# 9 Oefenen

We zijn aan het einde gekomen van de e-klas Wat bak jij er van? over chemisch rekenen. Uiteraard hopen we dat na het maken van de module over chemisch rekenen, dit onderwerp voor jou geen geheimen meer heeft en dat je er wat van bakt op de eindtoets. Je gaat zo beginnen aan de voorbeeld proefwerkopgaven om je goed voor te bereiden op de eindtoets over dit onderwerp.

Succes!

Proefwerkopgaven chemisch rekenen

Maak de vragen hieronder. De antwoorden komen op It's Learning te staan.

Verrijkt uranium

Bij Urenco in Almelo wordt uranium verrijkt. Dat wil zeggen dat het massapercentage van het radioactieve U-235 isotoop wordt verhoogd van de natuurlijke waarde tot 3,5 massaprocent. Dit doet men door eerst van natuurlijk uranium de stof uraniumhexafluoride, UF6(g), te maken. Door deze stof in de gasvorm te ‘centrifugeren' zullen de zware moleculen naar de buitenkant van de centrifuge worden geslingerd. De moleculen met een kleinere massa worden aan de binnenkant ‘afgetapt'.

1. Hoe groot is het natuurlijke percentage U-235?

2. Geef de samenstelling van de kern van het meest voorkomende isotoop van uranium.

3. Bereken hoeveel massaprocent het molecuul UF6, opgebouwd uit U-235, minder is ten opzichte van de gemiddelde molecuulmassa UF6.

Tandpasta

In sommige fluoride tandpasta's is het zout natriumfluoride aanwezig. In merk A zit 0,10 massaprocent fluoride. In merk B zit 2,0 mg natriumfluoride per gram tandpasta.

4. Leg uit in welk van de twee merken het fluoridegehalte het hoogste is.

Vloeibaar schuurmiddel

Een vloeibaar schuurmiddel bevat diverse bestanddelen, waaronder een vaste stof die voor het schurend effect zorgt. Daarnaast bevat het water en zeepachtige stoffen. De vaste stof bestaat voor het grootste gedeelte uit calciumcarbonaat. Als je vloeibaar schuurmiddel in contact brengt met een zure oplossing, ontstaat een gas. Als je de hoeveelheid vrijgekomen gas meet, kun je daaruit met behulp van de reactievergelijking het calciumcarbonaatgehalte bepalen. De reactievergelijking van calciumcarbonaat met azijnzuur is:

CaCO3(s) + 2 CH3COOH(aq) → Ca2+(aq) + CO2(g) + H2O(l) + 2 CH3COO-(aq)

Janneke en Mark wegen 0,66 g vloeibaar schuurmiddel af, voegen 30 ml azijnzuuroplossing toe (dit is een overmaat) en vangen het koolstofdioxidegas op.

8. Teken de opstelling die Janneke en Mark bij deze proef gebruiken.

Ze vangen 0,063 dm3 gas op. Neem aan dat onder deze omstandigheden geldt: 1 mol gas = 24,0 dm3.

9. Bereken het massa% calciumcarbonaat in het vloeibare schuurmiddel dat Janneke en Mark onderzochten.

Aluin

Aluin heeft de formule KAl(SO4)2•12H2O(s).

10. Bereken het massapercentage kristalwater in aluin.

Zuigelingenvoeding

Op de verpakking van zuigelingenvoeding staat, dat het per drie maatschepjes (één maatschepje = 13,5 g) onder andere bevat:

- 1,458 gram eiwit
- 7,790 gram lactose, C12H22O11
- 3,645 gram vet
- 0,338 gram water
- 0,419 mg ijzerionen

11. Bereken het massapercentage eiwit in zuigelingenvoeding.

12. Bereken het massapercentage zuurstof in lactose.

13. Bereken het aantal mmol lactose in drie maatschepjes.

14. Bereken het aantal ijzerionen in drie maatschepjes.

Hydrazine

Op 28 mei 1984 stortte bij het Duitse plaatsje Linz am Rhein een General Dynamics F16 gevechtsvliegtuig van de vliegbasis Volkel neer. Bij dit ongeval werden twee mensen op slag gedood. Later bleek dat de tank van 26 liter hydrazine (70% hydrazine, 30% water) leeggelopen was. Door de vrees voor vergiftiging door het vrijgekomen hydrazine hebben zo'n 380 omwonenden, brandweerlieden en militairen een uitvoerig bloedonderzoek moeten ondergaan.

Hydrazine (N2H4) wordt in de F16 gebruikt als brandstof voor de generator van het noodstroomsysteem en is een kleurloze en snel verdampende vloeistof. Het kookpunt van hydrazine is 113,5 oC en bij 52 oC vormt de stof met lucht een explosief gasmengsel. De grenswaarde bedraagt 0,1 massa-ppm, de reukgrens 2 tot 3 massa-ppm. De grenswaarde van hydrazine is laag omdat de stof kankerverwekkend is en zeer reactief is ten opzichte van dierlijk (menselijk) weefsel. Spatten in het oog kunnen blijvende beschadigingen veroorzaken; longen, lever en nieren kunnen worden aangetast.

17. Geef de structuurformule van hydrazine.

Hydrazine kan worden geproduceerd door ammoniak met waterstofperoxide (H2O2) te laten reageren, waarbij ook water ontstaat.

18. Geef de reactievergelijking.

19. Verklaar de zeer goede oplosbaarheid van hydrazine in water.

20. Hoe zou je een hoeveelheid hydrazine snel (vrij) onschadelijk kunnen maken?

Bij sommige stoffen kan door ruiken worden vastgesteld of de grenswaarde is overschreden.

21. Geldt dat ook voor hydrazine? Motiveer je antwoord.

Hydrazine wordt ook op grote schaal gebruikt als anticorrosiemiddel in boilers en stoomketels. N2H4 reageert namelijk snel met zuurstof:

N2H4(aq) + O2(g) → N2(g) + 2 H2O(l)

Water waarmee boilers worden gevoed, bevat in de regel 0,010 massa-ppm zuurstof.

23. Bereken hoeveel ton water van zuurstof kan worden ontdaan met 1,0 kg hydrazine.