Eindexamen scheikunde vwo 2007, tijdvak 1 (scheikunde 1)

Leg aan de hand van de ruimtelijke weergave van een molecuul 1,2-epoxypropaan uit of er stereo-isomeren van 1,2-epoxypropaan mogelijk zijn. 1,2-Epoxypropaan is een belangrijke grondstof voor verschillende soorten polymeren. Wanneer 1,2-epoxypropaan polymeriseert, ontstaat een zogenoemde polyether. De polymerisatie van 1,2-epoxypropaan start doordat een molecuul 1,2-epoxypropaan reageert met een molecuul van een zogenoemde initiator, vaak een alcohol. Daarna reageren moleculen 1,2-epoxypropaan met moleculen van de ontstane tussenproducten tot de uiteindelijke polymeerketens. De polymerisatie van 1,2-epoxypropaan met 1,2-propaandiol als initiator is hieronder in een reactievergelijking weergegeven. CH 3 CH 3 CH OH + ( m + n ) CH 3 CH O CH 2 CH 2 OH 1,2-propaandiol 1,2-epoxypropaan Door de molverhouding initiator : 1,2-epoxypropaan te variëren en/of door van verschillende initiatoren uit te gaan, kunnen bij de polymerisatie van 1,2-epoxypropaan verschillende soorten polymeermoleculen worden gevormd. Omdat de sterkte van de bindingen tussen deze verschillende soorten moleculen varieert, kan men op deze manier de eigenschappen van de stof die ontstaat, beïnvloeden. Zo zullen de polymeermoleculen die ontstaan bij de polymerisatie van 1,2-epoxypropaan met sacharose als initiator verschillen van de polymeermoleculen die ontstaan met 1,2-propaandiol als initiator. Eén van die verschillen is dat de gemiddelde lengte van de ketens in de polymeermoleculen die ontstaan met sacharose als initiator anders is dan in de polymeermoleculen die ontstaan met 1,2-propaandiol als initiator.

Leg uit of de gemiddelde lengte van de ketens in de polymeermoleculen die ontstaan met sacharose als initiator groter of kleiner is dan de gemiddelde lengte van de ketens in de polymeermoleculen die ontstaan met 1,2-propaandiol als initiator. Neem aan dat: − de molverhouding 1,2-propaandiol : 1,2-epoxypropaan gelijk is aan de molverhouding sacharose : 1,2-epoxypropaan; − bij beide polymerisaties het 1,2-epoxypropaan volledig reageert.

Geef de formule van loodwit. De bereiding van loodwit wordt niet zo nauwkeurig beschreven. De keramische potten waren niet volledig afgesloten: het lood stond via kieren in de planken in contact met de buitenlucht en met gasvormige stoffen die uit de broeiende paardenmest kwamen. Andere stoffen konden vanuit de paardenmest niet door of langs de planken in de pot terechtkomen. Zie figuur hiernaast. Bij het proces ontstaat eerst loodhydroxide. Een deel van dit loodhydroxide wordt in een zuur-base reactie met de damp van ethaanzuur omgezet tot loodethanoaat: Pb(OH) 2 + 2 CH 3 COOH → Pb(CH 3 COO) 2 + 2 H 2 O Vervolgens reageert loodethanoaat door tot loodcarbonaat. Ook dit is een zuur- base reactie. Voor deze omzetting van loodethanoaat tot loodcarbonaat zijn twee stoffen nodig, die weliswaar in de lucht voorkomen, maar waarvan de concentraties te klein zijn voor de beschreven vorming van relatief grote hoeveelheden loodwit. Extra hoeveelheden van deze twee stoffen komen uit de azijn en uit de damp van de broeiende paardenmest. Uiteindelijk wordt bij deze bereiding van loodwit geen ethaanzuur verbruikt.

Op welke twee manieren bevordert het feit dat het broeien van paardenmest een exotherm proces is de vorming van loodwit? Geef een verklaring voor je antwoord. Ook de vorming van loodzeep wordt in het artikel niet zo nauwkeurig beschreven (zie regels 26 en 27). De journalist wil de lezer waarschijnlijk niet lastig vallen met chemische termen. Uit onderzoek is gebleken dat die loodzeep voornamelijk uit loodpalmitaat en loodstearaat bestaat. Loodpalmitaat en loodstearaat zijn de loodzouten van de vetzuren palmitinezuur respectievelijk stearinezuur. De stoffen uit de ‘organische fracties in de grondlaag’ die bij de vorming van loodzeep zijn betrokken, zijn de triglyceriden uit de olie (zie regel 10). Die olie was bij de Oude Meesters meestal lijnolie. Een leerling probeert een nauwkeurigere beschrijving voor de vorming van loodzeep te geven. Hij veronderstelt dat de omzetting van loodwit tot loodzeep begint met de hydrolyse van triglyceriden uit de lijnolie. Dit is mogelijk doordat de onderlaag van het schilderij in de loop van de tijd een geringe hoeveelheid water heeft opgenomen.

Geef een nauwkeurigere beschrijving voor de vorming van loodzeep uit loodwit, gebruik makend van chemische vaktermen. Gebruik in je beschrijving ook gegevens uit deze opgave met betrekking tot de samenstelling van loodwit. Begin je beschrijving met: Door hydrolyse van triglyceriden uit de lijnolie ontstaan … Een leerling wil onderzoeken of de bewering van Boon klopt over de herkomst van het chloride in het loodwit van slechte kwaliteit (zie regels 17 t/m 19). Hij stelt zich de volgende onderzoeksvraag: „Bevat de damp die uit broeiende paardenmest komt stoffen die chloride-ionen bevatten?”