Antwoorden deel 2 havo/vwo (tekstboek en werkboek)
Hoofdstuk 6 - Energie en stoffen
Gecursiveerde tekst is een toelichting op het antwoord.
Tekstboek
6.1A
1 Warmte produceren, iets laten bewegen, nieuwe stoffen maken.
2 De zon.
3 Uit hout, turf en steenkool.
4 Aardolie, aardgas en steenkool.
5 Dat de voorraden van deze stoffen opraken.
6 Energiebronnen die niet opraken.
7 Bij gebruik komen geen schadelijke stoffen vrij.
8 Zon, wind, stromend water van rivieren en zeeën.
9 Bij de verbranding van aardgas komen minder schadelijke stoffen vrij.
Met name de uitstoot van zwaveldioxide is bij aardgas in vergelijking met steenkool en aardolie veel minder.
10 Het splijten van het binnenste deel (de kern) van een uraniumdeeltje.
11 Op de zon.
12 Zonnecollector en zonnecel.
13 Uit mest, huishoudelijk afval en rioolwater.
6.1B
14 a Chemische energie is de energie die is opgeslagen in stoffen.
a Bewegingsenergie is de energie van bewegende voorwerpen.
c Zwaarte-energie is de energie van een voorwerp dat kan vallen.
d Elektrische energie is de energie van elektrische stroom.
e Stralingsenergie is de energie van elektromagnetische straling.
f Kernenergie is de energie van uranium.
g Warmte is een energiesoort.
15
m = 800 kg
v = 35 m/s
Invullen geeft:
16
Fz = 10 N
h = 2 m
Invullen geeft:
17
18 Bij een energie-omzetting verdwijnt de ene energiesoort en ontstaan andere energiesoorten.
19 Elektrische energie bewegingsenergie + warmte
20 Bij energie-omzettingen blijft de totale hoeveelheid energie even groot.
21 De totale hoeveelheid energie vóór de omzetting is gelijk aan de totale hoeveelheid energie na de omzetting. De totale hoeveelheid energie is dus 1000 J.
Er ontstaat 910 J bewegingsenergie.
Er is dus 1000 - 910 = 90 J warmte ontstaan.
22 a
b Van de zwaarte-energie wordt 10% omgezet in warmte.
Van de zwaarte-energie wordt dus 90% omgezet in bewegingsenergie.
90% van 5,25 J =
Vlak boven de grond is de bewegingsenergie van het boek dus 4,725 J.
c
De snelheid waarmee het boek op de grond komt is dus 5,2 m/s.
6.2A
23 Onnodige verlichting uitdoen, raam dicht doen met verwarming aan, verwarming lager zetten en eventueel een trui aandoen, gas uitdoen als het eten klaar is, geen wasdroger gebruiken als de zon schijnt, maar de was buiten aan de waslijn hangen, spaarlampen gebruiken, de auto laten staan (zeker voor kleine ritjes), geen overbodige elektrische apparaten gebruiken, energiezuinige apparaten gebruiken, enz.
24 Spaarlampen gebruiken veel minder energie dan gloeilampen.
25 In de warmtewisselaar van een HR-ketel wordt de warmte van de verbrandingsgassen gebruikt om het koude water dat naar de ketel gaat voor te verwarmen.
26 Het temperatuurverschil, de soort stof waaruit de wand bestaat, de dikte van de wand.
27 Waar de meeste warmte verdwijnt.
28 Kieren dichten, dubbel glas aanbrengen, isoleren van muren, vloer en dak.
29 Bij een grote afstand kan de lucht in de spouw gaan stromen. En stromende lucht zorgt voor warmtetransport.
6.2B
30 Het rendement van een energie-omzetting is het percentrage van de energie dat nuttig wordt gebruikt.
31 a Het rendement kun je berekenen met de formule:
b het rendement in %
Etotaal de totale hoeveelheid energie in joule (J) vóór de omzetting
Enuttig de hoeveelheid nuttige energie in joule (J) ná de omzetting
32
Etotaal = 3400 J
Enuttig = 800 J
Invullen geeft:
33 8% van 7000 J wordt omgezet in stalingsenergie.
8% van 7000 J is
Er ontstaat dus 560 J stralingsenergie.
6.3A
34 Een chemische reactie is een proces waarbij stoffen verdwijnen en nieuwe stoffen ontstaan.
35 De volledige verbranding van aardgas, het maken van nieuwe stoffen met elektrische stroom, het rotten van gft-afval, de reactie de optreedt bij het verhitten van suiker.
36 Koolstof
6.3B
37 Een ontledingsreactie is een reactie waarbij uit één stof twee of meer nieuwe stoffen ontstaan.
38 a Thermolyse is ontleding door middel van warmte.
b Elektrolyse is ontleding door middel van elektrische energie.
39 a Met een gloeiende houtspaander.
b De houtspaander gaat branden.
40 a Met de knalgasproef.
b Je hoort een knalletje.
41 Fotolyse is ontleding door middel van stralingsenergie.
6.4A
42 Uit atomen.
43 Honderd
44 a H
b N
c Fe
d C
e Hg
f He
45 a Chloor
b Zwavel
c Natrium
d Cadmium
e Lood
f Zilver
6.4B
46 Enkelvoudige stoffen bestaan uit één atoomsoort.
47 Verbindingen.
48 Op grond van hun stofeigenschappen.
49 Op die lege plekken moetsten atoomsoorten komen die nog niet ontdekt waren.
50 Een ander woord voor atoomsoort.
51 Periode.
52 Groep
53 a Halogenen
b Fluor, chloor, broom en jodium.
54 a Edelgassen
b Helium, neon, argon.
55/56 a Koolstofmonooxide (CO), koolstofdioxide (CO2).
b Waterstofchloride (Hcl).
c Koolstofmonooxide (CO), koolstofdioxide (CO2), alcohol (C2H6O), zwaveldioxide (SO2).
d Ammoniak (NH3)
e Zwaveldioxide (SO2), zwavelzuur (H2SO4).
f Ammoniak (NH3), water (H2O).
57 In de formule staan de symbolen C, H en O.
C is het symbool van koolstof.
H is het symbool van waterstof.
O is het symbool van zuurstof.
Rechtsonder de C staat de index 2. Er zijn dus twee koolstofatomen.
Rechtsonder de H staat de index 6. Er zijn dus zes waterstofatomen.
