Klassifisering og merking av stoffer og løsninger

Transkript

1 Klassifisering og merking av stoffer og løsninger Hotell Alexandra, Loen 15. og 16. september 2009 Brit Skaugrud, UiO, Skolelaboratoriet kjemi Klassifisering og merking av stoffer og løsninger Kort sammendrag/beskrivelse av verkstedet Etter verkstedet skal lærerne kunne Lage løsninger Beregne konsentrasjoner i % og molar Klassifisere, merke og oppbevare rene stoffer og løsninger i samsvar med forskriftene Anbefalte forkunnskaper Deltakerne må kjenne til begrepene %, tetthet, atom, molekyl og kjemisk formel Relevante kompetansemål i LK06 Alle kompetansemål som innebærer pratisk arbeid Følges verkstedet opp med veiledning/etterarbeid? Ja 1

2 F_R_I_E_S_O_F_R 1. E A F G L T 2. Q C E L A R Y 3. M C J K I R I 4. C X V U U D Q 100% 0% 0% 0% E A F G L T Q C E L A R Y M C J K I R I C X V U U D Q Løselige stoffer 2

3 Lage løsninger Veie stoffet vi skal løse (eller måle) Løse stoffet i noe vann i en kolbe med merke for ønsket volum Fyll opp med vann til merket for ønsket volum Ferdig løsning helles på flaske og merkes Konsentrasjonsmål % er gram per 100 ml løsning molar er mol per L løsning 3

4 Hvor mye stoff: Veie eller måle veie måle måle Løse i noe vann og fortynne til et bestemt volum i flaske med volum-merke du lager selv gradert flaske gradert begerglass gradert kolbe målesylinder målekolbe Tenk på eventuell varmeutvikling! 4

5 Vi skal lage 0,25 L saltvann med 0,9 % salt. Hvor mye salt må vi veie inn? 1. 0,9 g 2. 1,0 g 3. 2,25 g 4. 9,0 g 92% 8% 0% 0% 0,9 g 1,0 g 2,25 g 9,0 g 250 ml 0,9 % saltvann (NaCl) Veie inn 2, 25 g salt Løse saltet i noe vann i en kolbe med merke for 250 ml Fyll opp med vann til merket for 250 ml Ferdig løsning helles på flaske og merkes 5

6 Hvor mye stoff? I dagliglivet Praktiske mengder Størrelsen er masse Enheten er kilogram I kjemien Antall partikler Størrelsen er stoffmengde Enheten er mol 1 mol sukker (342 g) 1 mol salt (58,5 g) Like mye masse Like mange formelenheter En praktisk stoffmengde Vi må ha et bestemt antall partikler Vi må ha så mye stoff at det kan veies eller måles Partiklene i stoffer er atomer, ioner eller molekyler som er svært små. Derfor må vi ha svært mange partikler i en praktisk mengde stoff. Hvor mange partikler er det i en passende stoffmengde? 1 mol partikler er 6, partikler 6

7 Hvorfor 6, partikler? Det minste atomet 6, hydrogenatomer ( H ) har massen 1 g Et stort atom 6, gullatomer ( Au ) har massen 197 g Et molekyl 6, vannmolekyler, H 2 O har massen 18 g 1 mol atomer av grunnstoffene og 1 mol molekyler av de fleste uorganiske forbindelsene har en masse som er mellom 1g og 1 kg Tallet 6, kalles Avogadros tall Sammenhengen mol - gram Det er en sammenheng mellom stoffmengde og masse slik at: 1 mol atomer har en masse i gram lik måltallet for atommassen 1 mol molekyler har en masse i gram lik måltallet for den molare massen 1 mol formelenheter har en masse i gram lik måltallet for formelmassen 7

8 Stoffmengde eksempel 1 mol vann inneholder 6, vannmolekyler 1 mol H2O inneholder 2. 6, hydrogenatomer 1. 6, oksygenatomer Molekylmasse Eksempel: Hva er molekylmassen for vann, H 2 O? 2 hydrogenatomer: 2. 1,008 u = 2,02 u + 1 oksygenatom: 1. 16,00 u = 16,00 u = 1 vannmolekyl: 18,02 u Molekylmassen = summen av atommassene i molekylet Hvis stoffet er et salt, kaller vi massen av formelenheten for formelmasse, og enheten er u. 8

9 Molar masse - eksempler Molekylmassen for H 2 O er 18,02 u 1 mol H 2 O har masse 18,02 g Molar masse for H 2 O er 18,02 g/mol Atommassen for S er 32,07 u 1 mol S har massen 32, 07 g Molar masse for S er 32,07 g/mol Formelmassen for NaCl er 58,5 u 1 mol NaCl har massen 58,5 g Molar masse for NaCl er 58,5 g/mol Molare løsninger Konsentrasjonsmål 1 molar = 1 mol per liter løsning 1 molar = 1 mol/l 1 molar = 1M En løsnings molaritet er løsningens konsentrasjon i mol/l 9

