opgave 2Bruistablet
Wanneer je hoofdpijn hebt, of last hebt van een ontsteking, kun je een aspirientje innemen.
Aspirientjes bevatten de stof acetylsalicylzuur. Hieronder is de structuurformule van
acetylsalicylzuur weergegeven:
Acetylsalicylzuur is een ester. In het maagdarmkanaal wordt de ester gedeeltelijk
gehydrolyseerd.
93p
Geef de reactievergelijking van deze hydrolyse. Noteer daarin de organische deeltjes in
structuurformules.
Een bruistablet bevat, behalve acetylsalicylzuur, onder meer natriumwaterstofcarbonaat
(NaHCO3). Als een bruistablet in water wordt gebracht, treedt een reactie op tussen het
acetylsalicylzuur en het waterstofcarbonaat. Hierbij ontstaan onder andere de zuurrest van
acetylsalicylzuur en koolstofdioxide. Het bruisen van het tablet wordt veroorzaakt doordat
koolstofdioxide als gas uit de oplossing ontwijkt.
Een voorbeeld van een bruistablet is Aspro-bruis. Wanneer een Aspro-bruistablet in water
wordt gebracht, is na afloop van de gasontwikkeling een oplossing ontstaan met pH = 5,00.
In deze oplossing zijn vrijwel alle acetylsalicylzuurmoleculen omgezet tot de zuurrestionen.
Dat blijkt uit de verhouding van de concentraties van de acetylsalicylzuurmoleculen en de
zuurrestionen.
103p
Bereken de verhouding tussen de concentraties van de acetylsalicylzuurmoleculen en de
zuurrestionen in deze oplossing. Noteer deze verhouding als
![([HAz])/([Az ])](fx/p03-348-581-375-54b7a2a8.webp)
. Gebruik voor
Kz de
waarde 3,0·10–4.
Acetylsalicylzuur is niet het enige zuur dat in bruistabletten voorkomt. Behalve
acetylsalicylzuur bevatten Aspro-bruistabletten ook citroenzuur, dat met waterstofcarbonaat
reageert onder vorming van koolstofdioxide. Acetylsalicylzuur is een éénwaardig zuur en
citroenzuur is een driewaardig zuur. Wanneer de gasontwikkeling die optreedt nadat een
Aspro-bruistablet in water is gebracht, is afgelopen, hebben echter niet alle
citroenzuurmoleculen hun drie beschikbare H+ ionen afgestaan.
Een Aspro-bruistablet bevat 2,77 mmol acetylsalicylzuur, 4,50 mmol citroenzuur en
10,1 mmol natriumwaterstofcarbonaat.
112p
Bereken hoeveel H
+ ionen een citroenzuurmolecuul gemiddeld heeft afgestaan als de
gasontwikkeling die optreedt nadat een Aspro-bruistablet in water is gebracht, is afgelopen.
Ga er bij de berekening van uit dat al het acetylsalicylzuur en al het waterstofcarbonaat
heeft gereageerd.
122p
Bereken hoeveel mg acetylsalicylzuur een Aspro-bruistablet bevat.
Op de bijsluiter van bruistabletten staat vaak niet vermeld hoeveel milligram NaHCO3 een
tablet bevat. Ellen heeft als opdracht gekregen om te bepalen hoeveel NaHCO3 zo'n Aspro-
bruistablet bevat. Bij haar onderzoek heeft ze, behalve van Aspro-bruistabletten, uitsluitend
gebruikgemaakt van een bekerglas, water en een balans. Ze heeft bij haar onderzoek in
eerste instantie onder andere aangenomen dat de hoeveelheid CO2 die in oplossing blijft, te
verwaarlozen is. Verder is ze er van uitgegaan dat alle NaHCO3 reageert en dat in een
bruistablet NaHCO3 de enige stof is waaruit CO2 kan ontstaan.
Bij haar onderzoek heeft Ellen eerst de bepaling van de hoeveelheid NaHCO3 in een
bruistablet uitgevoerd (proef 1). Bij de bespreking van het resultaat van haar proef kreeg ze
van haar docent te horen dat ze ook moest onderzoeken of haar aanname dat een
verwaarloosbare hoeveelheid CO2 in oplossing blijft, juist is.
Daarom heeft ze, eveneens gebruik makend van uitsluitend een bekerglas, water, Aspro-
bruistabletten en een balans, een controleproef (proef 2) gedaan om na te gaan of de
hoeveelheid CO2 die oplost, inderdaad te verwaarlozen is. Daarbij bleek dat die aanname
onjuist was.
133p
Geef aan hoe Ellen proef 1 heeft uitgevoerd en welke metingen ze daarbij heeft gedaan.
