Vraag 21

Slaag gegarandeerd met ExamenBoost

Oefen examens van de afgelopen 5 jaar met extra uitleg door docenten bij examenvragen
Extra uitleg en oefenen voor elk onderwerp uit je examen
Stel vragen en krijg direct antwoord

Bestand aan het laden...

Bij hoogspanningsschakelaars en windturbines ontstaan er soms grote vonken als de stroom wordt in- en uitgeschakeld. Deze vonken geven storingen op het elektriciteitsnet en kunnen apparatuur beschadigen.

Daarom zitten de contactpunten van dergelijke schakelaars in een behuizing die gevuld is met een vonkremmend gas.

Een vonkremmend gas heeft een hoge doorslagspanning, dat is de spanning waarbij geleiding optreedt (bij bepaalde druk).

De geleiding treedt op omdat bij hoge spanning gasmoleculen (X) bij de contactpunten geïoniseerd raken volgens$\mathrm{X}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{X}^{+}(\mathrm{g})+2 \mathrm{e}^{-}.

Bij lage druk is de doorslagspanning groot.

4 punten

Open vraag

Een veel toegepast vonkremmend gas is zwavelhexafluoride\left(\mathrm{SF}_6\right)\left(\mathrm{SF}_6\right)$\mathrm{SF}_{6}. Dit gas wordt industrieel geproduceerd uit de elementen zwavel en fluor (proces 1).

Fluor$(\mathrm{F}_{2})is een giftig en agressief gas. Onderzoekers hebben daarom een andere syntheseroute ontwikkeld (proces 2). De reacties van proces 2 verlopen bij aanzienlijk lagere temperatuur dan bij proces 1.

In proces 2 treden drie reacties op:

4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2\rightarrow\mathrm{SF}_4+4\,\mathrm{KBr}4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2\rightarrow\mathrm{SF}_4+4\mathrm{KBr}4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2\rightarrow\mathrm{SF}_4+4\mathrm{KBr}4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2\rightarrow\mathrm{SF}_4+4\mathrm{KBr}4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\mathrm{Br}_2\rightarrow\mathrm{SF}_4+4\mathrm{KBr}4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\mathrm{Br}_2\rightarrow\mathrm{SF}_4+4\mathrm{KBr}4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\mathrm{Br}_2\rightarrow\mathrm{SF}_4+4\mathrm{KBr}4\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\mathrm{Br}_2\rightarrow\mathrm{SF}_4+4\mathrm{KBr}4\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\mathrm{Br}_2\rightarrow\mathrm{SF}_4+4\mathrm{KBr} (reactie 1)

\mathrm{SF}_4+2\,\mathrm{CoF}_3\rightarrow\mathrm{SF}_6+2\,\mathrm{CoF}_2\mathrm{SF}_4+2\,\mathrm{CoF}_3\rightarrow\mathrm{SF}_6+2\mathrm{CoF}_2\mathrm{SF}_4+2\,\mathrm{CoF}_3\rightarrow\mathrm{SF}_6+2\mathrm{CoF}_2\mathrm{SF}_4+2\,\mathrm{CoF}_3\rightarrow\mathrm{SF}_6+2\mathrm{CoF}_2\mathrm{SF}_4+2\mathrm{CoF}_3\rightarrow\mathrm{SF}_6+2\mathrm{CoF}_2\mathrm{SF}_4+2\mathrm{CoF}_3\rightarrow\mathrm{SF}_6+2\mathrm{CoF}_2 (reactie 2)

2\,\mathrm{CoF}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow2\,\mathrm{CoF}_32\,\mathrm{CoF}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow2\mathrm{CoF}_32\,\mathrm{CoF}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow2\mathrm{CoF}_32\,\mathrm{CoF}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow2\mathrm{CoF}_32\mathrm{CoF}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow2\mathrm{CoF}_32\mathrm{CoF}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow2\mathrm{CoF}_3 (reactie 3)

In proces 2 wordt netto geen$\mathrm{CoF}_{3}verbruikt.

De vormingswarmte van$\mathrm{SF}_{6}is$-12{,}25 \cdot 10^{5} \mathrm{~J} \mathrm{~mol}^{-1}.

Voer de volgende opdrachten uit:

•Geef de totaalvergelijking van proces 2.

•Bereken de reactiewarmte van proces 2 per mol\mathrm{SF}_6_6_6_6_6_6_6_6_6_6_6_6_6S_6SF_6SF.

Beoordeling

Voorbeelden van een juist antwoord zijn:

4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\,\mathrm{KBr}4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}4\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}4\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}$4 \mathrm{KF}+\mathrm{S}+2 \mathrm{Br}_{2}+\mathrm{F}_{2} \rightarrow \mathrm{SF}_{6}+4 \mathrm{KBr}$(4 \times 5{,}67-12{,}25-4 \times 3{,}94) \cdot 10^{5}=-5{,}33 \cdot 10^{5}(\mathrm{~J} \mathrm{~mol}^{-1})

4\,\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\,\mathrm{KBr}4\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\,\mathrm{KBr}4\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\,\mathrm{KBr}4\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\,\mathrm{KBr}4\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}4\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}4\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\,\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}4\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}4\mathrm{KF}+\mathrm{S}+2\mathrm{Br}_2+\mathrm{F}_2\rightarrow\mathrm{SF}_6+4\mathrm{KBr}$4 \mathrm{KF}+\mathrm{S}+2 \mathrm{Br}_{2}+\mathrm{F}_{2} \rightarrow \mathrm{SF}_{6}+4 \mathrm{KBr}

$-E_{\text {begin }}+E_{\text {eind }}=$-\left[4 \times-5{,}67 \cdot 10^{5}\right]+\left[(-12{,}25 \cdot 10^{5})+4 \times(-3{,}94 \cdot 10^{5})\right]=-5{,}33 \cdot 10^{5}(\mathrm{~J} \mathrm{~mol}{ }^{-1})

➤ Indien correct 1 punt:

Opmerking

De volgende berekening goed rekenen:

$4 \times 5{,}67-12{,}25-4 \times 3{,}94=-5{,}33 \cdot 10^{5}(\mathrm{~J} \mathrm{~mol}^{-1})

Oefen vraag

Examenroute

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

Bekijk examenroute

Op deze pagina behandelen we vraag 21 van het centraal examen scheikunde vwo 2023 – tijdvak 2. Deze vraag is onderdeel van Vonkremmers, en is 4 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