10 Vi skal lage 100 ml 0,1 mol/l NaCl Hvor mye salt må vi veie inn? 1. 0,10 g 2. 0,58 g 3. 1,0 g 4. 5,8 g 100% molare masser: Na: 23 g/mol Cl: 35 g/mol 0% 0% 0% 0,10 g 0,58 g 1,0 g 5,8 g 100 ml 0,1 mol/l NaCl (0,1 M NaCl) Veie inn 0,58 g salt Løse saltet i noe vann i en kolbe med merke for 100 ml Fyll opp med vann til merket for 100 ml Ferdig løsning helles på flaske og merkes 100 ml 100 ml 10

11 Vi skal lage 250 ml 0,2 mol/l kobber(ii)sulfatløsning Hvor mye kobber(ii)sulfat-femvann må vi veie inn? 1. 8,0 g 2. 12,5 g 3. 25,0 g 4. 32,0 g 83% molare masser: Cu: 64 g/mol S: 32 g/mol H: 1 g/mol O: 16 g/mol 17% 0% 0% 8,0 g 12,5 g 25,0 g 32,0 g 250 ml 0,2 mol/l kobber(ii)sulfatløsning Hvor mye kobber(ii)sulfat-femvann må vi veie inn? Formelen for det kobber(ii)sulfatet vi har på laboratoriet er CuSO 4. 5 H 2 O Den molare massen til kobber(ii)sulfat-femvann er (63, , , (2. 1, ,00)) g/mol = 249,68 g/mol For å lage 1 liter 0,2 molar løsning trenger vi 0,2 mol. 249,68 g/mol = 49,94 g kobber(ii)sulfat-femvann. Til 250 ml trenger vi bare ¼ av denne massen: 12,48 g 11

12 250 ml kobber(ii)sulfatløsning 0,2 mol/l Formelen for det kobber(ii)sulfatet vi har på laboratoriet er CuSO 4. 5 H 2 O Den molare massen til kobber(ii)sulfat-femvann er (63, , , (2. 1, ,00)) g/mol = 249,68 g/mol For å lage 1 liter 0,2 molar løsning trenger vi 0,2 mol. 249,68 g/mol = 49,94 g kobber(ii)sulfat-femvann. Til 250 ml trenger vi bare ¼ av denne massen: 12,48 g 12,48 g CuSO 4. 5 H 2 O Løses i noe vann i en kolbe med merke for 250 ml Fyll opp med vann til merket for 250 ml 250 ml 0,2 M CuSO 4 Bruke løsninger Vi har 6 M H 2 SO 4 Vi trenger 0,3 mol H 2 SO 4 til et bestemt formål. Hvor mange ml av svovelsyra vår må vi måle opp? 1 liter inneholder 100 ml inneholder 50 ml inneholder 6 mol H 2 SO 4 0,6 mol H 2 SO 4 0,3 mol H 2 SO 4 6M H 2 SO 4 Vi kan også regne ut dette: For åfå0,3 mol av 6 M H 2 SO 4 trenger vi 0,3 mol/(6 mol/l) = 0,050 L = 50 ml 12

13 Merking og oppbevaring av rene stoffer og løsninger Fareetiketter Faresymboler Risikosetninger Sikkerhetssetninger Sikkerhetsdatablad Klassifisering og merking av egne stoffblandinger Lover og forskrifter Arbeidstilsynet DSB SFT Miljøstatus Norge naturfag.no Nye regler fra 2010 Hva MÅ vi kjenne til, som lærer hvilke lover og forskrifter som angår elevers, kollegers og egen sikkerhet hva informasjonen på fareetiketter betyr hvilken informasjon sikkerhetsdatablader kan gi hvordan stoffene skal oppbevares håndteres som avfall 13

14 Hva bør vi kunne? Lage løsninger % molar Klassifisere egne løsninger Merke egne løsninger Lage sikkerhetsdatablad (kortversjon) til egne løsninger Lover og forskrifter Opplæringsloven Arbeidsmiljøloven forskrift om ikke arbeidstakere forskrift om abreid av barn og unge stoffkartotekforskriften merkeforskriften 14

15 FOR nr 1568: Forskrift om arbeidsmiljølovens anvendelse for personer som ikke er arbeidstakere. Elever ved institusjoner som har undervisning eller forskning som formål skal når de utfører arbeid som ledd i praktisk opplæring, og arbeidet foregår under forhold som kan innebære fare for deres liv og helse, anses som arbeidstakere i forhold til arbeidsmiljøloven kapittel 1, 2, 3, 4, 5, 18 og 19, med unntak av FOR nr 551: Forskrift om arbeid av barn og ungdom. 8.Generelle krav Personer under 18 år skal ikke utføre arbeid som b) medfører eksponering for giftige eller kreftfremkallende faktorer, faktorer som forårsaker arvelige genetiske skader, faktorer som forårsaker fosterskader eller som på annen måte forårsaker kroniske skader for mennesker, 15