142p
Beschrijf een manier waarop Ellen proef 2 kan hebben uitgevoerd; geef ook aan hoe bij de
door jou beschreven proefuitvoering blijkt dat de genoemde aanname onjuist is.
opgave 3Glucosespiegel
In ons bloed is een zekere hoeveelheid glucose (C6H12O6) aanwezig. In de spieren wordt
glucose op verschillende manieren omgezet: de glucose kan worden omgezet tot
koolstofdioxide en water maar ook tot melkzuur. Bij beide omzettingen van glucose komt
energie vrij. Bij de omzetting van glucose tot melkzuur komt per mol glucose minder
energie vrij dan bij de omzetting van glucose tot koolstofdioxide en water.
Bij normale inspanning wordt glucose in de spieren omgezet tot koolstofdioxide en water.
Wanneer in korte tijd een grote lichamelijke inspanning wordt verricht, zoals bij de
100 meter sprint, wordt de energie geleverd doordat de glucose wordt omgezet tot melkzuur
(C3H6O3). Dit melkzuur hoopt zich op in de spieren en veroorzaakt een pijnlijk gevoel: de
spieren 'verzuren'. Een dergelijke inspanning waarbij glucose wordt omgezet tot melkzuur
is niet lang vol te houden.
154p
Geef de reactievergelijking voor beide genoemde omzettingen van glucose. Gebruik hierbij
molecuulformules.
162p
Geef aan de hand van beide hierboven genoemde omzettingen van glucose een mogelijke
verklaring voor het feit dat bij een kortdurende grote lichamelijke inspanning glucose niet
wordt omgezet tot koolstofdioxide en water.
Het glucosegehalte van bloed (de bloedsuikerspiegel) heeft meestal een waarde rond
5 mmol L–1. Door lichamelijke inspanning daalt de bloedsuikerspiegel. Wanneer de
bloedsuikerspiegel te ver daalt (onder 3 mmol L–1), heeft dat gevolgen voor het
functioneren van het lichaam: je gaat trillen, wordt duizelig en in extreme gevallen kun je
flauwvallen.
Om het glucosegehalte op peil te houden, gebruiken sporters wel eens een zogenoemde
sportdrank. Sportdranken zijn oplossingen van voornamelijk koolhydraten in water. Eén van
die koolhydraten is druivensuiker (glucose) dat snel in het bloed wordt opgenomen.
Een volwassen man met een bloedvolume van 6,0 L drinkt een flesje sportdrank leeg.
Volgens de gegevens van de producent bevat zo’n flesje 330 mL sportdrank; per 100 mL is
daarin 1,44 g druivensuiker opgelost.
173p
Bereken hoeveel de bloedsuikerspiegel van deze man toeneemt (in mmol L
–1). Neem aan
dat tijdens het drinken van de sportdrank geen glucose wordt omgezet en dat het
bloedvolume 6,0 L blijft.
Het hormoon insuline is betrokken bij de regulering van de bloedsuikerspiegel. Insuline is
een polypeptide dat in de pancreas gevormd wordt uit een groter polypeptide: pro-insuline.
Bij de vorming van insuline uit pro-insuline worden sommige peptide-bindingen
gehydrolyseerd, onder andere de peptide-binding tussen een arginine- en een glycine-
eenheid. Bij deze hydrolyse krijgt het glycine een vrije aminogroep.
184p
Geef deze hydrolyse van het fragment ~ Arg – Gly ~ in een reactievergelijking met
structuurformules weer.
Het glucosegehalte van bloed kan worden gemeten met behulp van een teststrookje.
Op dit teststrookje bevindt zich een mengsel waarin twee enzymen en een kleurstof
voorkomen. Wanneer op het strookje een druppel van een glucosehoudende vloeistof wordt
gebracht, treden twee reacties op.
Reactie 1: één van de enzymen (glucose-oxidase) zorgt ervoor dat glucose reageert met
zuurstof; daarbij ontstaan waterstofperoxide en een stof A met de volgende
structuurformule:
Reactie 2: het ontstane waterstofperoxide reageert onder invloed van het tweede enzym
(een zogenoemd peroxidase) met de kleurstof; de kleur van het teststrookje
verandert dan.
193p
Geef de systematische naam van stof A.
Reactie 1 is een redoxreactie. Glucose is hierin de reductor. In de vergelijking van de
halfreactie van glucose komen behalve het redoxkoppel (glucose en stof A) en elektronen
ook H2O en H+ voor.
203p
Geef van de omzetting van glucose tot stof A de vergelijking van de halfreactie. Schrijf
hierbij de koolstofverbindingen in molecuulformules.
212p
Leid met behulp van deze vergelijking en de vergelijking van de halfreactie van de oxidator
de vergelijking van reactie 1 af. Schrijf hierbij de koolstofverbindingen in
molecuulformules.