Rechtsonder de O staat geen index. Er is dus één zuurstofatoom.
Een molecuul alcohol is dus opgebouwd uit twee koolstofatomen, zes waterstofatomen en één zuurstofatoom.
58 De index geeft aan hoeveel atomen van een bepaalde soort in een molecuul voorkomen.
59 De coëfficiënt geeft het aantal moleculen aan.
60 a 4 SO2
b 5 Fe
c 6 F2
61 naam formule
fluor F2
chloor Cl2
broom Br2
jodium I2
zuurstof O2
waterstof H2
stikstof N2
Werkboek
Voorkennis
1 Warmte produceren
2 Iets laten bewegen
3 Nieuwe stoffen maken
$ Een energiebron levert energie.
$ Aardolie, steenkool, aardgas, uranium, waterstof, zon, wind, water, aardwarmte, biogas.
$ Zwaveldioxide, stikstofoxiden
$ Dat de temperatuur op aarde hoger wordt.
$ 1 Atomen
2 Moleculen
3 Ionen
6.1A
7 a Omdat er toen veel minder apparaten waren die energie gebruikten. Er was minder welvaart.
b Ongeveer 5.000.000.000 miljard joule.
c Nee, want er wordt veel aan energiebesparing gedaan. En er komen steeds zuiniger apparaten en huizen worden geïsoleerd.
d Amerika
e Ontwikkelingslanden en zuideuropese landen, bijvoorbeeld Nigeria en Portugal.
8 a Videorecorder, computer.
b Televisie, radio.
3 a
b Groene stroom is elektriciteit die op een milieuvriendelijke manier is opgewekt uit duurzame bronnen.
c Je betaalt voor Groene Stroom evenveel als voor gewone stroom. Inclusief de energiebelasting.
d 1 De voorraad >normale= grondstoffen als gas, steenkool en aardolie neemt minder snel af.
2 De productie van schadelijke afvalstoffen wordt ster beperkt.
4 a
b De verwachte energie-opbrengst is 180.000 kWh/jaar.
Dit is, volgens het bord goed voor 70 huishoudens op jaarbasis.
Een huishouden gebruikt dus per jaar = 2571 kWh
c Deze vraag kan niet worden gemaakt, omdat er een gegeven mist. Namelijk dat de foto gemaakt is op 23 mei 2001. Met dit gegeven kan de volgende berekening worden gemaakt:
E = 69.000 kWh
t = 31 + 28 + 31 + 30 + 23 = 143 dagen = 3432 uur
Invullen geeft:
d Het actueel opgewekte vermogen staat op 4 kW. Dit is veel minder dan 20 kW.
e Een huishouden verbruikt 2571 kWh (zie vraag a).
Dat kost 2571 0,14 = i 359,94
5
energiebron
voordeel
nadeel
aardolie
eenvoudig te transporteren
eenvoudig uit de grond te halen
goedkoop
niet-vernieuwbaar
weinig voorraad
ongelukken zijn ramp voor milieu
steenkool
grote voorraad
goedkoop
moeilijk te transporteren
niet-vernieuwbaar
geeft schadelijke stoffen
winning is gevaarlijk en smerig
er blijven lelijke puinbergen over
aardgas
eenvoudig te transporteren
geeft minder schadelijke stoffen
goedkoop
niet-vernieuwbaar
planten en bomen gaan dood door gaslekken
geeft schadelijke stoffen
explosief
uranium
veel energie uit weinig stof
geen schadelijke gassen in de lucht
niet-vernieuwbaar
radio-actief afval
er zijn kernwapens van te maken
ongeval is een ramp
waterstof (brandstof)
schoon
grote voorraad water
explosief
duur om te maken
waterstof (kernfusie)
veel energie uit weinig stof
schoon
grote voorraad water
weinig radio-actief afval
zeer hoge temperatuur nodig
duur om te maken
ongeval is een ramp
zon
duurzaam
gratis
zonnecellen en zonnecollectoren zijn duur
zon schijnt vooral in de zomer
bewaren kost veel ruimte
wind
gratis
schoon
vaak aanwezig
geen schadelijke stoffen
duurzaam
geluidsoverlast
vogels slaan te pletter
weinig energie per windmolen
horizonvervuiling
water
goedkoop
grote voorraad
duurzaam
centrale is duur
waterstand kan veranderen
aard-warmte
goedkoop
geen schadelijke stoffen
schadelijke stoffen in het water
put beperkte tijd bruikbaar
biogas
duurzaam
minder afval
installatie is duur
6 a
b Aardwarmte is de energie van warm grondwater.
c Geothermische energie.
d 1 Opwekking van elektriciteit.
2 Verwarmingsdoeleinden (verwarming van huizen).
e 600 MW
f Er is een put geboord van 2250 m. Het warme water wordt hieruit omhoog gepompt. Het gebruikte (dus afgekoelde) water wordt 1300 m verderop weer terug in de aarde gebracht.
g Via een warmtewisselaar.
7 a Door de stralingsenergie die op de collector valt.
b Het water op de gewenste temperatuur brengen als er niet voldoende stralingsenergie van de zon op de collector valt.
c Zwart absorbeert stralingsenergie het best.
d Geleiding
e Geleiding en stroming.
f De glazen afdeklaag kaatst een beetje straling terug.
g Zo kun je ervoor zorgen dat er zoveel mogelijk zonnestraling op de collector valt.
Er valt het meeste stralingsenergie per m2 op de collector als de zonnestraling er loodrecht opvalt.
h Het is beter voor het milieu want er hoeven geen fossiele brandstoffen te worden verbrand. Er komen dus geen schadelijke gassen in de lucht.
Bovendien ben je met zonne-energie niet afhankelijk van de levering van het energiebedrijf.
Dit is in Nederland niet zo belangrijk, maar in andere landen kan de onafhankelijkheid van een elektriciteitsbedrijf zeer belangrijk zijn.
6.1B
8 a Chemische energie.
b Stralingsenergie
Leerlingen kunnen (nog) niet weten dat op de zon stralingsenergie ontstaat uit kernenergie.
c Kernenergie
d Zwaarte-energie
e Bewegingsenergie
9 a chemische energie opstijgende raket bewegingsenergie + zwaarte-energie + warmte
elektrische energie mixer bewegingsenergie + warmte
elektrische energie strijkijzer warmte
elektrische energie luidspreker bewegingsenergie + warmte
b Een energiesoort die je bij deze omzetting niet nuttig kunt gebruiken.
c De ongewenste energiesoorten zijn bij a in renvooi aangegeven.
