unfinished/fotokjemisk.tex

   1 % category: unknown
   2 \chapter{Fotokjemisk reaksjon mellom hydrogen og klor}
   3 \label{fotokjemisk}
   4 \index{Fotokjemisk reaksjon mellom H$_{2}$ og Cl$_{2}$|textbf}
   5 \index{Lage klorgass}
   6 \index{Lage hydrogengass}
   7 \index{Fotokjemisk}
   8
   9
  10 \section*{Innledning}
  11 Et reagensrør med kork, fylt med en
  12 blanding av hydrogen- og klorgass settes fast på
  13 et stativ (se fig. \ref{fotokjemisk1}). Lys fra en projektor rettes mot reagensrøret.\\
  14 Et høyt smell høres og korken blir skutt ut fra reagensrøret.
  15
  16
  17 \section*{Framgangsmåte}
  18 \begin{figure}[h]
  19 \centering
  20 \includegraphics[width=0.9\textwidth]{images/fotokjemisk/projektorlys}
  21 \caption{Oppsett for den fotokjemiske reaskjonen mellom H$_{2}$ og
  22 Cl$_{2}$ }\label{fotokjemisk1}
  23 \end{figure}
  24 \noindent
  25 Fyll et 1000 ml begerglass halvfullt med vann og plasser
  26 det i et avtrekkskap. Ta et reagensrør og legg et lag med
  27 gjennomsiktig tape på røret. Deretter fylles reagens\-røret med
  28 vann.
  29
  30 Hold forran åpningen med tommelen og snu røret mens det
  31 settes ned i begerglasset og under vannlinjen. Fest reagensrøret på
  32 et stativ
  33 slik at det står av seg selv (se fig. \ref{fotokjemisk2})
  34
  35 Sett opp utstyret som trengs for å produsere klorgass og fyll
  36 deretter opp halvparten av reagensrøret med klorgass. Deretter
  37 fylles resten av reagensrøret med hydrogengass.
  38
  39 \begin{figure}[h]
  40 \centering
  41 \includegraphics[width=1.0\textwidth]{images/fotokjemisk/hydklorprod}
  42 \caption{Oppsett for å produsere hydrogengass og klorgass.
  43 }\label{fotokjemisk2}
  44 \end{figure}
  45
  46 Sett på en kork på reagensrøret (under vann) og plasser reagensrøret
  47 på et stativ i 45$^{\circ}$ vinkel (se fig. \ref{fotokjemisk1}).
  48
  49 Utfør demonstrasjonen innen 5 minutter etter klargjøringen av
  50 reagensrøret.
  51
  52 \textcolor[rgb]{0.98,0.00,0.00}{\textbf{Forsiktig! Rett reagensrøret
  53 vekk fra tilskuere og gjenstander som kan knuses!}}
  54
  55 Fra en avstand på ca. 1 meter, rettes lysstrålen fra en projektor mot
  56 reagensrøret som er festet på stativet.  Et sekund eller to senere
  57 kommer et høyt smell og korken blir skutt ut av røret med stor kraft.
  58
  59
  60 \section*{Teori}
  61
  62 % FIXME the \cite{} refs show up wrong in the PDF
  63 Standard dannelsesenergi, $\Delta$H$^{\circ}$$_{f}$, til HCl i
  64 gassform er -537 KJ/mol \cite{alyeahornbeck}.  Den fotokjemiske
  65 reaksjonen mellom hydrogen og klorin er en
  66 kjedereaksjon \cite{alyeahornbeck}.
  67
  68 \begin{equation}\label{re1}
  69     Cl_{2} + h\nu \longrightarrow 2Cl^{\textbf{.}}
  70 \end{equation}
  71 \begin{equation}\label{re2}
  72     Cl^{\textbf{.}} + H_{2} \longrightarrow HCl + H^{\textbf{.}}
  73 \end{equation}
  74 \begin{equation}\label{re3}
  75     H^{\textbf{.}} + Cl_{2} \longrightarrow HCl + Cl^{\textbf{.}}
  76 \end{equation}
  77  \begin{equation}\label{re4}
  78     H^{\textbf{.}} + O_{2} \longrightarrow HO_{2}
  79 \end{equation}
  80 \begin{equation}\label{re5}
  81     Cl^{\textbf{.}} + O_{2} \longrightarrow ClO_{2}
  82 \end{equation}
  83
  84 Reaksjon \ref{re1}, initiativ steget til kjernereaksjonen,
  85 involverer absorbsjon av lys til et klor molekyl og genererer 2
  86 kloratomer. Reaksjon \ref{re2} og \ref{re3} er stegene som sørger
  87 for forplanting av reaskjonen. Reaksjonene \ref{re4} og \ref{re5}
  88 illustrerer hvordan oksygengassen opptrer som en inhibitor.
  89
  90 I nærvær av 1$\%$ O$_{2}$, blir kjedelengden redusert fra omtrent
  91 10$^{6}$ til ca. 10$^{3}$.
  92
  93
  94 Kjede-termineringssteg er komplekse og tar i tillegg for seg
  95 kollisjoner av radikaler med glassveggene i reagensrøret.
  96
  97
  98 \section*{Forsiktig}
  99
 100 Klorgass er giftig og irriterer øynene og slimhinnene ved kontakt.
 101 Ved innånding kan gassen føre til alvorlige lungeskader.
 102
 103 Klorgass er et sterkt oksidasjonsmiddel.
 104
 105 Hydrogengass er svært brennbar og danner en eksplosiv blanding med
 106 oksygengass og klorgass.
 107
 108 Det er viktig å sette opp en sikkerhetsskjerm mellom tilskuerene og
 109 forsøks\-oppsettet i tilfelle reagensrøret knuses.
 110
 111
 112
 113 \section*{Utstyr og kjemikalier}
 114 \begin{itemize}[noitemsep]
 115   \item Granulert sink
 116    \item Saltsyre, HCl \index{Saltsyre, HCl}
 117    \item Klorin \index{Klorin}
 118    \item Projektor
 119    \item 1000 ml begerglass
 120    \item Reagensrør
 121    \item 250 ml erlenmeyerkolbe
 122    \item Gummislange
 123    \item Vinklet glassrør
 124    \item Kork til reagensrøret
 125    \item Stativ med klemme
 126    \item Kork med gjennomføring til e-kolben
 127 \end{itemize}
 128
 129 \nocite{Gimblett}
 130 \nocite{alyeahornbeck}
 131
 132 \printbibliography