De maximale energie per mol glucose die in een batterij vrij kan komen, is gelijk aan de verbrandingsenergie van glucose, dat is de energie die vrijkomt bij de volledige verbranding.
De vormingswarmte van glucose is$-12{,}61 \cdot 10^{5} \mathrm{~J} \mathrm{~mol}^{-1}.
2 punten
Open vraag
Een groep onderzoekers heeft een batterij ontwikkeld waarbij de polysacharide maltodextrine volledig werd omgezet tot$\mathrm{CO}_{2}en$\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}.
Maltodextrine is opgebouwd uit glucose-monomeereenheden en kan worden weergegeven als$\mathrm{H}-(\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{10} \mathrm{O}_{5})_{n}-\mathrm{OH}met$3<n<20.
Voor de volledige omzetting van maltodextrine tot$\mathrm{CO}_{2}en$\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}hebben de onderzoekers enzymen uit verscheidene micro-organismen gebruikt.
In de figuur is de gebruikte opstelling vereenvoudigd weergegeven.
Met reacties I, II en III zijn de verlopende (half)reacties bij stroomlevering schematisch aangegeven.
figuur
Door de (half)reacties I t/m III wordt de maltodextrine uiteindelijk volledig omgezet. Elektronen komen uitsluitend vrij in reactie II.
Reactie I: maltodextrine reageert met een deeltje dat in de oplossing aanwezig is. Dit deeltje wordt in deze opgave weergegeven met$\mathrm{H}-\mathrm{Pi}. Hierbij ontstaat onder andere glucose-6-fosfaat$(\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{11} \mathrm{O}_{5}-\mathrm{Pi}). De keten van maltodextrine wordt in reactie I één glucose-eenheid korter.
De vergelijking van reactie I is hieronder gegeven.
Reactie II: in een halfreactie wordt$\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{11} \mathrm{O}_{5}-\mathrm{Pi}omgezet tot onder andere ribulose-5-fosfaat$(\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{9} \mathrm{O}_{4}-\mathrm{Pi}).
Reactie III: het ontstane$\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{9} \mathrm{O}_{4}-\mathrm{Pi}wordt weer omgezet tot$\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{11} \mathrm{O}_{5}-\mathrm{Pi}en$\mathrm{H}-\mathrm{Pi}. Het$\mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{9} \mathrm{O}_{4}-\mathrm{Pi}is hierbij de enige bron van koolstofatomen.
Geef met behulp van de figuur de vergelijking voor reactie III.
Op deze pagina behandelen we vraag 19 van het centraal examen scheikunde vwo 2021 – tijdvak 1. Deze vraag is onderdeel van Suikerbatterij, en is 2 punten waard.
Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.
Daarnaast kun je:
Oude antwoorden terugzien
Extra uitleg vragen aan onze AI-hulp via de knop "Stel je vraag"
Klikken op de bijbehorende onderwerpen uit de examenroute om verdieping te vinden