10 Mogelijke apparaten (in de volgorde van het werkboek): elektrische kettingzaag, gasbrander, kerncentrale, elektrische kookplaat, dynamo.
11
m = 800 g = 0,8 kg
v = 25 m/s
Invullen geeft:
12 Antwoorden staan vet.
Eb (J)
m (kg)
v (m/s)
197
13,5
5,4
0
874,3
0
47,6
0,231
20,3
34.543.521.123
34117
450
163,5
0,281
34,1
20.420
4,185
98,79
2300
3,6
36
34.600
245
16,8
78,54
0,34
26,1
13 Antwoorden staan vet.
Ez (J)
Fz (N)
h (m)
m (kg)
66
10,3
6,4
9,3
0,45
20,56
23
34
0,67
3,4
200151
5670
35,3
567
456,7
234,56
1,947
12.340
0,68
18147
23,78
564,3
0,04214
56,43
4,56
5,6
0,81
0,56
3.455.000
34.500
100
13.234
566
23,4
14
Fz = m 10
m = 750 g = 0,75 kg
Invullen geeft: Fz = 0,75 10 = 7,5 N
Fz = 7,5 N
h = 2 m
Invullen geeft:
15 a Chemische energie.
b 250 ml = 2,5 100 ml
Het bord vanillevla levert dus:
2,5 380 kJ = 950 kJ
c
Ez = 950 kJ = 950.000 J
Fz = m 10
m = 60 kg
Invullen geeft: Fz = 60 10 = 600 N
Fz = 600 N
Invullen geeft:
d 1 Hij gebruikt energie niet uitsluitend voor het klimmen.
2 Hij heeft ook energie nodig om wrijving te overwinnen.
16 a
Fz = m 10
m = 4 kg
Invullen geeft: Fz = 4 10 = 40 N
Fz = 40 N
h = 20 m
Invullen geeft:
b Er ontstaat warmte.
De bewegingsenergie van de steen vlak boven de grond is dus 800 - 80 = 720 J.
c
Invullen geeft:
De snelheid waarmee het rotsblok op de grond komt, is dus 13,4 m/s.
17 a
Fz = m 10
m = 10 kg
Invullen geeft: Fz = 10 10 = 100 N
Fz = 100 N
h = 9 m
Invullen geeft:
b Er ontstaat 900 J bewegingsenergie.
Omdat er geen wrijving is, wordt alle zwaarte-energie omgezet in bewegingsenergie.
c
Invullen geeft:
De snelheid van het voorwerp onderaan de helling is dus 13,4 m/s.
6.2A
18 a Er wordt niet zuinig omgegaan met energie. Als naast de koelkast een kachel staat, moet de koelkast veel meer koelen. Dit kost extra energie.
b Als je de was buiten in de zon droogt, heb je geen wasdroger nodig. Er wordt dus zuinig omgegaan met energie.
c Met de auto naar de brievenbus kost energie. En brievenbussen zijn meestal niet zo ver dat je er met de auto naartoe moet. Er wordt dus niet zuinig omgegaan met energie.
d Overal in huis brandt licht, maar het is niet waarschijnlijk dat in al die vertrekken mensen zijn. Er wordt dus niet zuinig omgegaan met energie.
e Het gas wordt aangestoken met een lucifer. Er hoeft dus geen waakvlam te branden. Het gasverbruik is hierdoor lager. Er wordt dus zuinig omgegaan met energie.
f Als een smalle pan op de brede kookplaat wordt gezet, gaat er veel warmte langs de pan. Er wordt dus niet zuinig omgegaan met energie.
g Een gloeilamp wordt vervangen door een spaarlamp. Spaarlampen verbruiken veel minder elektrische energie dan gloeilampen. Er wordt dus zuinig omgegaan met energie.
h Met weinig kleren heb je het sneller koud. Je kunt dan bijvoorbeeld een trui aantrekken (zuining met energie) of de verwarming hoger zetten (niet zuinig met energie). Er wordt dus niet zuinig omgegaan met energie.
19 a Dan is het temperatuurverschil tussen binnen en buiten kleiner. Er wordt dan minder warmte afgestaan aan de koudere omgeving.
b Men bespaart 5% van 3000 m3,
dit is . Men bespaart dus 150 i 0,26 = i 39,--.
20 a
b Omdat bij de verbranding van aardgas zuurstof wordt verbruikt.
c Ze halen hun zuurstof niet meer uit de in toenemende mate geïsoleerde, dus gesloten woningen.
d Een HR-ketel.
e Van de vier ketels geeft de ketel met het vetgedrukte getal de minste kosten.
f Omdat een HR-ketel in aanschaf veel duurder is. Bij een laag gasverbruik is de terugverdientijd dan groter dan de levensduur van een HR-ketel.
g Omdat je eerst de duurdere ketel moet aanschaffen. De winst komt pas als je een bepaalde hoeveelheid aardgas hebt bespaard.
21 a Luchtledig (zonder lucht).
b Geleiding en stroming.
c Om de warmte van binnenuit terug te kaatsen.
d Om warmteverlies door straling tegen te gaan.
22 a Omdat in een spouw met lucht stroming kan optreden. Hierdoor gaat warmte verloren.
b Met een stof die warmte slecht geleidt.
23 a
b Apparaten met een standby-stand. De stand-by stand zorgt er nl. voor dat het apparaat stroom verbruikt zonder dat je dat doorhebt.
c 1 Je bespaart er geld mee.
2 Als de stand-by stand is ingeschakeld, kan het apparaat vlam vatten.
d Het is beter voor het milieu, want je verbruikt minder energie.
e Hij bespaart 2,27 + 3,63 + 4,54 = i 10,44
f
24 a
b De afgesloten ruimte tussen de twee glasplaten houden de warmte langer binnen.
c 1 De spouw is gevuld met een speciaal gasmengsel.
2 De binnenste ruit is aan de spouwzijde voorzien van een laag metaal.
d Je bespaart 8 m3 meer gas dan bij dubbelglas. Dit is ongeveer / 6,B . Dit is ongeveer i 2,73.
