseringskaart voor OMNISCAN™ gebaseerd.
doseringskaart voor volwassenen
lichaamsgewicht 50 60 70 80 90 100
(kg)
volume (mL) 10 12 14 16 18 20
Met een berekening kan worden aangetoond dat bij een dosering die op
de doseringskaart is vermeld, de veiligheidsgrens niet wordt
overschreden.
3p 5 Geef de berekening voor een persoon van 60 kg.
Maak hierbij gebruik van:
− de molaire massa van gadodiamide is 574 g mol–1;
− informatie uit het etiket in figuur 1.
HA-1028-a-17-1-o lees verder ►►►
, Men verwacht dat het gebruik van gadodiamide toeneemt. Omdat
gadodiamide via de urine wordt uitgescheiden, zal het gehalte aan
gadodiamide in afvalwater toenemen.
Dit kan voor milieuproblemen zorgen omdat gadodiamide niet in een
rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) wordt afgebroken.
In een laboratorium werd onderzocht of gadodiamide kan worden
verwijderd uit een oplossing door middel van de scheidingsmethode
adsorberen. De conclusie was dat verwijdering niet lukt met deze
scheidingsmethode.
2p 6 Beschrijf in grote lijnen hoe een experiment kan worden uitgevoerd om te
onderzoeken of gadodiamide uit een oplossing kan worden verwijderd met
behulp van Norit ®-poeder als adsorptiemiddel.
In tabel 1 staan gemiddelden van een aantal metingen van het
Gd3+ gehalte.
tabel 1
locatie rivier- uitstroom van afvalwater
water rioolwaterzuivering ziekenhuizen
(wordt geloosd op het
oppervlaktewater)
Gd3+ gehalte 0,2 1,1 100
(μg L–1)
Hoewel nog geen methode bestaat om gadodiamide uit afvalwater te
verwijderen, wordt bij RWZI’s al nagedacht over de wijze waarop de
eventuele verwijdering kan worden uitgevoerd. Een chemisch technoloog
stelt voor om de urine van mensen bij wie gadodiamide is gebruikt, apart
te verzamelen en daaruit het gadodiamide te verwijderen.
2p 7 Geef een argument dat de chemisch technoloog kan noemen waarom het
effectiever is om gadodiamide te verwijderen uit de apart verzamelde
urine dan uit rioolwater. Motiveer je antwoord.
HA-1028-a-17-1-o lees verder ►►►
