Veilig en praktisch experimenteren

Op de fles geconcentreerd zoutzuur ($\ce{HCl}$) staan de pictogrammen „bijtend” en „schadelijk”, met H314 en P280. Leg uit wat deze informatie betekent en welke voorzorgen je neemt.

1. 01Stap 1 — Lees de pictogrammen

   „Bijtend” (corrosief) betekent dat de stof huid, ogen en materiaal aantast; „schadelijk/irriterend” waarschuwt voor irritatie, onder andere door de damp.

2. 02Stap 2 — Lees de H-zin

   H314 betekent: veroorzaakt ernstige brandwonden en oogletsel. Dit bevestigt dat huid- en oogcontact ernstig zijn.

3. 03Stap 3 — Lees de P-zin

   P280 betekent: draag beschermende handschoenen en oog- of gelaatsbescherming.

4. 04Stap 4 — Kies de voorzorgen

   Draag een veiligheidsbril, handschoenen en een labjas, werk in de zuurkast vanwege de damp, giet zuur bij water (niet andersom) en vang het restant op als chemisch afval.

Resultaat: Het etiket vertelt via het pictogram en de H- en P-zinnen wat het gevaar is en hoe je veilig werkt. Bij bijtend zoutzuur zijn oog- en huidbescherming en de zuurkast essentieel, en het restant gaat gescheiden bij het chemisch afval.

Je weegt een vloeistof af: massa $m = 12{,}4\ \text{g}$ (3 significante cijfers) in een volume $V = 5{,}0\ \text{mL}$ (2 significante cijfers). Bereken de dichtheid $\rho = \dfrac{m}{V}$ met het juiste aantal significante cijfers.

1. 01Stap 1 — Reken eerst voluit

   Deel de massa door het volume zonder tussentijds af te ronden.

   $$\rho = \dfrac{m}{V} = \dfrac{12{,}4}{5{,}0} = 2{,}48\ \text{g/mL}$$
2. 02Stap 2 — Bepaal het aantal significante cijfers

   Bij delen telt de minst nauwkeurige meetwaarde: V heeft 2 significante cijfers, dus het antwoord krijgt er ook 2.

   $$\min(3, 2) = 2\ \text{significante cijfers}$$
3. 03Stap 3 — Rond het eindantwoord af

   Rond 2,48 af op 2 significante cijfers.

   $$\rho \approx 2{,}5\ \text{g/mL}$$

Resultaat: De dichtheid is $\rho = 2{,}5\ \text{g/mL}$ (2 significante cijfers). Het antwoord kan niet nauwkeuriger zijn dan de minst nauwkeurige meting, hier het volume.

Je titreert $25{,}0\ \text{mL}$ zoutzuur met natronloog van $0{,}100\ \text{mol/L}$. Bij het omslagpunt is $20{,}0\ \text{mL}$ natronloog toegevoegd. De reactie is $\ce{HCl + NaOH -> NaCl + H2O}$. Bereken de concentratie van het zoutzuur.

1. 01Stap 1 — Bereken het aantal mol natronloog

   Reken het volume om naar liter (20,0 mL = 20,0·10⁻³ L) en gebruik n = c · V.

   $$n(\ce{NaOH}) = c \cdot V = 0{,}100 \cdot 20{,}0 \cdot 10^{-3} = 2{,}00 \cdot 10^{-3}\ \text{mol}$$
2. 02Stap 2 — Gebruik de molverhouding

   Uit de vergelijking reageert HCl met NaOH in de verhouding 1 : 1, dus n(HCl) = n(NaOH).

   $$n(\ce{HCl}) = 2{,}00 \cdot 10^{-3}\ \text{mol}$$
3. 03Stap 3 — Bereken de concentratie van het zoutzuur

   Deel het aantal mol HCl door het gepipetteerde volume (25,0 mL = 25,0·10⁻³ L).

   $$c(\ce{HCl}) = \dfrac{n}{V} = \dfrac{2{,}00 \cdot 10^{-3}}{25{,}0 \cdot 10^{-3}} = 0{,}0800\ \text{mol/L}$$

Resultaat: De concentratie van het zoutzuur is $c(\ce{HCl}) = 0{,}0800\ \text{mol/L}$ (3 significante cijfers), verkregen via de molverhouding 1 : 1 en het afgelezen buretvolume.

Uit de ijklijn (absorptie E tegen concentratie c) lees je twee punten op de trendlijn af: (0,50 mmol/L; 0,10) en (2,50 mmol/L; 0,50). (a) Bereken de richtingscoëfficiënt. (b) Bepaal met de trendlijn de concentratie bij een gemeten absorptie E = 0,30.

1. 01Stap 1 — Bereken de richtingscoëfficiënt

   Neem het verschil in E gedeeld door het verschil in c van de twee afgelezen punten.

   $$a = \dfrac{\Delta E}{\Delta c} = \dfrac{0{,}50 - 0{,}10}{2{,}50 - 0{,}50} = \dfrac{0{,}40}{2{,}00} = 0{,}20$$
2. 02Stap 2 — Stel het verband op

   De trendlijn loopt door de oorsprong, dus E = 0,20 · c (recht evenredig).

   $$E = 0{,}20 \cdot c$$
3. 03Stap 3 — Bepaal de concentratie bij E = 0,30

   Los c op uit het verband door E door de richtingscoëfficiënt te delen.

   $$c = \dfrac{E}{0{,}20} = \dfrac{0{,}30}{0{,}20} = 1{,}5\ \text{mmol/L}$$

Resultaat: De richtingscoëfficiënt is $a = 0{,}20$ per mmol/L, en bij een absorptie $E = 0{,}30$ hoort een concentratie $c = 1{,}5\ \text{mmol/L}$. De trendlijn middelt de toevallige meetfouten uit, wat de bepaling betrouwbaarder maakt dan één los meetpunt.