25 Omdat de rijp ook gekoeld wordt. De koelkast verbruikt dan meer elektrische energie.
6.2B
26 a Deze 70% bestaat uit warmte die direct verloren gaat aan de koudere omgeving (via de uitlaatgassen).
b Omdat bij de opwekking van elektrische energie in een elektriciteitscentrale veel energie verloren gaat.
27 Er wordt per jaar 10% van 3000 m3 verbruikt ten gevolge van het warmteverlies.
Dit is
300 m3 bevat 300 32.000 kJ = 9.600.000 kJ.
28
Etotaal = 300.000 J
Enuttig = 60.000 J
Invullen geeft:
29 a 9,8 kW
b 13,2 kW
c Het vermogen is de energie die in één seconde wordt gebruikt. Voor één seconde geldt:
Etotaal = 13,2 kJ = 13200 J
Enuttig = 9,8 kJ = 9800 J
Invullen geeft:
d Dit zou betekenen dat er geen energieverlies zou zijn. Het rendement zou dus 100% zijn.
e 1 Niet alle warmte komt bij het water in de cv terecht.
2 Niet al het aardgas wordt volledig verbrand.
30 a Dit kun je aflezen aan het temperatuurverschil tussen het instromende en het uitstromende water.
b A
Bij 8 cm3/s is het temperatuurverschil tussen het instromende water en het uitstromende water groter dan bij 10 cm3/s. Dit kun je in het diagram zien doordat de afstand tussen de twee grafieken bij 8 cm3/s groter is dan bij 10 cm3/s. Bij 8 cm3/s wordt dus meer warmte afgestaan aan de kamer. Het rendement is dus bij een stroomsterkte van 8 cm3/s groter dan bij 10 cm3/s.
6.3A
31 Bij het verhitten van suiker, bij het verhitten van hout, bij het koken van een ei en bij een verbranding.
32 Omdat er een bruine stof ontstaat en een gas dat stank veroorzaakt. De bruine stof en het stinkende gas zijn nieuwe stoffen.
33 Je ziet dan een zwarte stof.
34 a De taart wordt zwart.
b Koolstof
c Ja, want er ontstaat koolstof.
35 Je moet de aardappels dan verhitten. Als er een zwarte stof ontstaat, bevatten aardappels een organische stof.
6.3B
36 Nee, want het water blijft water. Er ontstaan geen nieuwe stoffen.
37 a Ja, want de bruine vloeistof en de zwarte vaste stof zijn nieuwe stoffen. De oplossing was eerst kleurloos.
b Elektrolyse
38 C
Er ontstaat twee maal zoveel waterstof. De waterstof zit dus in ruimte 2.
Zuurstof ontstaat aan de pluspool. Dat is nr. 3.
39 Fotolyse
40 Verbranden is een reactie met zuurstof.
Verhitten is verhogen van de temperatuur.
Door verhitting kan een chemische reactie (thermolyse) optreden.
6.4A
41 a pen, pan, pet, nat, net, ten, tapen.
b Alle combinaties met twee of meer van de getekende bolletjes zijn goed.
42 C
43 Nee, want de tweede letter van een symbool moet een kleine letter zijn. Het juiste symbool is Zn.
44 K, Cl, Na, P, Ca, Mg.
6.4B
45 a In figuur 6.24b.
De moleculen van een enkelvoudige stof zijn opgebouwd uit atomen van één soort.
b In figuur 6.24a.
De moleculen van een verbinding zijn opgebouwd uit verschillende soorten atomen.
46 Strontium, het symbool is Sr.
47 a
b Fysisch betekent: betrekking hebbende op de natuur of overeenkomend met de natuur.
Volgens van Dale Groot Woordenboek der Nederlandse Taal.
c Chemisch betekent: scheikundig.
Volgens van Dale Groot Woordenboek der Nederlandse Taal.
d Met elementen worden atoomsoorten bedoeld.
e Het Periodiek Systeem..
f Er zijn nieuwe atoomsoorten gevonden.
48 a 7
b 2
c 23
49
stof
een molecuul is opgebouwd uit
molecuulformule
aceton
3 koolstofatomen
6 waterstofatomen
1 zuurstofatoom
C3H6O
sacharose
12 koolstofatomen
22 waterstofatomen
11 zuurstofatomen
C12H22O11
etheen
2 koolstofatomen
4 waterstofatomen
C2H4
natriumhydroxide
1 natriumatoom
1 zuurstofatoom
1 waterstofatoom
NaOH
serine
3 koolstofatomen
7 waterstofatomen
3 zuurstofatomen
1 stikstofatoom
C3H7O3N
citroenzuur
6 koolstofatomen
8 waterstofatomen
7 zuurstofatomen
C6H8O7
tolueen
7 koolstofatomen
8 waterstofatomen
C7H8
50
stof
edelgas
halogeen
metaal
zink
G
G
O
neon
O
G
G
argon
O
G
G
jodium
G
O
G
chroom
G
G
O
fluor
G
O
G
magnesium
G
G
O
helium
O
G
G
51 a [figuur]
b 2 SO2
52 a 4 Br2
b 5 Zn
c 3 PCl3
d 2 C2H6
53 B
Chloor is een enkelvoudige stof. De molecuulformule van chloor is Cl2.
54 a Na
b I2
c Au
d Mg
e F2
55 A
De moleculen van een enkelvoudige stof zijn opgebouwd uit één soort atomen.
56 Nee, want er zijn ook enkelvoudige stoffen die uit moleculen bestaan. Deze moleculen zijn opgebouwd uit één atoomsoort.
57 a 8
b 3
De atoomsoorten broom, koolstof en waterstof.
c C2H4Br2
58 C
Watermoleculen zijn opgebouwd uit twee soorten atomen: waterstofatomen en zuurstofatomen. Ammoniakmoleculen zijn opgebouwd uit twee soorten atomen: stikstofatomen en waterstofatomen.
Koolstofdioxidemoleculen zijn opgebouwd uit koolstofatomen en zuurstofatomen.
Dus alleen zuurstof, waterstof en stikstof zijn enkelvoudige stoffen.
59 D
De moleculen van een verbinding zijn opgebouwd uit twee of meer soorten atomen. De moleculen van fosfortrichloride zijn opgebouwd uit fosforatomen en chlooratomen. De moleculen van koolstofmonooxide zijn opgebouwd uit koolstofatomen en zuurstofatomen. De moleculen van alcohol zijn opgebouwd uit koolstofatomen, waterstofatomen en zuurstofatomen. De moleculen van suiker zijn opgebouwd uit koolstofatomen, waterstofatomen en zuurstofatomen.
