Verenigingen

Hoe staat het met jouw chemische kennis?

KNCV | maandag 18 juli 2016

Test je chemiekennis met de summer challenge.

In mei bogen duizenden leerlingen zich over hun eindexamen scheikunde. In deze examens werd het begrip van de chemische principes getetst. De KNCV biedt haar leden nu in de Scheikunde Summer Challenge de mogelijkheid hun parate kennis te tetsen.

Wat houdt het in?

Uit de scheikunde examens 2016 zijn drie vragen geselecteerd. Van elk niveau – vmbo, havo en vwo – is een vraag in de challenge opgenomen. Bij de vragen staat niet vermeld van welk niveau ze afkomstig zijn. Ingescande uitwerkingen kun je vóór 31 juli insturen via www.kncv.nl/summerchallenge. In de eerste week van augustus ontvangen deelnemers de antwoordsleutels. Eind augustus maken we de winnaar bekend!

Opdracht 1: Gas uit afval

Methaan uit aardgas levert in Nederland per jaar ongeveer 1,5·1018 J aan energie. In 2007 werd in het rapport “Vol gas vooruit!” het doel gesteld dat op korte termijn 3,0% van deze energie wordt geleverd door biogas. Biogas ontstaat wanneer biomassa door een mengsel van bacteriën wordt afgebroken onder zuurstofarme omstandigheden. De hoofdbestanddelen van biogas zijn koolstofdioxide en methaan. De reactiewarmte
bij de verbranding van biogas bedraagt gemiddeld
–2,0·107 J m–3. Deze energiewaarde kan vooral worden toegeschreven aan het aanwezige methaan. Hieronder is een reactievergelijking voor het totale proces van de vorming van biogas uit biomassa weergegeven. Voor biomassa wordt de verhoudingsformule CcHhOoNnSs gebruikt.
CcHhOoNnSs + y H2O → x CH4 + n NH3 + s H2S + (c-x) CO2
x = 0,125 (4c + h - 2o - 3n + 2s)
y = 0,250 (4c – h - 2o + 3n+ 2s)
Een bepaalde fractie biomassa kan worden voorgesteld met de volgende verhoudingsformule: C38H60O26N3.

  • Bereken hoeveel ton van deze biomassa moet worden vergist tot biogas om bovengenoemde doelstelling te bereiken. Maak onder andere gebruik van de volgende gegevens:

− de molaire massa van C38H60O26N3 bedraagt
975 g mol–1;
− biogas bevat 46 vol% methaan;
− het molair volume bedraagt 2,4·10–2 m3 mol–1.

Opdracht 2: Mengsel

Eva krijgt het volgende voorschrift voor een verrassend proefje, dat ze in een zuurkast uitvoert:
− Doe een beetje water op een houten plankje.
− Zet een bekerglas op het vochtige plankje.
− Doe een schep NH4Cl in het bekerglas.
− Voeg een schep Ba(OH)2 toe en meet direct de temperatuur van het mengsel in het bekerglas.
− Meng deze vaste stoffen door met de thermometer te roeren.
− Lees tijdens het roeren regelmatig de temperatuur af.
− Neem, wanneer de temperatuur niet meer verandert, het bekerglas van het plankje.

De docent geeft aan dat Eva de reactie kan weergeven met onderstaande, nog onvolledige, vergelijking. Eén coëfficiënt ontbreekt.

2 NH4Cl + Ba(OH)2 →
2 NH3 + BaCl2 + … H2O

  • Geef de ontbrekende coëfficiënt.
  • De reactie die plaatsvindt is een zuur-basereactie. Geef de naam van het ion dat bij deze reactie als base reageert.
  • Bereken hoeveel gram NH3 kan ontstaan uit 5,0 g NH4Cl.

Opdracht 3: Groene airbag

Een airbag in een auto is een veiligheidsvoorziening die inzittenden bij een botsing moet beschermen. De airbag wordt dan in zeer korte tijd gevuld met een gas. In onderstaand tekstfragment wordt een nieuw ontwerp beschreven dat in vergelijking met de huidige airbags een verbetering betekent op milieugebied.
Een fabrikant van airbags voor de auto-industrie heeft een nieuw milieuvriendelijk concept ontwikkeld. Het systeem maakt gebruik van de gassen waterstof en zuurstof in combinatie met argon om de airbag op te blazen wanneer een botsing plaatsvindt. Door middel van een ontstekingsmechanisme vindt er een chemische reactie plaats. Na de reactie is de airbag gevuld met een mengsel van waterdamp en argon. Het nieuwe systeem is in 2012 in productie gegaan voor een Europese autofabrikant. naar: www.autoliv.com
Argon staat in groep 18 van het periodiek systeem.

  • Geef de algemene naam van de elementen die in groep 18 van het periodiek systeem staan.
  • Geef de vergelijking van de reactie die in tekstfragment 1 wordt beschreven.
KNCV

Logo KNCV

De Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging (KNCV) vergroot de (vak)kennis van leden, bevordert de contacten tussen leden en behartigt hun belangen in hun werkveld en richting politiek en overheid. Werk, Onderwijs en Maatschappij zijn de speerpunten van het beleid. Ook maakt de KNCV zich hard voor de beeldvorming van de chemie buiten de vereniging.

NVBMB

Logo NBVME

De Nederlandse Vereniging voor Biochemici en Moleculair Biologen (NVBMB) is opgericht in 1927 en vertegenwoordigt de belangen van studenten en professionals in deze vakgebieden. De vereniging heeft tot doel het veld van biochemie en moleculaire biologie te stimuleren. 

NBV

Logo NBV

De Nederlandse Biotechnologische Vereniging (NBV) is dé beroepsvereniging van professionals werkzaam in de toegepaste life sciences. De NBV wil professionele activiteiten en maatschappelijk verantwoorde beroepsuitoefening stimuleren. Daarnaast draagt de NBV bij aan een evenwichtige informatievoorziening over nut, belang en maatschappelijke betekenis van de biotechnologie.

Jong KNCV zoekt versterking!

Ben je lid van de KNCV en wil jij je professionele netwerk uitbreiden? Wil je samen met andere jonge chemici de KNCV vertegenwoordigen bij bedrijven en onderwijs­instellingen? Neem jij initiatief en bezit jij over organisatietalent? Dan is Jong KNCV op zoek naar jou! Mail je vragen of je sollicitatie naar ons!