exercise/fosforbombe.tex

   1 \section{Fosforbombe}
   2 \label{Fosforbombe} \index{Fosforbombe|textbf}
   3 (Oksidasjon av rødt fosfor med klorat eller perklorat).\\
   4
   5 \subsubsection{Innledning}
   6 Meningen med dette forsøket er ikke å skremme vettet av folk, men
   7 å demonstrere en eksplosjonsartet reaksjon. Folk som aldri har
   8 sett en slik reaksjon har ofte lett for å bli skremt. For å si det
   9 med andre ord, så har dette forsøket en virkelig kraftig effekt
  10 både ute og inne. Først en kraftig eksplosjon etterfulgt av en
  11 massiv røyksky, som igjen blir etterfulgt av forskrekkete utrop av
  12 tilskuerne.
  13
  14
  15 \subsubsection{Framgangsmåte}
  16 Utførelsen er meget enkel og rask. På forhånd veier en opp to
  17 porsjoner med rødt fosfor, en porsjon på 1 gram (0.03 mol) og en
  18 annen på 2 gram (0.06 mol). \\ Disse porsjonene legges på et
  19 brettet papir ark - hver for seg. \\ Deretter veier en opp en dose
  20 med 6 gram (0.5 mol) kaliumklorat og har dette på et ark for
  21 seg.\\
  22 \newline\index{Oksidasjon av rødt fosfor|textbf}\index{Rødt fosfor}\index{Kaliumklorat}
  23 Når dette er gjort veier en opp en dose med 2.5 gram (0.2 mol)
  24 kaliumperklorat og har det på et ark for seg. Først tar en 2 grams
  25 dosen med rødt fosfor og plasserer på et fast, solid og ildfast
  26 underlag for eksempel murstein eller steinhelle. Fosforet drysses
  27 utover i en flat rund haug med en diameter på ca. 3 cm. Pass på at
  28 fosforet ikke er klumpete. Klumpene skal knuses. Nå er tiden inne
  29 for å drysse 6 grams dosen med kaliumklorat forsiktig og jevnt
  30 over det røde fosforet. Se figuren. En må aldri røre rødt fosfor
  31 og kaliumklorat sammen med spatel!\\
  32 Dette gjelder også kaliumperklorat!\\
  33 \newline
  34 Tar en nå et langt kosteskaft og slår eller gnir på denne blandingen
  35 med enden av kosteskaftet, skjer en kraftig reaksjon, etterfulgt av
  36 en stor røyksopp av fosforpentoksid og fosforsyre. Det samme skjer
  37 etterpå, når en isteden for klorat bruker
  38 perklorat, men resultatet er et kraftigere smell.\\
  39 \newline
  40 \begin{figure}[h]
  41 \centering
  42 \includegraphics[width=0.8\textwidth]{images/fosforbombe/fosforbombe}
  43 \caption{Oksidasjon av rødt fosfor med klorat eller perklorat}
  44 \end{figure}\\
  45 Altså 1 grams dosen med rødt fosfor spres utover som beskrevet
  46 ovenfor, og perkloraten drysses over. For å få denne ladningen til
  47 å gå av må en slå og gni en del hardere. Bruk for all del
  48 vernebriller!
  49
  50
  51 \subsubsection{Teori}
  52 Kaliumklorat reagerer med rødt fosfor etter likningen:\\
  53 \newline
  54 5KClO$_{3}$ + 6P = 3P$_{2}$O$_{5}$ + 5KCl + energi\\
  55 \newline
  56 Fosforpentoksid reagerer med fuktigheten i lufta og danner en tåke
  57 av fosforsyre.\\
  58 \newline
  59 P$_{2}$O$_{5}$ + 3\vann = 2H$_{3}$PO$^{4}$\\
  60 \newline
  61 Kaliumperklorat reagerer etter likningen:\\
  62 \newline
  63 5KClO$_{4}$ + 8P = 4P$_{2}$O$_{5}$ + 5KCl + energi\\
  64 \newline
  65 Dette forsøket viser tydelig forskjell på kloratens og perkloratenes
  66 oksiderende egenskaper. Kloratene på sin side er mere ustabile enn
  67 perkloratene, fordi kloratene har et ledig elektron par i
  68 motsettning til perkloratene. Når først perkloratene spaltes, skjer
  69 det en kraftigere reaksjon på grunn av større oksygeninnhold. Dette
  70 viste seg tydelig da blandigen med perklorat var vanskeligere å
  71 smelle av, men når den først gikk av, så smalt det skikkelig.
  72
  73
  74 \subsubsection{Forsiktig}
  75 Det må understrekes nok en gang at klorat eller perklorat ikke må
  76 blandes sammen med rødt fosfor, da en kraftig eksplosjon vil bli
  77 resultatet! Klumper i det røde fosforet må knuses, da disse ellers
  78 vil fare brennende med stor fart vekk fra eksplosjonens sentrum.\\
  79 \newline
  80 Pinnen eller kosteskaftet som benyttes til å få blandingen til å
  81 antenne, bør være minst 1.5 meter lang. Dette for å få
  82 eksplosjonen noe på avstand. Det må ikke finnes løse tyngre
  83 partikler slik som stein eller grus i umiddelbar nærhet der hvor
  84 eksplosjonen vil skje. Disse kan i såfall bli aksellerert som
  85 prosjektiler med uhyggelig hastighet. Hvitt fosfor må ikke
  86 benyttes!\\
  87 I såfall inntrer en svært kraftig eksplosjon momentant ved kontakt
  88 med kloratet eller perkloratet.
  89
  90
  91 \subsubsection{Utstyr og kjemikalier}
  92 \begin{table}[h]\begin{tabular}{ll}
  93   Kaliumklorat & KClO$_{3}$ \\
  94   Kaliumperklorat & KClO$_{4}$ \\
  95   Rødt fosfor & P \\
  96 \end{tabular}
  97 \caption{Kjemikalier til forsøket - Fosforbombe}
  98 \end{table}
  99
 100 \nocite{jynge}
 101
 102 \printbibliography