exercise/arktisk.tex

   1 % category: unknown
   2 \chapter{NO$_{2}$ væske (blå)}
   3 \label{NO2veske} \index{NO$_{2}$ væske (blå)|textbf}
   4 Arktisk blått blekk\\
   5 (Fortetting av nitrogenoksid og nitrogendioksid til
   6 nitrogensesqioksid)
   7
   8
   9 \section*{Innledning}
  10 Grunnen til at dette forsøket er kalt $"$Arktisk blått blekk$"$ er at
  11 den mørkt marineblå væsken som fåes i forsøket, bare er stabil ved
  12 temperaturer godt under -10\celcius. Således kulle det være
  13 ypperlig til utendørs brevskrivning midtvinters særlig i de indre
  14 strøk på østlandet. Ønskes væsken bortvisket er det bare å heve
  15 temperaturen over -10\celcius, da forsvinner den i form av en
  16 rød-brun gassky, det skrevne ord er blåst vekk for alle vinder.
  17
  18
  19 \section*{Framgangsmåte}
  20 Ved å la 40 gram kobber reagere med en blanding av 100 ml
  21 konsentrert \sal og 50 ml vann ved bruk av nedenfor-stående
  22 apparatur, fås gassene NO$_{2}$ (nitrogendioksid) og NO
  23 (nitrogenmonoksid) i fortettet tilstand som en marineblå væske.
  24 Merk, NO$_{2}$ er en rødbrun gass. Se figuren.\\
  25 \begin{figure}[h]
  26 \centering
  27 \includegraphics[width=1.0\textwidth]{images/arktisk/arktisk}
  28 \caption{Fortetting av nitrogenoksid og nitrogendioksid til
  29 nitrogensesqioksid)}
  30 \end{figure}\\
  31 Glassrøret på 2.5 cm i diameter tjener som beholder for silicagel
  32 (blågel) som igjen tjener som et tørremiddel for fuktig NO$_{2}$
  33 og NO
  34 (alternativt kan gassene bobles igjennom konsentrert \sv).\\
  35 Deretter ledes den tørre gassen ned i et reagensrør som er mest
  36 mulig omgitt av en kuldeblanding, som består av rødsprit og tørris
  37 (kullsyre i fast form) i noen lunde like volumdeler. Som beholder
  38 for kuldeblandingen brukes en termos med vid åpning (dewar
  39 flaske). Kuldeblandingen kan holde i opptil fire dager ved bruk av
  40 en slik flaske.\\
  41 \newline
  42 Det skulle ikke være nødvendig å bruke all syren for å få løst opp
  43 kobberet. NB!! Når reaksjonen først kommer i gang så går den fort,
  44 og skal utføres i avtrekk! Nitrogensesquioksid (dinitrogentrioksid
  45 eller salpetersyrlinganhydrid) N$_{2}$O$_{3}$, som er en blå væske,
  46 fåes som resultat.
  47 \index{Dinitrogentrioksid}\index{Salpetersyrlinganhydrid}\index{N$_{2}$O$_{3}$}
  48 \index{Nitrogensesqioksid}\index{Dewar flaske}
  49
  50
  51 \section*{Teori}
  52 En blanding av nitrogendioksid og nitrogenmonoksid dannes ved
  53 redusering av middels sterk salpetersyre med kobber. Se
  54 likninger:\\
  55 \newline
  56 (I) 3Cu + 8HNO$_{3}$ = 3Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ + 2NO + 4H$_{2}$O\\
  57 \newline
  58 (II) 2Cu + 6HNO$_{3}$ = 2Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ + 2H$_{2}$O + 2NO$_{2}$\\
  59 \newline
  60 Når denne denne gassblandingen fortettes danner nitrogen
  61 sesquloksid etter likningen (III):\\
  62 \newline
  63 (III) NO$_{2}$ + NO = N$_{2}$O$_{3}$ (l)  Ved -10\celcius\\
  64 \newline
  65 Ved -10\celcius begynner væsken å spaltes i NO og NO$_{2}$ igjen.
  66 Som demonstrasjon kan noe av den blå væsken helles på bordet,
  67 hvorved
  68 utviklingen av rødbrun NO$_{2}$ gass kan sees godt.\\
  69 Med vann reagerer væsken og danner salpetersyreling.\\
  70 \newline
  71 (IV) N$_{2}$O$_{3}$ + H$_{2}$O = 2HNO$_{2}$\\
  72 \newline
  73 Ved vårt forsøk vil en del av nitrogendioksiden være løst i
  74 nitrogensesquioksiden. Dette skyldes at NO$_{2}$ lett dannes i
  75 overskudd og at den dannede NO lett reagerer med luftoksygenet.\\
  76 \newline
  77 (V) 2NO + O$_{2}$ = 2 NO$_{2}$\\
  78 \newline
  79 N$_{2}$O$_{3}$ kan isoleres ved å kjøle ned til -103\celcius da
  80 væsken krystalliserer.
  81
  82
  83 \section*{Forsiktig}
  84 Forsøket må utføres i avtrekk da nitrogendioksid (NO$_{2}$) er en
  85 giftig gass som  store mengder kan forårsake lungeødem. Har
  86 heldigvis en karakteristisk klorliknende lukt!\\
  87 Sterkere \sal enn angitt må ikke brukes, da reaksjonen vil gå alt
  88 for raskt og nesten ingen gass fortettes. Konsentrert \sal er
  89 sterkt etsende.\\
  90 tørris holder en temperatur på -76\celcius, og kan forårsake
  91 brannsår på bar hud.
  92
  93 \section*{Tips}
  94 Den sure kobbernitrat løsningen som blir tilbake kan nøytraliseres
  95 først med NaOH-løsning (sterk) ca. 100 ml og deretter litt
  96 ammoniakk-løsning for å vise at fargen på forskjellige
  97 kobbersalter kan spenne fra mørkeblått, blått, lys blått og grønt.
  98 En slipper også å helle en sterkt salpeter sur løsning i vasken.
  99
 100
 101 \section*{Utstyr og kjemikalier}
 102 \begin{table}[h]\begin{tabular}{ll}
 103   Konsentrert \sal&  \\
 104   Kobber & (tråd, granulert, mynt) \\
 105   Silicagel (blågel) & Alternativt \sv \\
 106   Tørris &  \\
 107   Etanol & (rødsprit) \\
 108 \end{tabular}
 109 \caption{Kjemikalier til forsøket - NO$_{2}$ væske (blå)}
 110 \end{table}
 111
 112 \nocite{jynge}
 113
 114 \printbibliography