Vraag 6

Met opgeheven hoofd je examens in

Oefen de examens van de afgelopen 8 jaar, met uitleg van docenten bij elke vraag
Extra uitleg en oefenen bij elk onderwerp uit je examen
Loop je vast? Ainstein, je AI-tutor, kijkt met je mee en helpt je verder

In de negentiende en begin twintigste eeuw werden door de chemische industrie veel nieuwe pigmenten ontwikkeld, zoals cadmiumgeel (cadmiumsulfide, CdS). Cadmiumgeel werd onder andere gemaakt door de reactie van cadmiumcarbonaat met zwavel ( S ). Bij deze reactie ontstaan behalve cadmiumsulfide ook zwaveldioxide en koolstofdioxide.

3 punten

Open vraag

Tijdens periodes met hoge luchtvochtigheid lossen de zouten die in een verflaag aanwezig zijn enigszins op. Dit wordt veroorzaakt doordat zich dan bijvoorbeeld het evenwicht$\mathrm{CdSO}_{4} \rightleftharpoons \mathrm{Cd}^{2+}+\mathrm{SO}_{4}{ }^{2-}kan instellen in de verflaag. De gehydrateerde ionen kunnen vervolgens door verf- en vernislagen heen bewegen.

Voor het evenwicht$\mathrm{CdSO}_{4} \rightleftharpoons \mathrm{Cd}^{2+}+\mathrm{SO}_{4}{ }^{2-}geldt$K_{\mathrm{s}}=\left[\mathrm{Cd}^{2+}\right]\left[\mathrm{SO}_{4}{ }^{2-}\right].

$K_{\mathrm{s}}is het zogenoemde oplosbaarheidsproduct. De waardes van$K_{\mathrm{s}}van enkele stoffen zijn in de tabel gegeven.

stof	formule	$\boldsymbol{K}_{\mathbf{s}}=\ldots	waarde van$\boldsymbol{K}_{\mathbf{s}}
cadmiumsulfaat	$\mathrm{CdSO}_{4}	{$\left[\mathrm{Cd}^{2+}\right]\left[\mathrm{SO}_{4}{ }^{2-}\right]}	$5{,}3 \cdot 10^{-1}
lood$(\mathrm{II})sulfaat	$\mathrm{PbSO}_{4}	{$\left[\mathrm{~Pb}^{2+}\right]\left[\mathrm{SO}_{4}{ }^{2-}\right]}	$1{,}7 \cdot 10^{-8}
lood$(\mathrm{II})ethanoaat	$\mathrm{Pb}(\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COO})_{2}	{$\left[\mathrm{~Pb}^{2+}\right]\left[\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COO}^{-}\right]^{2}}	$2 \cdot 10^{1}

Op een schilderij waar het cadmiumgeel al deels was omgezet tot cadmiumsulfaat is in het verleden een laag vernis aangebracht.

De gebruikte vernis bevatte als enige loodverbinding lood(II)ethanoaat$(\mathrm{Pb}(\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COO})_{2}). Zowel in de verflaag als in de vernislaag is door de onderzoekers vast lood(II)sulfaat ($\mathrm{PbSO}_{4}) aangetroffen.

Leg uit, onder andere met behulp van evenwichtsbeschouwingen, dat lood(II)sulfaat aanwezig is in de vernislaag als gevolg van periodes met hoge luchtvochtigheid.

Neem aan dat de waardes in de tabel ook gelden onder de omstandigheden in een verflaag tijdens periodes van hoge luchtvochtigheid.

Beoordeling

Een voorbeeld van een juist antwoord is:

Het cadmiumsulfaat dat in de verflaag aanwezig is, heeft een (relatief) hoge waarde voor$K_{\mathrm{s}}. Tijdens periodes van hoge luchtvochtigheid kan het evenwicht$\mathrm{CdSO}_{4} \rightleftharpoons \mathrm{Cd}^{2+}+\mathrm{SO}_{4}{ }^{2-}zich instellen, waardoor in de verflaag de [$\mathrm{SO}_{4}{ }^{2-}] (relatief) hoog is.

Het lood(II)ethanoaat dat in de vernislaag aanwezig is, heeft een hoge waarde voor$K_{\mathrm{s}}. Tijdens periodes van hoge luchtvochtigheid kan het evenwicht$\mathrm{Pb}(\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COO})_{2} \rightleftharpoons \mathrm{~Pb}^{2+}+2 \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COO}^{-}zich instellen, waardoor in de vernislaag de$\left[\mathrm{Pb}^{2+}\right](relatief) hoog is.

Deze ionen zullen door de lagen heen bewegen en elkaar tegenkomen / met elkaar mengen. Omdat de waarde van$K_{\mathrm{s}}van lood(II)sulfaat (relatief) laag is, ligt het evenwicht$\mathrm{PbSO}_{4} \rightleftharpoons \mathrm{~Pb}^{2+}+\mathrm{SO}_{4}{ }^{2-}links (waardoor in de vernislaag vast$\mathrm{PbSO}_{4}zal ontstaan).

➤ Indien correct 1 punt:

Oefen vraag

Bijbehorende onderwerpen

Examenroute

Alle onderwerpen die je voor je examen moet kennen op een rijtje gezet.

Bekijk examenroute

Op deze pagina behandelen we vraag 6 van het centraal examen scheikunde vwo 2022 – tijdvak 2. Deze vraag is onderdeel van Cadmiumgeel, en is 3 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

De onderwerpen bij deze vraag zijn:

Evenwichten
Evenwichten beïnvloeden