2 \chapter{Dyrke fargerike krystaller i gele.
}
3 \label{Krystaller
} \index{Dyrke fargerike krystaller i gele|textbf
}
8 \index{Silicagel
} Over en
9 periode på flere dager vil store krystaller med forskjellig form og
10 farve vokse frem i
5 forskjellige reagensrør, fylt med silicagel.
11 \newline \index{Eddiksyre
} \index{C$_
{2}$H$_
{3}$COOH
}\index{Natriumsilikat
}
13 \section*
{Framgangsmåte
}
14 \textcolor[rgb
]{0.00,
0.00,
0.50}{\textbf{Reagensrør
1:
}}\\
15 Hell
15 ml av en
1M eddiksyre løsning i et
50 ml begerglass. Bruk
16 hansker og tilsett
2 ml av en
1M blyacetat-løsning. Rør løsningen
17 godt. Mens du rører løsningen kraftig, heller du forsiktig
15 ml av
18 natriumsilikat- løsningen opp i begerglasset. Løsningen må blandes
19 godt og røres hele tiden mens silikat-løsningen blir tilsatt, hvis
20 et område av blandingen blir basisk - vil bly kunne utfelles. \\
22 Hell blandingen i et reagensrør og plasser reagensrøret i et stativ
23 til blandingen går over til å bli en gele (dette kan ta fra
5 til
30
24 minutter).\\
\index{Kaliumjodid
} Når dette har skjedd, hell
2 ml med
25 2M kaliumjodid- løsning på toppen
26 av reagensrøret med geleen og kork igjen reagensrøret.\\
27 Plasser reagensrøret der det kan observeres uforstyrret over en
28 periode på flere dager.\\
29 \newline \index{Blyjodid
}\index{Blyacetat
}
30 Kompakte gule krystaller av blyjodid vil dannes og vokse fra toppen
31 av reagensrøret mot bunnen.\\
33 \textcolor[rgb
]{0.00,
0.00,
0.50}{\textbf{Reagensrør
2:
}}\\
35 Hell
15 ml av en
1M eddiksyre-løsning i et
50 ml begerglass. Tilsett
36 2 ml av en
2M kaliumjodid- løsning og rør om med en glasstav. Mens
37 du rører blandingen kraftig sammen, tilsettes forsiktig
15 ml av
38 natriumsilikat- løsningen til blandingen i begerglasset.\\
39 Hell blandingen i et reagensrør og plasser reagensrøret i et stativ.
40 La stå til blandingen går over til å bli en gele (dette kan ta fra
5
44 Bruk hansker og hell
2 ml av en
1M blyacetat- løsning oppå toppen av
45 gelen i reagensrøret. Kork igjen reagensrøret og plasser det på et
46 sted hvor du kan observere uforstyrret hva som skjer over en periode
50 Gule bregne-liknende krystaller av blyjodid vil dannes i gelen -
52 vokse nedover mot bunnen av reagensrøret.\\
54 \textcolor[rgb
]{0.00,
0.00,
0.50}{\textbf{Reagensrør
3:
