Vraag 19PFOA
Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- Bekijk eerst welke twee pieken uit figuur 2 bij elkaar horen.
- Bepaal de massa van het neutrale fragment uit het verschil tussen die twee m/z-waarden.
- Zoek met de massa en de atoomsoorten in het molecuul welke combinatie van atomen daarbij past.
- Controleer of je molecuulformule klopt met de massa die je hebt gevonden.
Hier verliezen leerlingen punten
- Schrijf de massa van het neutrale fragment er ook bij, zodat je rekenstap zichtbaar is.
- Let op dat het gevraagde een molecuulformule is, en geen losse atomen of een naam.
- Gebruik de atoommassa's uit Binas en kijk niet alleen naar de afgeronde getallen.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Teflon™ wordt onder andere gebruikt voor anti-aanbakpannen. Het is een polymeer van tetrafluoretheen.
Bij de productie van Teflon™ wordt perfluoroctaanzuur (PFOA) gebruikt als hulpstof. PFOA ( C F COOH ) behoort tot de zogenoemde poly- en 7 15 perfluoralkylstoffen (PFAS). Deze groep stoffen wordt toegepast in allerlei industriële processen en producten. PFOA wordt geproduceerd uit octaanzuurfluoride in twee reactoren. De omzettingen in deze reactoren zijn vereenvoudigd weergegeven in figuur 1. figuur 1 Reactor 1 is een elektrochemische cel. Aan de positieve elektrode treedt halfreactie 1 op, waarbij telkens een waterstofatoom van octaanzuurfluoride wordt vervangen door een fluoratoom. ~C–H + HF → ~C–F + 2 H + + 2 e – (halfreactie 1)
De omzetting van octaanzuurfluoride tot PFOA is vereenvoudigd en onvolledig met een blokschema weergegeven op de uitwerkbijlage. − In reactor 1 (R1) reageren octaanzuurfluoride en HF . Aan de positieve elektrode wordt stof P gevormd en aan de negatieve elektrode wordt waterstof gevormd uit H + -ionen. − Waterstof verlaat R1 samen met een lage concentratie HF . De waterstof wordt in scheidingsruimte 1 (S1) gescheiden van HF met behulp van water. − Als alle octaanzuurfluoride heeft gereageerd, wordt stof P doorgevoerd naar reactor 2 (R2). Hier reageren stof P en water volledig tot PFOA en HF , die als afzonderlijke stofstromen de reactor verlaten. De instroom in R1 is op de uitwerkbijlage al volledig gegeven.
PFOA is een zwak zuur met een K z -waarde van 3,2∙10 ‒3 . PFOA is daarom in water vooral aanwezig in de vorm van de geconjugeerde base C F COO ‒ . Dit PFOA – is goed oplosbaar in water. 7 15
Wetenschappelijk onderzoek heeft aangetoond dat PFOA een risico vormt voor de gezondheid en het milieu. Het gebruik van PFOA is in Nederland sinds 2020 verboden voor consumentenproducten. Omdat PFOA slecht afbreekbaar is, is deze stof nog wel aanwezig in ons milieu. Voor de bepaling van de hoeveelheid PFOA in water of grond wordt onder andere gebruikgemaakt van massaspectrometrie. Een deel van het massaspectrum van PFOA ( 414 g mol –1 ) is in figuur 2 weergegeven. figuur 2 Bij de gebruikte techniek neemt een molecuul PFOA een elektron op. Het gevormde [ C F COOH ] – fragmenteert vervolgens. 7 15 Uit het massaspectrum kan worden opgemaakt dat bij de fragmentatie van PFOA onder andere enkele malen hetzelfde neutrale fragment Y wordt afgesplitst. Zo is het fragment behorend bij de piek van m/z = 181 ontstaan uit het fragment behorend bij de piek van m/z = 231.
Leid de molecuulformule van het neutrale fragment Y af.