Onderzoek 54. Aanwezigheid van calciumcarbonaat aantonen in

Onderzoek 54. Aanwezigheid van calciumcarbonaat aantonen in een
grondstaal
1. Onderzoeksvraag
Onder de schoenzolen van één van de verdachten werd aarde met een witte kleur
gevonden. Bevat dit grondstaal kalk (calciumcarbonaat)? Zijn er nog andere
overeenkomsten tussen de grondstalen?
2. Voorbereiding
a. Begrippen als achtergrond voor experiment
Gasontwikkelingsreactie
Calciumcarbonaat
Chemische aspecten van een reactie
Endotherme reactie
Exotherme reactie
b. Materiaal + stoffen
Materiaal:
• Petriplaat
• Pasteurpipet
• Maatkolf 100 ml
• Gegradueerde pipet 5 ml
Stoffen:
• Gekende grondstalen
• Te onderzoeken grondstalen
• HCl 1 mol/l
• Geconcentreerd HCl 37%
c. Bereiding oplossingen
HCl 1 mol/l, 100 mL
37,0
∙ 1000 ∙ 1,2
𝑚 ∙ 𝜌
𝑚𝑜𝑙
= 100
= 12,18
𝑀𝑊
36,46
𝑙
CV=CV
1 mol/l 100 ml = 12,18 mol/l  x
X = 8,2 ml
Breng een weinig gedestilleerd water in een maatkolf van 100 ml. Meet 8,2 ml van een
geconcentreerde oplossing met een gegradueerde pipet van 10 ml, breng dit in een
maatkolf van 100 ml. Leng verder aan tot de maatstreep met gedestilleerd water.
d. Opstelling (foto)
e. Veiligheid
i. Etiketten
ii. H/P zinnen
HCl 37%
H 314-335 Veroorzaakt ernstige brandwonden en oogletsel. Kan irritatie van de luchtwegen
veroorzaken.
P 280.1+3+7-301+330+331-305+351+338 Beschermende handschoenen en oogbescherming
dragen en in afzuigkast werken. NA INSLIKKEN: de mond spoelen — GEEN braken opwekken. BIJ
CONTACT MET DE OGEN: voorzichtig afspoelen met water gedurende een aantal minuten. Indien
mogelijk, contactlenzen verwijderen. Blijven spoelen.
iii. WGK code
HCl 37 % : WGK 1
CaCO3 : WGK 0
iv. COS brochure
HCl 1 mol/l
CaCO3
v. Koppeling MSDS
HCl 37% : http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9924285
CaCO3 : http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9927119
3. Uitvoeren
a. Werkwijze




Doe een weinig te onderzoeken staal in een petriplaat
Voeg enkele druppels 1 mol/l HCl toe
Zwenk even zodat het zoutzuur goed vermengd is met het grondstaal
Noteer je waarneming
b. Waarneming (+ foto’s)
Gekende + te onderzoeken grondstalen + enkele druppels 1 mol/l HCl
leem
Zandleem
Zand
Mergel
ijzerzandsteen
Lichte gasontwikkeling
Geen gasontwikkeling
Geen gasontwikkeling
Veel gasontwikkeling
Geen gasontwikkeling
Rond het witte grondstaal ontstaan na toevoegen van 1 mol/l HCl gasbellen. De andere
stalen vertonen geen gasbellen.
4. Reflecteren
a. Optredende reacties
CaCO3 + 2HCl  CO2  + CaCl2 + H2O
b. Besluit
Enkel bij het mergel staal was er een gasontwikkeling vast te stellen. We kunnen hieruit
afleiden dat in de mergel calciumcarbonaat aanwezig is. Wanneer verdund zoutzuur wordt
toegevoegd aan calciumcarbonaat zal er koolzuurgas ontstaan wat we waarnemen als
gasontwikkeling.
c. Koppeling aan leerplannen chemie
Chemie 2e graad Wetenschappen: D/2012/7841/063
Chemie 2e graad TW en Biotechnische wetenschappen: D/2015/7841/03
d. Koppeling andere leerplannen
Aardrijkskunde 1ste graad: D/2008/7841/038
Natuurwetenschappen 1ste graad: D/2010/7841/001
e. Bronnen
http://www.thuisexperimenteren.nl/science/reageerbuisproeven/reageerbuis.htm
5. Tips and tricks
a. Opmerkingen bij uitvoeren van proef
Bijkomende testen kunnen uitgevoerd worden om nog meer bodemstalen te identificeren
aan de hand van eigenschappen:
1. Test voor sulfaten:
sulfaatstaal + BaCl2 + CH3COOH ➝ BaSO4(witte neerslag) + opgeloste materialen
sulfaatstaal + bariumchloride + azijnzuur reageren samen ter vorming van een witte
neerslag
6.
2. Test voor chloriden:
chloridestaal + AgNO3 + CH3COOH ➝ AgCl(witte neerslag) + opgeloste materialen
chloridestaal + zilvernitraat + azijnzuur reageren samen ter vorming van een witte neerslag
Koppeling case
6.1
Vaststellingen
a)
Op het lijk
Aarde op de kleding van het slachtoffer.
b)
In de omgeving van het lijk
Voetsporen van aarde.
c)
Verzamelde bewijsstukken
Aarde onder de schoenzolen van de verdachten.
6.2
Verdachten
Verdachte 1: Bertil
Verdachte 2: Olivia
Alibi:
Was op het tijdstip van de moord net een
luchtje gaan scheppen buiten.
Alibi:
Was tijdens het tijdstip van de moord net naar
het toilet.
Relatie slachtoffer:
Al lang bevriend met Cor. Maar sinds kort
kunnen ze elkaar geen vriendelijk woord meer
gunnen.
Relatie slachtoffer:
Heeft het net uitgemaakt omdat ze had gezien
hoe Cor een ander meisje het hof maakte.
Verdachte 3: Rick
Verdachte 4: Dorien
Alibi:
Was op het tijdstip van de moord net een
biervat gaan halen.
Relatie slachtoffer:
Kent Cor niet maar is de beste kameraad van
Bertil.
6.3 Waarnemingen
Alibi:
Was tijdens het tijdstip van de moord net iets
uit haar auto halen.
Relatie slachtoffer:
Is het geheimzinnige meisje dat met Cor een
praatje aan het maken was.
Op het onderzochte grondstaal werd na toevoegen van HCl lichte gasontwikkeling vastgesteld.
Verdachte
Aanwezigheid CaCO3 in het aardestaal
van de schoenzolen
Vergelijking met bekende
aardestalen
Bertil
Olivia
Rick
Dorien
6.4 Besluit
Duid de verdachte aan:
 Bertil
 Olivia
 Rick
 Dorien
6.5 Oplossing:
Bertil
Aanwezigheid CaCO3 in het aardestaal
van de schoenzolen.
Lichte gasontwikkeling
Vergelijking met bekende
aardestalen
Leem/zandleem/zand
Olivia
Geen gasontwikkeling
Leem/zandleem/zand
Rick
Veel gasontwikkeling
Mergel
Dorien
Geen gasontwikkeling
Leem/zandleem/zand
Verdachte
Duid de verdachte aan:
 Bertil
 Olivia
 Rick
 Dorien