Dụng cụ đo lường và quan sát trong phòng thí nghiệm
Sau bài này, em nhận biết được các dụng cụ đo lường và quan sát cơ bản trong phòng thí nghiệm (ống nghiệm, cốc thủy tinh, ống đong, ống nhỏ giọt, cân) và chọn đúng dụng cụ cho từng công việc.
Em đã biết hóa học nghiên cứu chất và sự biến đổi của chất (Chương 1). Để nghiên cứu một cách khoa học, cần các dụng cụ đo lường và quan sát chính xác — đó là nội dung bài này.
Nếu cần lấy chính xác 5 mL nước để pha một dung dịch, em dùng cái cốc uống nước hay ống đong có vạch chia? Nghe có vẻ hiển nhiên, nhưng câu trả lời chính là chìa khóa của cả bài học: mỗi dụng cụ trong phòng thí nghiệm sinh ra để làm một việc riêng, dùng sai dụng cụ là dùng sai kết quả.
Các dụng cụ đo lường và quan sát cơ bản
Dùng cân đúng cách
- 1
Em cần: (1) đo chính xác 10 mL giấm ăn, (2) cân 5 g muối ăn, (3) quan sát một phản ứng xảy ra trong lượng hóa chất rất nhỏ. Hãy chọn dụng cụ phù hợp cho từng việc.
- 2
Việc (1) đòi hỏi thể tích chính xác của chất lỏng. Việc (2) đòi hỏi khối lượng chính xác của chất rắn. Việc (3) chỉ cần chứa lượng nhỏ để dễ quan sát, không đòi hỏi đo chính xác.
- 3
(1) Dùng ống đong vì cần đo thể tích chính xác 10 mL. (2) Dùng cân (có lót giấy cân) vì cần khối lượng chính xác 5 g. (3) Dùng ống nghiệm vì chỉ cần lượng nhỏ, dễ cầm và quan sát qua thành ống trong suốt.
- 4
Không dùng cốc thủy tinh (loại có vạch chia thô) khi cần độ chính xác cao — vạch trên cốc chỉ mang tính ước lượng.
- 1
Một bạn học sinh muốn lấy chính xác 8 mL nước. Bạn ấy rót nước vào cốc thủy tinh có vạch chia đến số chẵn gần nhất, rồi ước lượng bằng mắt là 'khoảng 8 mL'. Kết quả thí nghiệm sau đó bị lệch so với dự đoán trong sách.
- 2
Cốc thủy tinh thường chỉ có vạch chia thưa (ví dụ mỗi 50 mL hoặc 100 mL) và dùng để ước lượng, không phải để đo chính xác. Ước lượng 8 mL bằng mắt trên cốc như vậy có thể sai lệch vài mL — với thí nghiệm cần độ chính xác, sai số đó đủ làm thay đổi kết quả quan sát được.
- 3
Bạn nên dùng ống đong có vạch chia mịn (ví dụ mỗi 1 mL), đặt trên mặt phẳng, đưa mắt ngang mực nước và đọc tại đáy mặt khum để lấy đúng 8 mL.
- 4
Ống đong được thiết kế thân hẹp và dài hơn cốc thủy tinh, nên cùng một sai số đọc mắt sẽ tương ứng với sai số thể tích nhỏ hơn nhiều — đó là lý do ống đong dùng để đo, còn cốc thủy tinh chỉ dùng để chứa/ước lượng.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Lỗi phổ biến nhất khi đọc ống đong là nhìn xiên thay vì đưa mắt ngang mực chất lỏng, và đọc nhầm ở đỉnh thay vì đáy mặt khum — cả hai đều gây sai số thể tích.
Ống nghiệm dùng cho lượng nhỏ. Cốc thủy tinh dùng chứa hoặc trộn lượng lớn, không cần chính xác cao. Ống đong dùng đo thể tích chính xác. Ống nhỏ giọt dùng cho lượng rất nhỏ. Cân dùng đo khối lượng — nhớ lót giấy hoặc vật chứa trước khi cân.
Ngoài đo lường và quan sát, phòng thí nghiệm còn một việc nữa: đun nóng và lọc chất. Bài sau sẽ giới thiệu đèn cồn, phễu lọc, và cách đọc nhãn an toàn hóa chất trước khi dùng.