exercise/fosforbombe.tex

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