Alleen natrium en chloor zijn geen verbindingen, maar enkelvoudige stoffen.
60 B
Er zijn drie moleculen met één soort atomen. Dit zijn moleculen van een enkelvoudige stof.
Er zijn twee moleculen met twee soorten atomen. Dit zijn moleculen van een verbinding.
Zoekpuzzel
Röntgenstraling
Hoofdstuk 6 - Energie en stoffen
Gecursiveerde tekst is een toelichting op het antwoord.
Tekstboek
6.1A
1 Warmte produceren, iets laten bewegen, nieuwe stoffen maken.
2 De zon.
3 Uit hout, turf en steenkool.
4 Aardolie, aardgas en steenkool.
5 Dat de voorraden van deze stoffen opraken.
6 Energiebronnen die niet opraken.
7 Bij gebruik komen geen schadelijke stoffen vrij.
8 Zon, wind, stromend water van rivieren en zeeën.
Met name de uitstoot van zwaveldioxide is bij aardgas in vergelijking met steenkool en aardolie veel minder.
10 Het splijten van het binnenste deel (de kern) van een uraniumdeeltje.
11 Op de zon.
12 Zonnecollector en zonnecel.
13 Uit mest, huishoudelijk afval en rioolwater.
6.1B
14 a Chemische energie is de energie die is opgeslagen in stoffen.
a Bewegingsenergie is de energie van bewegende voorwerpen.
c Zwaarte-energie is de energie van een voorwerp dat kan vallen.
d Elektrische energie is de energie van elektrische stroom.
e Stralingsenergie is de energie van elektromagnetische straling.
f Kernenergie is de energie van uranium.
g Warmte is een energiesoort.
15
m = 800 kg
v = 35 m/s
Invullen geeft:
Fz = 10 N
h = 2 m
Invullen geeft:
17
18 Bij een energie-omzetting verdwijnt de ene energiesoort en ontstaan andere energiesoorten.
19 Elektrische energie bewegingsenergie + warmte
20 Bij energie-omzettingen blijft de totale hoeveelheid energie even groot.
21 De totale hoeveelheid energie vóór de omzetting is gelijk aan de totale hoeveelheid energie na de omzetting. De totale hoeveelheid energie is dus 1000 J.
Er ontstaat 910 J bewegingsenergie.
Er is dus 1000 - 910 = 90 J warmte ontstaan.
22 a
b Van de zwaarte-energie wordt 10% omgezet in warmte.
Van de zwaarte-energie wordt dus 90% omgezet in bewegingsenergie.
90% van 5,25 J =
c
De snelheid waarmee het boek op de grond komt is dus 5,2 m/s.
6.2A
23 Onnodige verlichting uitdoen, raam dicht doen met verwarming aan, verwarming lager zetten en eventueel een trui aandoen, gas uitdoen als het eten klaar is, geen wasdroger gebruiken als de zon schijnt, maar de was buiten aan de waslijn hangen, spaarlampen gebruiken, de auto laten staan (zeker voor kleine ritjes), geen overbodige elektrische apparaten gebruiken, energiezuinige apparaten gebruiken, enz.
24 Spaarlampen gebruiken veel minder energie dan gloeilampen.
25 In de warmtewisselaar van een HR-ketel wordt de warmte van de verbrandingsgassen gebruikt om het koude water dat naar de ketel gaat voor te verwarmen.
26 Het temperatuurverschil, de soort stof waaruit de wand bestaat, de dikte van de wand.
27 Waar de meeste warmte verdwijnt.
28 Kieren dichten, dubbel glas aanbrengen, isoleren van muren, vloer en dak.
29 Bij een grote afstand kan de lucht in de spouw gaan stromen. En stromende lucht zorgt voor warmtetransport.
6.2B
30 Het rendement van een energie-omzetting is het percentrage van de energie dat nuttig wordt gebruikt.
31 a Het rendement kun je berekenen met de formule:
Etotaal de totale hoeveelheid energie in joule (J) vóór de omzetting
Enuttig de hoeveelheid nuttige energie in joule (J) ná de omzetting
32
Etotaal = 3400 J
Enuttig = 800 J
Invullen geeft:
33 8% van 7000 J wordt omgezet in stalingsenergie.
8% van 7000 J is
Er ontstaat dus 560 J stralingsenergie.
6.3A
34 Een chemische reactie is een proces waarbij stoffen verdwijnen en nieuwe stoffen ontstaan.
35 De volledige verbranding van aardgas, het maken van nieuwe stoffen met elektrische stroom, het rotten van gft-afval, de reactie de optreedt bij het verhitten van suiker.
36 Koolstof
6.3B
37 Een ontledingsreactie is een reactie waarbij uit één stof twee of meer nieuwe stoffen ontstaan.
38 a Thermolyse is ontleding door middel van warmte.
39 a Met een gloeiende houtspaander.
b De houtspaander gaat branden.
40 a Met de knalgasproef.
b Je hoort een knalletje.
41 Fotolyse is ontleding door middel van stralingsenergie.
6.4A
42 Uit atomen.
43 Honderd
44 a H
b N
c Fe
d C
e Hg
f He
45 a Chloor
b Zwavel
c Natrium
d Cadmium
e Lood
f Zilver
6.4B
46 Enkelvoudige stoffen bestaan uit één atoomsoort.
47 Verbindingen.
48 Op grond van hun stofeigenschappen.
49 Op die lege plekken moetsten atoomsoorten komen die nog niet ontdekt waren.
50 Een ander woord voor atoomsoort.
51 Periode.
52 Groep
53 a Halogenen
b Fluor, chloor, broom en jodium.
54 a Edelgassen
b Helium, neon, argon.
b Waterstofchloride (Hcl).
c Koolstofmonooxide (CO), koolstofdioxide (CO2), alcohol (C2H6O), zwaveldioxide (SO2).
d Ammoniak (NH3)
e Zwaveldioxide (SO2), zwavelzuur (H2SO4).
f Ammoniak (NH3), water (H2O).
57 In de formule staan de symbolen C, H en O.
C is het symbool van koolstof.
H is het symbool van waterstof.
O is het symbool van zuurstof.