}}\\
56 Hell
15 ml av en
1M eddiksyre-løsning i et
50 ml begerglass. Tilsett
57 2 ml av en
2M kaliumjodid- løsning og rør om med en glasstav. Mens
58 du rører blandingen kraftig sammen, tilsettes forsiktig
15 ml av
59 natriumsilikat- løsningen til blandingen i begerglasset.\\
60 Hell blandingen i et reagensrør og plasser reagensrøret i et stativ.
61 La stå til blandingen går over til å bli en gele (dette kan ta fra
5
62 til
30 minutter).\\
\index{Kaliumjodid
}
63 \newline \index{Kvikksølv(II)nitrat
}
64 Bruk hansker og hell
2 ml av en
1M kvikksølv(II)nitrat- løsning opp
65 på toppen av gelen og kork igjen reagensrøret og plasser det på et
66 sted hvor du kan observere uforstyrret hva som skjer over en periode
69 \newline \index{Kvikksølv(II)jodid
}
70 Skarpe oransje krystaller av kvikksølv(II)jodid vil dannes i gelen
71 og vokse fra toppen og nedover mot bunnen av reagensrøret.\\
73 \textcolor[rgb
]{0.00,
0.00,
0.50}{\textbf{Reagensrør
4:
}}\\
75 Hell
7.5 ml av en
1M eddiksyre- løsning og
7.5 ml med destillert
76 vann i et
50 ml begerglass. Rør kraftig om mens du tilsetter
77 forsiktig
15 ml av en natriumsilikat- løsning til begerglasset. Hell
78 blandingen i et reagensrør og plasser reagensrøret i et stativ. La
79 stå til blandingen går over til å bli en gele (dette kan ta fra
2
81 \newline \index{Kvikksølv(II)klorid
}
82 Ha på hansker, hell
5 ml av en
0.2M kvikksølv(II)klorid- løsning på
83 toppen av gelen i reagensrøret og kork igjen reagensrøret - plasser
84 det på et sted hvor du kan observere uforstyrret hva som skjer over
87 \newline \index{Kvikksølv(II)oksiklorid
}
88 Krystaller med ulike former dannes av kvikksølv(II)oksiklorider i
89 gelen og starter på toppen og sprer seg mot bunnen, mens det skjer
90 en gradvis konvertering mellom de ulike krystallformene nedover i
93 \textcolor[rgb
]{0.00,
0.00,
0.50}{\textbf{Reagensrør
5:
}}\\
94 \newline \index{Tartarsyre
}
95 Hell
15 ml av en
1.5M tartarsyre- løsning i et
50 ml begerglass.
96 Mens du rører løsningen kraftig, tilsetter du forsiktig
15 ml av
97 natriumsilikat- løsningen til begerglasset.\\
99 Hell blandingen i et reagensrør og plasser reagensrøret i et stativ.
100 Sett en kork på reagensrøret. La stå til blandingen går over til å
101 bli en gele (dette kan ta flere dager).\\
102 \newline \index{Kobbersulfat
}\index{Kaliumklorid
}\index{Kaliumnitrat
}
103 Hell
2 ml av en
1M kobbersulfat- løsning,
2 ml av en
1M
104 kaliumklorid- løsning og
2 ml av en
1M kaliumnitrat- løsning på
105 toppen av gelen i reagensrøret og sett på korken.\\
106 Plasser reagensrøret på et sted hvor du kan observere uforstyrret
107 hva som skjer over en periode på flere dager.\\
108 \newline \index{Kobber(II)tartrat
}
109 Med kobbersulfat får vi dannet mørke blå krystaller av ulike
110 kobber(II)tartrater. Med kaliumklorid eller kaliumnitrat får vi
111 dannet store klare krystaller av kaliumtartrater. Krystallene vil
112 dannes på toppen og vokse nedover mot bunnen av reagensrøret.
113 \index{Natriumortosilikat
}
118 Når SiO$_
{2}$ smeltes med natriumkarbonat, avspaltes karbondioksid
119 og det dannes et vannløselig glass. Forskjellige silikater kan
120 framstilles, som for eksempel kan dannes natriumortosilikat,
122 \begin{equation
}\label{natriumortosilikat
}
123 SiO_
{2} +
2Na_
{2}CO_
{3} = Na_
{4}SiO_
{4} +
2CO_
{2}
125 Da kiselsyren er en svak syre, er ortosilikationet en tilsvarende
126 sterk base og hydrolyserer:
\index{Kiselsyre
}
127 \begin{equation
}\label{hydrolyse av natriumortosilikat
}
128 SiO_
{4}^
{4-
} (aq) +
3H_
{2}O = SiO(OH)_
{3}^
{-
} (aq) +
3OH^
{-
} (aq)
131 \begin{equation
}\label{hydrolyse av natriumortosilikat2
}
132 SiO_
{4}^
{4-
} (aq) +
2H_
{2}O = SiO_
{2}(OH)_
{2}^
{2-
} (aq) +
2OH^
{-
} (aq)
134 Ved tilsetning av syre til en løsning av silikationer dannes en gel
135 som består av polymeriserte kiselsyremolekyler:
\index{Tørkemiddel
}
138 \includegraphics[width=
0.8\textwidth]{images/krystallerigele/kiselpoly
}
139 \caption{Polymeriserte kiselsyremolekyler.
