## 5.3 Verwerkingsopdrachten 5

Opdracht 1 Proeven met reactiesnelheid
Je hebt tijdens de les een aantal proeven uitgevoerd waarbij je de reactiesnelheden hebt vergeleken. Bij deze proeven werd steeds dezelfde chemische reactie gebruikt, namelijk de reactie tussen magnesium en zoutzuur (HCl). Bij deze reactie ontstaat waterstofgas en magnesiumchloride (MgCl2).

1. Geef de formule voor waterstof.
2. Geef de reactievergelijking van de reactie tussen magnesium en zoutzuur.
3. Verklaar met behulp van het botsende deeltjes model dat de proef met magnesiumpoeder veel sneller verliep dan die met magnesiumlint.
4. Verklaar met behulp van het botsende deeltjes model dat de proef met een lagere temperatuur langzamer verloopt.
5. Verklaar met behulp van het botsende deeltjes model dat de reactiesnelheid bij alle proeven na een minuut veel lager was dan aan het begin.
   Bij één proef duurde het uiteindelijk 6,5 minuten om 2,1 gram magnesium te laten reageren.
6. Bereken de gemiddelde reactiesnelheid van deze proef in gram per minuut.

Opdracht 2 cake bakken
Jorrit bakt een cake. Hij voegt de ingrediënten (melk, meel, eieren, gist en suiker) samen in een kom en mixt het tot een beslag. Daarna gaat de cake in de oven waarbij het deeg gaat rijzen. Dit gebeurt omdat het gist bij een chemische reactie het suiker omzet tot o.a. koolstofdioxide.

1. Leg met het botsende deeltjesmodel uit waarom de cake in de oven moet om te rijzen.
   Na het bakken blijkt de cake niet gerezen te zijn. Jorrit bekijk het beslag en ziet klontjes inzitten. Dit zijn waarschijnlijk klontjes gist.
2. Leg met een factor die de reactiesnelheid beïnvloed uit, waarom de cake niet rijst als er klontjes gist in zitten.
3. Bedenk wat Jorrit anders kan doen om een beter beslag te maken.

Opdracht 3 productie van waterstof
Waterstof wordt gezien als een kansrijke brandstof voor de toekomst. Waterstof kan zonder schade voor het milieu worden geproduceerd door water te ontleden (proces 1). Hierbij komt ook zuurstof vrij. Hiervoor is groene elektriciteit nodig. Omdat dit op dit moment onvoldoende opbrengt wordt het ook geproduceerd uit een reactie van methaan (CH4) met waterdamp (proces 2). Bij proces 2 komt als bijproduct koolstofmonooxide (CO) vrij.

1. (havo) Geef de reactievergelijking van proces 1
2. (vwo) Geef de reactievergelijking voor proces 2
3. (vwo) Waarom wordt het water in proces 2 als damp/gas gemengd in het reactiemengsel en niet als vloeistof? Gebruik het botsende deeltjesmodel
   Om ervoor te zorgen dat alle methaan reageert bij proces 2 wordt er steeds waterdamp toegevoegd aan het mengsel. Op het eind van de reactie blijft er dus water over.
4. Bedenk een reden waarom het beter is als er water overblijft dan als er methaan overblijft
5. Leg uit waarom de reactie vlak voor het einde steeds langzamer gaat. Gebruik het botsende deeltjesmodel

Opdracht 4 soda bruisbad
Een oplossing van soda wordt wel eens gebruikt om eelt of schimmel van je voeten te verwijderen. Soda heeft formule Na2CO3. Als je een scheutje azijn (C2H4O2) bij het sodabadje doet gaat het schuimen. Dit komt omdat er dan CO2 vrijkomt. Daarnaast ontstaat er water en de stof natriumacetaat (NaC2H3O2). Bram doet bij een bad van 200 gram water 15 g soda. Vervolgens giet hij hier 4 gram azijn bij. Volgens hem moet het bad nu 219 g wegen.

1. (vwo) Geef de reactievergelijking voor de reactie van azijn met soda.
2. Leg uit waarom de massa van het bad minder dan 219 g zal zijn.
   Bram herhaalt de proef en meet nu hoe zwaar het bad is. Zijn resultaten noteert hij in de tabel hiernaast.
3. Maak een grafiek van de meetresultaten en teken een trendlijn door de meetpunten
4. Na hoeveel minuten is de reactie afgelopen? Verklaar je antwoord.
5. Hoe zie je aan de grafiek dat de reactiesnelheid tijdens de proef niet hetzelfde is?
6. Leg met behulp van het botsende deeltjesmodel uit waarom de reactiesnelheid tijdens de reactie verandert.
7. Bereken de gemiddelde reactiesnelheid tijdens de eerste 2 minuten in gram CO2 per seconde.

Opgave 5 verzopen brommer
Voordat fatbikes op accu’s reden hadden middelbare scholieren vaak een brommer. Deze kon overigens ook worden opgevoerd. Brommers rijden op benzine (C8H18). Dat wordt verbrand (reactie met zuurstof) en er komt CO2 en H2O vrij. De brommer van Joost verbrandt de benzine met 0,7 gram per seconde.

1. Geef de reactievergelijking voor de verbranding van benzine.
2. Bereken hoeveel gram benzine de brommer in een half uur gebruikt.
3. (vwo) Bereken hoe lang (in uren) Joost kan rijden met een tank van 8,0 L. 1 L benzine weegt 720 g.
   Joost voert de brommer op zodat er 0,9 gram benzine per seconde wordt verbrand. Hij hoopt dat de brommer dan harder gaat. Dat blijkt niet het geval.
4. Geef een argument dat kan verklaren waarom de benzine niet sneller kan worden verbrand.