Rechtsonder de C staat de index 2. Er zijn dus twee koolstofatomen.
Rechtsonder de H staat de index 6. Er zijn dus zes waterstofatomen.
Rechtsonder de O staat geen index. Er is dus één zuurstofatoom.
Een molecuul alcohol is dus opgebouwd uit twee koolstofatomen, zes waterstofatomen en één zuurstofatoom.
58 De index geeft aan hoeveel atomen van een bepaalde soort in een molecuul voorkomen.
59 De coëfficiënt geeft het aantal moleculen aan.
b 5 Fe
c 6 F2
61 naam formule
fluor F2
chloor Cl2
broom Br2
jodium I2
zuurstof O2
waterstof H2
stikstof N2
Werkboek
Voorkennis
1 Warmte produceren
2 Iets laten bewegen
3 Nieuwe stoffen maken
$ Een energiebron levert energie.
$ Aardolie, steenkool, aardgas, uranium, waterstof, zon, wind, water, aardwarmte, biogas.
$ Zwaveldioxide, stikstofoxiden
$ Dat de temperatuur op aarde hoger wordt.
$ 1 Atomen
2 Moleculen
3 Ionen
6.1A
7 a Omdat er toen veel minder apparaten waren die energie gebruikten. Er was minder welvaart.
b Ongeveer 5.000.000.000 miljard joule.
d Amerika
e Ontwikkelingslanden en zuideuropese landen, bijvoorbeeld Nigeria en Portugal.
8 a Videorecorder, computer.
b Televisie, radio.
3 a
b Groene stroom is elektriciteit die op een milieuvriendelijke manier is opgewekt uit duurzame bronnen.
c Je betaalt voor Groene Stroom evenveel als voor gewone stroom. Inclusief de energiebelasting.
d 1 De voorraad >normale= grondstoffen als gas, steenkool en aardolie neemt minder snel af.
2 De productie van schadelijke afvalstoffen wordt ster beperkt.
4 a
b De verwachte energie-opbrengst is 180.000 kWh/jaar.
Dit is, volgens het bord goed voor 70 huishoudens op jaarbasis.
Een huishouden gebruikt dus per jaar = 2571 kWh
c Deze vraag kan niet worden gemaakt, omdat er een gegeven mist. Namelijk dat de foto gemaakt is op 23 mei 2001. Met dit gegeven kan de volgende berekening worden gemaakt:
t = 31 + 28 + 31 + 30 + 23 = 143 dagen = 3432 uur
Invullen geeft:
d Het actueel opgewekte vermogen staat op 4 kW. Dit is veel minder dan 20 kW.
e Een huishouden verbruikt 2571 kWh (zie vraag a).
Dat kost 2571 0,14 = i 359,94
5
energiebron
voordeel
nadeel
aardolie
eenvoudig te transporteren
eenvoudig uit de grond te halen
goedkoop
niet-vernieuwbaar
weinig voorraad
ongelukken zijn ramp voor milieu
steenkool
grote voorraad
goedkoop
moeilijk te transporteren
niet-vernieuwbaar
geeft schadelijke stoffen
winning is gevaarlijk en smerig
er blijven lelijke puinbergen over
aardgas
eenvoudig te transporteren
geeft minder schadelijke stoffen
niet-vernieuwbaar
planten en bomen gaan dood door gaslekken
geeft schadelijke stoffen
explosief
uranium
veel energie uit weinig stof
geen schadelijke gassen in de lucht
niet-vernieuwbaar
radio-actief afval
er zijn kernwapens van te maken
ongeval is een ramp
waterstof (brandstof)
schoon
grote voorraad water
explosief
duur om te maken
waterstof (kernfusie)
veel energie uit weinig stof
schoon
grote voorraad water
weinig radio-actief afval
zeer hoge temperatuur nodig
duur om te maken
ongeval is een ramp
zon
gratis
zonnecellen en zonnecollectoren zijn duur
zon schijnt vooral in de zomer
bewaren kost veel ruimte
wind
gratis
schoon
vaak aanwezig
geen schadelijke stoffen
duurzaam
geluidsoverlast
vogels slaan te pletter
weinig energie per windmolen
horizonvervuiling
water
goedkoop
grote voorraad
duurzaam
centrale is duur
waterstand kan veranderen
aard-warmte
goedkoop
geen schadelijke stoffen
schadelijke stoffen in het water
put beperkte tijd bruikbaar
biogas
duurzaam
minder afval
installatie is duur
b Aardwarmte is de energie van warm grondwater.
c Geothermische energie.
d 1 Opwekking van elektriciteit.
2 Verwarmingsdoeleinden (verwarming van huizen).
e 600 MW
f Er is een put geboord van 2250 m. Het warme water wordt hieruit omhoog gepompt. Het gebruikte (dus afgekoelde) water wordt 1300 m verderop weer terug in de aarde gebracht.
g Via een warmtewisselaar.
7 a Door de stralingsenergie die op de collector valt.
b Het water op de gewenste temperatuur brengen als er niet voldoende stralingsenergie van de zon op de collector valt.
c Zwart absorbeert stralingsenergie het best.
d Geleiding
e Geleiding en stroming.
f De glazen afdeklaag kaatst een beetje straling terug.
g Zo kun je ervoor zorgen dat er zoveel mogelijk zonnestraling op de collector valt.
Er valt het meeste stralingsenergie per m2 op de collector als de zonnestraling er loodrecht opvalt.
Bovendien ben je met zonne-energie niet afhankelijk van de levering van het energiebedrijf.
Dit is in Nederland niet zo belangrijk, maar in andere landen kan de onafhankelijkheid van een elektriciteitsbedrijf zeer belangrijk zijn.
6.1B
8 a Chemische energie.
b Stralingsenergie
Leerlingen kunnen (nog) niet weten dat op de zon stralingsenergie ontstaat uit kernenergie.
c Kernenergie
d Zwaarte-energie
e Bewegingsenergie
9 a chemische energie opstijgende raket bewegingsenergie + zwaarte-energie + warmte
elektrische energie mixer bewegingsenergie + warmte
elektrische energie strijkijzer warmte
elektrische energie luidspreker bewegingsenergie + warmte
b Een energiesoort die je bij deze omzetting niet nuttig kunt gebruiken.
c De ongewenste energiesoorten zijn bij a in renvooi aangegeven.