} \label{kiselpoly3
}
141 Geleen inneholder store mengder vann i hulrom i de polymeriserte
142 kiselsyremolekylene. Når geleen varmes og dehydreres, trekker
143 materialet seg sammen og blir hardt. Sluttproduktet blir kalt
144 $"$silicagel$"$, selv om det ikke er en gel i ordets rette betydning.\\
146 Materialet har midlertid en overordentlig stor overflate og blir
147 brukt som tørkemiddel eller som bærer av finfordlete
149 \noindent [utdrag fra Kofstad, Uorganisk kjemi,
205-
206:
1987]
154 Kvikksølvdamp og en rekke kvikksølvforbindelser, særlig organiske
155 forbindelser (f.eks. alkylforbindelser), er ekstremt giftige.
156 HgCl$_
{2}$ er ekstremt giftig, og virkningen består i at det
157 koagulerer proteinet i levende celler. Forgiftningssymtomer er
158 skjelving og psykiske forandringer. Sublimat rammer særlig nyrene og
160 Støv fra kvikksølvsalter er giftig og kan irritere huden og
163 Blyacetat er skadelig hvis en inntar saltet. En må også være
164 forsiktig med støvet til blysaltene. Effekten av å bli utsatt for
165 små mengder kan være kummulative, og forårsake at en mister
166 appetitten og utvikler anemi.\\ Giftvirkningen av bly beror på at
167 det er en inhibitor av enzymreaksjoner, og forstyrrer bl.a.
168 biosyntesen av en jernholdig komponent som inngår i hemoglobin.\\
170 Konsentrert eddiksyre (iseddik) kan irritere huden, og dampene er
172 for øynene og respirasjonssystemet.\\
173 Natriumsilikat- løsninger kan være sterkt basiske og langvarig
174 eksponering bør unngås.
177 \section*
{Utstyr og kjemikalier
}
178 \textcolor[rgb
]{0.00,
0.00,
0.50}{\textbf{Kjemikalier til reagensrør
1:
}}\\
181 \item 15 ml
1M eddiksyre, HC$_
{2}$H$_
{3}$O$_
{2}$ (lages ved å helle
57 ml
182 av konsentrert eddiksyre (
17.5M) opp i
600 ml destillert vann. Tynn
183 deretter ut denne løsningen til
1.0 liter)
184 \item 2 ml
1M blyacetat, Pb(C$_
{2}$H$_
{3}$O$_
{2}$)$_
{2}$ (lages
185 ved åløse
380 gram med Pb(C$_
{2}$H$_
{3}$O$_
{2}$)$_
{2}$ $
\cdot$
186 3H$_
{2}$O i
600 ml destillert vann. Tynn løsningen deretter til
188 \item 15 ml løsning av natriumsilikat, Na$_
{2}$SiO$_
{3}$, med en
189 tetthet på ca.
1.06 g/ml (lages ved å løse
160 ml av en kommersiell
190 38$\%$ -
40$\%$ natriumsilikat- løsning til
1.0 liter med
191 destillert vann og blande løsningen godt.\\ Alternativt kan
192 løsningen lages ved å løse
244 gram med Na$_
{2}$SiO$_
{3}$ $
\cdot$
193 9H$_
{2}$O (natrium metasilikat) i
600 ml destillert vann, for
194 deretter å tynne ut til
1.0 liter).
195 \item 2 ml
2M kaliumjodid, KI (lages ved å løse
332 gram med KI i
196 600 ml destillert vann og tynne løsningen til
1.0 liter).
198 \textcolor[rgb
]{0.00,
0.00,
0.50}{\textbf{Kjemikalier til reagensrør
2:
}}\\
200 Se kjemikalier for reagensrør
1.\\
202 \textcolor[rgb
]{0.00,
0.00,
0.50}{\textbf{Kjemikalier til reagensrør
3:
}}\\
205 \item 15 ml
1M eddiksyre, HC$_
{2}$H$_
{3}$O$_
{2}$ (lages ved å helle
57 ml
206 av konsentrert eddiksyre (
17.5M) opp i
600 ml destillert vann. Tynn
207 deretter ut denne løsningen til
1.0 liter)
208 \item 2 ml
2M kaliumjodid, KI (lages ved å løse
332 gram med KI i
209 600 ml destillert vann og tynne løsningen til
1.0 liter).
210 \item 15 ml løsning av natriumsislikat, Na$_
{2}$SiO$_
{3}$, med en
211 tetthet på ca.
