2014
tijdvak 1
dinsdag 20 mei
13.30 - 16.30 uur
scheikunde
Dit examen bestaat uit 38 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-14-1-o
, Ademtest
Joost heeft de laatste tijd last van zijn maag. Hij gaat naar zijn huisarts en
deze verwijst hem voor onderzoek naar het ziekenhuis. Er zal onderzocht
worden of de klachten worden veroorzaakt door een bacterie, genaamd
Helicobacter pylori. Joost vindt de volgende informatie over deze bacterie.
tekstfragment 1
1 Helicobacter pylori leeft in het maagslijmvlies en kan een maagzweer
2 veroorzaken. De bacterie produceert het enzym urease, dat de katalysator
3 is voor de hydrolyse van ureum.
H2N NH2
C + H2O CO2 + 2 NH3
O
4 Ureum wordt in de lever geproduceerd. Via de bloedbaan en de nieren
5 verlaat ureum, opgelost in urine, het lichaam. De bacterie haalt ureum uit
6 het bloed.
7 Het enzym urease bevindt zich aan de buitenkant van de bacterie zodat
8 het gevormde ammoniak de bacterie beschermt tegen de lage pH die in
9 de maag heerst.
10 Het gevormde koolstofdioxide wordt via de bloedbaan naar de longen
11 getransporteerd en vervolgens uitgeademd.
2p 1 Verklaar aan de hand van de structuurformule waarom ureum goed
oplosbaar is in urine, die voor het grootste gedeelte uit water bestaat.
2p 2 Geef in een reactievergelijking weer hoe ammoniak reageert in een milieu
met een lage pH (regels 8 en 9).
Ureum is een stof die ontstaat bij de afbraak van een van de soorten
voedingsstoffen: koolhydraten, eiwitten en vetten.
2p 3 Uit welk soort voedingsstof ontstaat ureum? Licht je antwoord toe.
Met een zogenoemde ureum-ademtest kan worden onderzocht of een
patiënt besmet is met de bacterie Helicobacter pylori.
Joost vindt de volgende gegevens over de ademtest op de website van de
Maag Lever Darm stichting.
HA-1028-a-14-1-o lees verder ►►►
, tekstfragment 2
De ademtest verloopt als volgt: U mag gedurende 6 uur voor de test niet
gegeten of gedronken hebben. Vervolgens moet U door een rietje in een
afsluitbaar glazen buisje blazen als controle.
Daarna drinkt U een glas sinaasappelsap (200 mL), gevolgd door 30 mL
water waarin 75 mg C13-ureum is opgelost.
Dertig minuten na het drinken moet U in een tweede buisje blazen,
waarna de beide buisjes worden geanalyseerd op het C13-gehalte.
Als U besmet bent met de Helicobacter pylori bacterie, dan wordt
C13-ureum omgezet en ademt U C13-bevattend koolzuurgas
(= koolstofdioxide) uit.
De arts kan dit meten in de uitgeademde lucht.
Met C13 worden koolstofatomen met het massagetal 13 bedoeld.
2p 4 Geef het aantal protonen, neutronen en elektronen van een C13 atoom.
Noteer je antwoord als volgt:
aantal protonen: …
aantal neutronen: …
aantal elektronen: …
In C13-ureum bevatten alle moleculen een C13 atoom.
De molaire massa van C13-ureum is 61,05 g mol–1.
3p 5 Bereken hoeveel milligram C13-bevattend koolstofdioxide maximaal kan
ontstaan uit de hoeveelheid C13-ureum die in het drankje zit. Maak
gebruik van gegevens uit tekstfragment 1 en tekstfragment 2.
1p 6 Geef een reden waarom geen goed testresultaat wordt verkregen
wanneer onmiddellijk na het drinken van het drankje dat C13-ureum
bevat, in het buisje wordt geblazen.
Joost doet de ademtest en krijgt van de arts te horen dat uit de
meetresultaten blijkt dat hij geen Helicobacter pylori bacterie in zijn maag
heeft. Toch bleek dat C13-bevattend koolstofdioxide voorkwam in de
uitgeademde lucht die hij, na dertig minuten, in het tweede buisje heeft
geblazen.
3p 7 Leg uit hoe de arts op grond van beide meetresultaten uit de ademtest de
conclusie kan trekken dat Joost geen Helicobacter pylori bacterie in zijn
maag heeft. Maak voor je antwoord ook gebruik van een gegeven uit
Binas-tabel 25.
HA-1028-a-14-1-o lees verder ►►►
, Waterontharder
Hard leidingwater bevat veel calciumionen. Om leidingwater te ontharden
kan men in huis een zogenoemde waterontharder installeren. Een
waterontharder wordt direct na de watermeter aangesloten en zorgt
ervoor dat in het gehele huis zacht water uit de kraan komt.
Op de website van een leverancier van waterontharders worden de
volgende voordelen van het gebruik van een waterontharder genoemd:
geen kalkafzetting in keuken, badkamer en op servies;
lagere energiekosten (kalk isoleert verwarmingselementen);
besparing op wasmiddelen, zeep en shampoo.
In leidingwater zijn waterstofcarbonaationen aanwezig. Bij verwarming
van dit leidingwater treedt een zuur-basereactie op. Sommige
waterstofcarbonaationen reageren bij deze reactie als zuur en andere
reageren als base. Bij deze reactie ontstaan onder andere
carbonaationen.
3p 8 Geef de vergelijking van deze zuur-basereactie.
In hard water vormen de ontstane carbonaationen vervolgens een
neerslag met de aanwezige calciumionen. Dit neerslag wordt ook wel
kalkaanslag of ketelsteen genoemd.
2p 9 Geef de reactievergelijking voor deze vorming van ketelsteen. Geef hierbij
ook de toestandsaanduidingen.
Op de website staat “kalk isoleert verwarmingselementen”. Een
verwarmingselement in een wasmachine is gemaakt van roestvast staal
(RVS). RVS kan warmte goed geleiden door het bindingstype dat hierin
voorkomt.
In een wasmachine ontstaat door regelmatig verwarmen van water dat
niet onthard is, een laagje kalk op het verwarmingselement. In kalk komt
een ander bindingstype voor, waardoor kalk warmte slecht geleidt.
water
2p 10 Welke bindingstypen komen voor in RVS en in kalk? met Na+
Noteer je antwoord als volgt:
bindingstype in RVS: …
bindingstype in kalk: …
Een bepaalde waterontharder is uitgerust met een cilinder
die is gevuld met korrels kunsthars. Aan deze kunsthars
zijn natriumionen gebonden. Wanneer hard water langs
de korrels stroomt, binden calciumionen aan de kunsthars
en komen natriumionen in het water.
Hiernaast is zo’n cilinder schematisch weergegeven.
water
met Ca2+
HA-1028-a-14-1-o lees verder ►►►