10 Mogelijke apparaten (in de volgorde van het werkboek): elektrische kettingzaag, gasbrander, kerncentrale, elektrische kookplaat, dynamo.
m = 800 g = 0,8 kg
v = 25 m/s
Invullen geeft:
12 Antwoorden staan vet.
Eb (J)
m (kg)
v (m/s)
197
13,5
5,4
0
874,3
0
47,6
0,231
20,3
34.543.521.123
34117
450
163,5
0,281
34,1
20.420
4,185
98,79
2300
3,6
36
34.600
245
16,8
78,54
0,34
26,1
13 Antwoorden staan vet.
Ez (J)
Fz (N)
h (m)
m (kg)
66
10,3
6,4
9,3
0,45
20,56
23
34
0,67
3,4
200151
5670
35,3
567
456,7
234,56
1,947
12.340
0,68
18147
23,78
564,3
0,04214
56,43
4,56
5,6
0,81
0,56
3.455.000
34.500
100
13.234
566
23,4
14
Fz = m 10
m = 750 g = 0,75 kg
Invullen geeft: Fz = 0,75 10 = 7,5 N
Fz = 7,5 N
h = 2 m
Invullen geeft:
b 250 ml = 2,5 100 ml
Het bord vanillevla levert dus:
2,5 380 kJ = 950 kJ
c
Ez = 950 kJ = 950.000 J
Fz = m 10
m = 60 kg
Invullen geeft: Fz = 60 10 = 600 N
Fz = 600 N
Invullen geeft:
d 1 Hij gebruikt energie niet uitsluitend voor het klimmen.
2 Hij heeft ook energie nodig om wrijving te overwinnen.
16 a
Fz = m 10
m = 4 kg
Invullen geeft: Fz = 4 10 = 40 N
Fz = 40 N
h = 20 m
Invullen geeft:
b Er ontstaat warmte.
De bewegingsenergie van de steen vlak boven de grond is dus 800 - 80 = 720 J.
c
Invullen geeft:
De snelheid waarmee het rotsblok op de grond komt, is dus 13,4 m/s.
17 a
m = 10 kg
Invullen geeft: Fz = 10 10 = 100 N
Fz = 100 N
h = 9 m
Invullen geeft:
b Er ontstaat 900 J bewegingsenergie.
Omdat er geen wrijving is, wordt alle zwaarte-energie omgezet in bewegingsenergie.
c
Invullen geeft:
De snelheid van het voorwerp onderaan de helling is dus 13,4 m/s.
6.2A
18 a Er wordt niet zuinig omgegaan met energie. Als naast de koelkast een kachel staat, moet de koelkast veel meer koelen. Dit kost extra energie.
b Als je de was buiten in de zon droogt, heb je geen wasdroger nodig. Er wordt dus zuinig omgegaan met energie.
c Met de auto naar de brievenbus kost energie. En brievenbussen zijn meestal niet zo ver dat je er met de auto naartoe moet. Er wordt dus niet zuinig omgegaan met energie.
e Het gas wordt aangestoken met een lucifer. Er hoeft dus geen waakvlam te branden. Het gasverbruik is hierdoor lager. Er wordt dus zuinig omgegaan met energie.
f Als een smalle pan op de brede kookplaat wordt gezet, gaat er veel warmte langs de pan. Er wordt dus niet zuinig omgegaan met energie.
g Een gloeilamp wordt vervangen door een spaarlamp. Spaarlampen verbruiken veel minder elektrische energie dan gloeilampen. Er wordt dus zuinig omgegaan met energie.
h Met weinig kleren heb je het sneller koud. Je kunt dan bijvoorbeeld een trui aantrekken (zuining met energie) of de verwarming hoger zetten (niet zuinig met energie). Er wordt dus niet zuinig omgegaan met energie.
19 a Dan is het temperatuurverschil tussen binnen en buiten kleiner. Er wordt dan minder warmte afgestaan aan de koudere omgeving.
b Men bespaart 5% van 3000 m3,
dit is . Men bespaart dus 150 i 0,26 = i 39,--.
20 a
b Omdat bij de verbranding van aardgas zuurstof wordt verbruikt.
c Ze halen hun zuurstof niet meer uit de in toenemende mate geïsoleerde, dus gesloten woningen.
d Een HR-ketel.
e Van de vier ketels geeft de ketel met het vetgedrukte getal de minste kosten.
f Omdat een HR-ketel in aanschaf veel duurder is. Bij een laag gasverbruik is de terugverdientijd dan groter dan de levensduur van een HR-ketel.
g Omdat je eerst de duurdere ketel moet aanschaffen. De winst komt pas als je een bepaalde hoeveelheid aardgas hebt bespaard.
b Geleiding en stroming.
c Om de warmte van binnenuit terug te kaatsen.
d Om warmteverlies door straling tegen te gaan.
22 a Omdat in een spouw met lucht stroming kan optreden. Hierdoor gaat warmte verloren.
b Met een stof die warmte slecht geleidt.
23 a
b Apparaten met een standby-stand. De stand-by stand zorgt er nl. voor dat het apparaat stroom verbruikt zonder dat je dat doorhebt.
c 1 Je bespaart er geld mee.
2 Als de stand-by stand is ingeschakeld, kan het apparaat vlam vatten.
d Het is beter voor het milieu, want je verbruikt minder energie.
e Hij bespaart 2,27 + 3,63 + 4,54 = i 10,44
f
24 a
b De afgesloten ruimte tussen de twee glasplaten houden de warmte langer binnen.
c 1 De spouw is gevuld met een speciaal gasmengsel.
d Je bespaart 8 m3 meer gas dan bij dubbelglas. Dit is ongeveer / 6,B . Dit is ongeveer i 2,73.
25 Omdat de rijp ook gekoeld wordt. De koelkast verbruikt dan meer elektrische energie.
6.2B
26 a Deze 70% bestaat uit warmte die direct verloren gaat aan de koudere omgeving (via de uitlaatgassen).
b Omdat bij de opwekking van elektrische energie in een elektriciteitscentrale veel energie verloren gaat.
27 Er wordt per jaar 10% van 3000 m3 verbruikt ten gevolge van het warmteverlies.
Dit is
300 m3 bevat 300 32.000 kJ = 9.600.000 kJ.