16 9.Forbud mot arbeid som kan medføre særlig fare for helseskade Personer under 18 år skal ikke utføre følgende typer arbeid: d) arbeid som medfører eksponering for kjemikalier som oppfyller kriteriene for klassifisering som meget giftig, giftig, etsende eller eksplosiv jf. forskrift om klassifisering, merking m.v. av farlige kjemikalier, fastsatt 21. august 1997 nr Dette gjelder enten kjemikaliet er klassifisert i medhold av nevnte forskrift eller ikke, e) arbeid som medfører eksponering for kjemikalier som er kreftfremkallende, f) arbeid som medfører eksponering for bly og blyforbindelser, h) arbeid som medfører eksponering for kjemikalier som er klassifisert som irriterende (Xi) og som har en eller flere av følgende risikosetninger og i kombinasjonssetninger der disse inngår: R12 Ekstremt brannfarlig R43 Kan gi allergi ved hudkontakt i) arbeid som medfører eksponering for kjemikalier som er klassifisert som helseskadelige (Xn) og som har en eller flere av følgende risikosetninger og i kombinasjonssetninger der disse inngår: R215 Mulig fare for kreft R40 Mulig fare for varig helseskade R42 Kan gi allergi ved innånding R43 Kan gi allergi ved hudkontakt R48 Alvorlig helsefare ved lengre tids påvirkning R62 Mulig fare for skade på forplantningsevnen R63 Mulig fare for fosterskade R46 Kan fremkalle arvelige skader R33 Kan opphopes i kroppen ved gjentatt bruk j) arbeid med framstilling og håndtering av fyrverkeri, samt objekter og maskiner som inneholder sprengstoff, m) arbeid som innebærer håndtering av utstyr til produksjon, oppbevaring eller anvendelse av komprimert, flytende eller oppløste gasser, 10. Unntak fra arbeidsforbudet ved yrkesrettet opplæring Dersom arbeidet utføres som ledd i praktisk opplæring i skolens regi, eller praktisk opplæring på lærekontrakt eller opplæringskontrakt, kan ungdom mellom 15 og 18 år og som ikke er skolepliktig, utføre arbeid som nevnt i 8 bokstav b til d og 9 første ledd bokstav b til r. 16

17 Fareetikett Leser du alltid fareetiketten? 1. Ja 2. Nei 58% 42% Ja Nei 17

18 Faresymboler Stoffer som er tillatt, uten forbehold Oppbevaring Avfallshåndtering 18

19 Stoffer som er merket med.er helt forbudt forbudt betyr: Personer under 18 år skal ikke utføre arbeid som medfører eksponering for kjemikalier som oppfyller kriteriene for klassifisering som meget giftig, giftig, etsende eller eksplosiv Stoffer som er merket med IRRITERENDE og R12 Ekstremt brannfarlig eller og R43 Kan gi allergi ved hudkontakt.er forbudt Personer under 18 år skal ikke utføre arbeid som medfører eksponering for kjemikalier som er klassifisert som irriterende (Xi) og som har en eller flere av de nevnte risikosetninger og i kombinasjonssetninger der disse inngår: 19

20 Stoffer som er merket med. og en eller flere av disse risikosetningene: HELSESKADELIG R215 Mulig fare for kreft R40 Mulig fare for varig helseskade R42 Kan gi allergi ved innånding R43 Kan gi allergi ved hudkontakt R48 Alvorlig helsefare ved lengre tids påvirkning R62 Mulig fare for skade på forplantningsevnen R63 Mulig fare for fosterskade R46 Kan fremkalle arvelige skader R33 Kan opphopes i kroppen ved gjentatt bruk.er forbudt Lese, forstå og bruke informasjon som følger stoffene når de kjøpes Fareetiketter symboler risiko- og sikkerhetssetninger HMS-datablader Viktigste punkter 2. Klassifisering (det er alltid stofflisten som gjelder) 3. Viktigste faremomenter 15. Regulatoriske bestemmelser 20

21 Lage egne løsninger (stoffblandinger) Konsentrasjon i % eller molar Klassifiser stoffblandingen, rene stoffer løst i vann Tabeller viser konsentrasjonsgrensene for klassifiseringene Alle gruppene må sjekkes for å se om det er behov for omklassifisering etter den nye konsentrasjonen brannfare/eksplosjonsfare F etsende/irriterende C/X i giftig/helseskadeligt/x n miljøskade N Sjekk Stofflisten for egne konsentrasjonsgrenser og vær obs på notene. Oppgaver med klassifisering 1 M saltsyre er 3,5 %? Hvordan skal løsningen klassifiseres og merkes? 1 M NaOH er 4 %? Hvordan skal løsningen klassifiseres? Hvordan merkes en kaliumkromatløsning som er < 0,1 % Hvor tynn må en kobbesulfatløsning være for at den skal kunne tømmes i vasken 21

22 Oppsummering! MÅ: Lese, forstå og bruke informasjon som følger farlige stoffer når de kjøpes Fareetiketter symboler advarsler og tiltak HMS-datablader Viktigste punkter? KAN: Lage egne løsninger (stoffblandinger) konsentrasjon, % og molar Lage løsninger av faste stoffer Lage løsninger ved fortynning! DA MÅ VI: Klassifisere og merke egne løsninger (stoffblandinger) Hente info fra stofflisten Hente info fra merkeforskriften Lage fareetikett/etikett Lage HMS-datablad Nye regler, CLP Eksempel på nåværende faresymboler Eksempler på nye faresymboler fra