1.06 g/ml (lages ved å løse
160 ml av en komersiell
212 38$\%$ -
40$\%$ natriumsilikat- løsning til
1.0 liter med
213 destillert vann og blande løsningen godt.\\ Alternativt kan
214 løsningen lages ved å løse
244 gram med Na$_
{2}$SiO$_
{3}$ $
\cdot$
215 9H$_
{2}$O (natrium metasilikat) i
600 ml destillert vann, for
216 deretter å tynne ut til
1.0 liter).
217 \item 2 ml
1M kvikksølv(II)nitrat, Hg(NO$_
{3}$)$_
{2}$ (lages ved å løse
325
218 gram Hg(NO$_
{3}$)$_
{2}$ i
600 ml destillert vann og tynne løsningen til
1.0
221 \textcolor[rgb
]{0.00,
0.00,
0.50}{\textbf{Kjemikalier til reagensrør
4:
}}\\
224 \item 7.5 ml
1M eddiksyre, HC$_
{2}$H$_
{3}$O$_
{2}$ (lages ved å helle
57 ml
225 av konsentrert eddiksyre (
17.5M) opp i
600 ml destillert vann. Tynn
226 deretter ut denne løsningen til
1.0 liter)
227 \item 7.5 ml destillert vann
228 \item 15 ml løsning av natriumsislikat, Na$_
{2}$SiO$_
{3}$, med en
229 tetthet på ca.
1.06 g/ml (lages ved å løse
160 ml av en komersiell
230 38$\%$ -
40$\%$ natriumsilikat- løsning til
1.0 liter med
231 destillert vann og blande løsningen godt.\\ Alternativt kan
232 løsningen lages ved å løse
244 gram med Na$_
{2}$SiO$_
{3}$ $
\cdot$
233 9H$_
{2}$O (natrium metasilikat) i
600 ml destillert vann, for
234 deretter å tynne ut til
1.0 liter).
235 \item 5 ml kvikksølv(II)klorid, HgCl$_
{2}$ (lages ved å løse
50 gram
236 HgCl$_
{2}$ i
800 ml vann, for deretter å tynne denne løsningen til
1.0
239 \textcolor[rgb
]{0.00,
0.00,
0.50}{\textbf{Kjemikalier til reagensrør
5:
}}\\
242 \item 15 ml
1.5M tartarsyre, H$_
{2}$C$_
{4}$H$_
{4}$O$_
{6}$ (lages ved å løse
225 gram
243 med H$_
{2}$C$_
{4}$H$_
{4}$O$_
{6}$ i
600 ml destillert vann og tynne
244 denne løsningen til
1.0 liter)
245 \item 15 ml løsning av natriumsislikat, Na$_
{2}$SiO$_
{3}$, med en
246 tetthet på ca.
1.06 g/ml (lages ved å løse
160 ml av en komersiell
247 38$\%$ -
40$\%$ natriumsilikat- løsning til
1.0 liter med
248 destillert vann og blande løsningen godt.\\ Alternativt kan
249 løsningen lages ved å løse
244 gram med Na$_
{2}$SiO$_
{3}$ $
\cdot$
250 9H$_
{2}$O (natrium metasilikat) i
600 ml destillert vann, for
251 deretter å tynne ut til
1.0 liter).
253 \textbf{2 ml av følgende løsninger:
}\\
255 \item 1M kobbersulfat- løsning, CuSO$_
{4}$ (lages ved å løse
250 gram
256 med CuSO$_
{4}$ $
\cdot$
5H$_
{2}$O i
600 ml destillert vann, for deretter å
257 tynne løsningen til
1.0 liter)
258 \item 1M kaliumklorid- løsning, KCl (lages ved å løse
75 gram med
259 KCl i
600 ml destillert vann og tynne ut til
1.0 liter)
260 \item 1M kaliumnitrat- løsning, KNO$_
{3}$ (lages ved å løse
100 gram
261 med KNO$_
{3}$ i
600 ml destillert vann og tynne ut til
1.0 liter)
268 5 50 ml store begerglass &
5 reagensrør
15 mm X
200 mm &
5 korker \\
269 5 glasstaver & reagensrørstativ & hansker \\
271 \caption{Utstyr til forsøket - Dyrke fargerike krystaller i gele
}