28
Etotaal = 300.000 J
Enuttig = 60.000 J
Invullen geeft:
29 a 9,8 kW
b 13,2 kW
c Het vermogen is de energie die in één seconde wordt gebruikt. Voor één seconde geldt:
Etotaal = 13,2 kJ = 13200 J
Enuttig = 9,8 kJ = 9800 J
Invullen geeft:
d Dit zou betekenen dat er geen energieverlies zou zijn. Het rendement zou dus 100% zijn.
e 1 Niet alle warmte komt bij het water in de cv terecht.
2 Niet al het aardgas wordt volledig verbrand.
b A
Bij 8 cm3/s is het temperatuurverschil tussen het instromende water en het uitstromende water groter dan bij 10 cm3/s. Dit kun je in het diagram zien doordat de afstand tussen de twee grafieken bij 8 cm3/s groter is dan bij 10 cm3/s. Bij 8 cm3/s wordt dus meer warmte afgestaan aan de kamer. Het rendement is dus bij een stroomsterkte van 8 cm3/s groter dan bij 10 cm3/s.
6.3A
31 Bij het verhitten van suiker, bij het verhitten van hout, bij het koken van een ei en bij een verbranding.
32 Omdat er een bruine stof ontstaat en een gas dat stank veroorzaakt. De bruine stof en het stinkende gas zijn nieuwe stoffen.
33 Je ziet dan een zwarte stof.
34 a De taart wordt zwart.
b Koolstof
c Ja, want er ontstaat koolstof.
35 Je moet de aardappels dan verhitten. Als er een zwarte stof ontstaat, bevatten aardappels een organische stof.
6.3B
36 Nee, want het water blijft water. Er ontstaan geen nieuwe stoffen.
37 a Ja, want de bruine vloeistof en de zwarte vaste stof zijn nieuwe stoffen. De oplossing was eerst kleurloos.
b Elektrolyse
38 C
Er ontstaat twee maal zoveel waterstof. De waterstof zit dus in ruimte 2.
Zuurstof ontstaat aan de pluspool. Dat is nr. 3.
40 Verbranden is een reactie met zuurstof.
Verhitten is verhogen van de temperatuur.
Door verhitting kan een chemische reactie (thermolyse) optreden.
6.4A
41 a pen, pan, pet, nat, net, ten, tapen.
b Alle combinaties met twee of meer van de getekende bolletjes zijn goed.
42 C
43 Nee, want de tweede letter van een symbool moet een kleine letter zijn. Het juiste symbool is Zn.
44 K, Cl, Na, P, Ca, Mg.
6.4B
45 a In figuur 6.24b.
De moleculen van een enkelvoudige stof zijn opgebouwd uit atomen van één soort.
b In figuur 6.24a.
De moleculen van een verbinding zijn opgebouwd uit verschillende soorten atomen.
46 Strontium, het symbool is Sr.
47 a
b Fysisch betekent: betrekking hebbende op de natuur of overeenkomend met de natuur.
Volgens van Dale Groot Woordenboek der Nederlandse Taal.
Volgens van Dale Groot Woordenboek der Nederlandse Taal.
d Met elementen worden atoomsoorten bedoeld.
e Het Periodiek Systeem..
f Er zijn nieuwe atoomsoorten gevonden.
48 a 7
b 2
c 23
49
stof
een molecuul is opgebouwd uit
molecuulformule
aceton
3 koolstofatomen
6 waterstofatomen
1 zuurstofatoom
C3H6O
sacharose
12 koolstofatomen
22 waterstofatomen
11 zuurstofatomen
C12H22O11
etheen
2 koolstofatomen
4 waterstofatomen
C2H4
natriumhydroxide
1 natriumatoom
1 zuurstofatoom
1 waterstofatoom
NaOH
serine
3 koolstofatomen
7 waterstofatomen
3 zuurstofatomen
1 stikstofatoom
C3H7O3N
citroenzuur
6 koolstofatomen
8 waterstofatomen
7 zuurstofatomen
tolueen
7 koolstofatomen
8 waterstofatomen
C7H8
50
stof
edelgas
halogeen
metaal
zink
G
G
O
neon
O
G
G
argon
O
G
G
jodium
G
O
G
chroom
G
G
O
fluor
G
O
G
magnesium
G
G
O
helium
O
G
G
51 a [figuur]
b 2 SO2
52 a 4 Br2
b 5 Zn
c 3 PCl3
d 2 C2H6
53 B
Chloor is een enkelvoudige stof. De molecuulformule van chloor is Cl2.
54 a Na
b I2
c Au
d Mg
e F2
55 A
De moleculen van een enkelvoudige stof zijn opgebouwd uit één soort atomen.
56 Nee, want er zijn ook enkelvoudige stoffen die uit moleculen bestaan. Deze moleculen zijn opgebouwd uit één atoomsoort.
57 a 8
De atoomsoorten broom, koolstof en waterstof.
c C2H4Br2
58 C
Watermoleculen zijn opgebouwd uit twee soorten atomen: waterstofatomen en zuurstofatomen. Ammoniakmoleculen zijn opgebouwd uit twee soorten atomen: stikstofatomen en waterstofatomen.
Koolstofdioxidemoleculen zijn opgebouwd uit koolstofatomen en zuurstofatomen.
Dus alleen zuurstof, waterstof en stikstof zijn enkelvoudige stoffen.
59 D
De moleculen van een verbinding zijn opgebouwd uit twee of meer soorten atomen. De moleculen van fosfortrichloride zijn opgebouwd uit fosforatomen en chlooratomen. De moleculen van koolstofmonooxide zijn opgebouwd uit koolstofatomen en zuurstofatomen. De moleculen van alcohol zijn opgebouwd uit koolstofatomen, waterstofatomen en zuurstofatomen. De moleculen van suiker zijn opgebouwd uit koolstofatomen, waterstofatomen en zuurstofatomen.
Alleen natrium en chloor zijn geen verbindingen, maar enkelvoudige stoffen.
Er zijn drie moleculen met één soort atomen. Dit zijn moleculen van een enkelvoudige stof.
Er zijn twee moleculen met twee soorten atomen. Dit zijn moleculen van een verbinding.
Zoekpuzzel
Röntgenstraling
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden
V.
V.
VETGEDRUKT?? Ehh.. nee. Helaas maar dit slaat nergens op. geen antwoord te vinden, doe normaal!
12 jaar geleden
Antwoorden