Ook andere monosachariden kunnen met zuurstof reageren onder vorming van
waterstofperoxide. Volgens het informatievel dat bij de teststrookjes wordt geleverd,
worden echter met behulp van bovengenoemde teststrookjes geen andere suikers dan
glucose aangetoond.
222p
Leg uit dat met de in deze opgave genoemde teststrookjes geen andere suikers dan glucose
kunnen worden aangetoond.
opgave 4Gipsverband
Vroeger stabiliseerde men gebroken armen en benen met gipsverband. Rondom de breuk
werd verbandgaas aangelegd, waarop een papje werd aangebracht van vast calciumsulfaat,
CaSO4(s), en vloeibaar water, H2O(l). Deze stoffen reageren met elkaar onder vorming van
vast gips, CaSO4. 2H2O(s). Na verloop van enige tijd is een harde vaste stof ontstaan. De
volgende reactie is dan opgetreden:
CaSO
4(s) + 2 H
2O(l)
CaSO
4. 2H
2O(s)
233p
Bereken hoeveel gram gips ontstaat wanneer 500 g calciumsulfaat volgens bovenstaande
reactievergelijking reageert.
Tegenwoordig wordt voor dit soort verbanden bijna geen gips meer gebruikt, maar
voornamelijk zogenoemde polyurethanen.
Een polyurethaan kan worden gevormd uit twee verschillende stoffen. Een van de
beginstoffen die bij de vorming van zo'n polyurethaan gebruikt wordt, stof A, heeft de
volgende structuurformule:
stofA 243p
Geef de systematische naam van stof A.
Een mogelijke andere beginstof voor de vorming van een polyurethaan, stof B, heeft de
volgende structuurformule:
stofBDe groep N = C = O heet isocyanaat.
In het vervolg van deze opgave wordt stof A aangeduid met HO - R1 - OH en stof B met
O = C = N - R2 - N = C = O.
De vorming van een polyurethaan berust op het feit dat OH groepen met isocyanaatgroepen
kunnen reageren. Bij de polymerisatie van stof A met stof B treedt de volgende reactie op:
polymeer 1
Deze polymerisatie zou kunnen worden opgevat als additiepolymerisatie.
252p
Geef twee argumenten die de opvatting ondersteunen dat deze polymerisatiereactie berust
op additie.
Isocyanaatgroepen kunnen ook met NH groepen reageren. Van de reactie van
isocyanaatgroepen met NH groepen maakt men onder andere gebruik bij een methode om
vast te stellen wat het massapercentage van stof B in een monster van stof B is. Bij zo'n
bepaling voegt men aan een monster van stof B een overmaat dibutylamine, (C4H9)2NH,
toe. De isocyanaatgroepen van de moleculen van stof B reageren als volgt met
dibutylaminemoleculen:
De hoeveelheid dibutylamine die niet heeft gereageerd, wordt vervolgens getitreerd met een
oplossing van waterstofchloride in methanol. De vergelijking van de reactie die dan
optreedt, kan als volgt worden weergegeven:
(C
4H
9)
2NH + HCl
(C
4H
9)
2NH
2+ + Cl
–Bij zo’n bepaling liet men 538 mg van een monster van stof B reageren met 20,0 mL van
een 0,989 M dibutylamine-oplossing. Voor de titratie van het niet-gereageerde dibutylamine
was 12,5 mL 1,025 M HCl-oplossing nodig.
262p
Bereken hoeveel mmol dibutylamine met stof B heeft gereageerd.
273p
Bereken het massapercentage van stof B in het onderzochte monster.
Omdat isocyanaatgroepen met NH groepen kunnen reageren, kan er ook een reactie
optreden tussen polymeer 1 en stof B. Bij die reactie ontstaat een nieuw polymeer,
polymeer 2. Polymeer 2 wordt vanwege zijn eigenschappen toegepast in moderne verbanden
om gebroken ledematen te stabiliseren. Bij het maken van zo'n verband legt men rondom de
breuk een verbandgaas aan, waarop een mengsel van polymeer 1 en stof B is aangebracht,
en laat de reactie tussen polymeer 1 en stof B optreden. Nadat de reactie heeft
plaatsgevonden, is een verband verkregen dat uitstekend geschikt is om een gebroken
ledemaat te stabiliseren.
283p
Leg uit dat polymeer 2 gebruikt kan worden in een verband dat dient om een gebroken
ledemaat te stabiliseren.
![→ Leg met behulp van een evenwichtsbeschouwing uit of de [O 2 ] in de weefsels groter of kleiner is dan in de rode bloedcellen. Ook koolstofmono-oxide bindt zich, en zelfs beter dan zuurstof, aan hemoglobine. Het vermindert daardoor onder meer het zuurstoftransport. Blootstelling aan koolstofmono-…](fx/veilig-o1-p02-211-aa703466.webp)
