\section{Fotokjemisk reaksjon mellom hydrogen og klor}
\label{fotokjemisk} \index{Fotokjemisk reaksjon mellom H$_{2}$ og Cl$_{2}$|textbf}
\index{Produsere klorgass}\index{Produsere
hydrogengass}\index{Fotokjemisk}


\subsubsection{Innledning}
Et reagensrør med kork, fylt med en
blanding av hydrogen- og klorgass settes fast på
et stativ (se fig. \ref{fotokjemisk1}). Lys fra en projektor rettes mot reagensrøret.\\
Et høyt smell høres og korken blir skutt ut fra reagensrøret.


\subsubsection{Framgangsmåte}
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.9\textwidth]{images/fotokjemisk/projektorlys}
\caption{Oppsett for den fotokjemiske reaskjonen mellom H$_{2}$ og
Cl$_{2}$ }\label{fotokjemisk1}
\end{figure}
\noindent
Fyll et 1000 ml begerglass halvfullt med vann og plasser
det i et avtrekkskap. Ta et reagensrør og legg et lag med
gjennomsiktig tape på røret. Deretter fylles reagensrøret med
vann.\\ Hold forran åpningen med tommelen og nus røret mens det
settes ned i begerglasset og under vannlinjen. Fest reagensrøret på
et stativ
slik at det står av seg selv (se fig. \ref{fotokjemisk2})\\
\newline
Sett opp utstyret som trengs for å produsere klorgass og fyll
deretter opp halvparten av reagensrøret med klorgass. Deretter
fylles resten av reagensrøret med hydrogengass. \\
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=1.0\textwidth]{images/fotokjemisk/hydklorprod}
\caption{Oppsett for å produsere hydrogengass og klorgass.
}\label{fotokjemisk2}
\end{figure} \\
\newline
Sett på en kork på reagensrøret (under vann) og plasser reagensrøret
på et stativ i 45$^{\circ}$ vinkel (se fig. \ref{fotokjemisk1}).\\
Utfør demonstrasjonen innen 5 minutter etter klargjøringen av
reagensrøret. \\
\textcolor[rgb]{0.98,0.00,0.00}{\textbf{Forsiktig! Rett reagensrøret
vekk fra tilskuere og gjenstander som kan knuses!}} \\
\newline
Fra en avstand på ca. 1 meter, rettes lysstrålen fra en projektor
mot reagensrøret som er festet på stativet.\\ Et sekund eller to
senere kommer et høyt smell og korken blir skutt ut av røret med
stor kraft.


\subsubsection{Teori}
Standard dannelses energi, $\Delta$H$^{\circ}$$_{f}$, til HCl i
gassform er -537 KJ/mol [2]\\ Den fotokjemiske reaksjonen mellom
hydrogen og klorin er en kjedereaksjon [2]

\begin{equation}\label{re1}
    Cl_{2} + h\nu \longrightarrow 2Cl^{\textbf{.}}
\end{equation}
\begin{equation}\label{re2}
    Cl^{\textbf{.}} + H_{2} \longrightarrow HCl + H^{\textbf{.}}
\end{equation}
\begin{equation}\label{re3}
    H^{\textbf{.}} + Cl_{2} \longrightarrow HCl + Cl^{\textbf{.}}
\end{equation}
\begin{equation}\label{re4}
    H^{\textbf{.}} + O_{2} \longrightarrow HO_{2}
\end{equation}
\begin{equation}\label{re5}
    Cl^{\textbf{.}} + O_{2} \longrightarrow ClO_{2}
\end{equation}\\
\newline
Reaksjon \ref{re1}, initiativ steget til kjernereaksjonen,
involverer absorbsjon av lys til et klor molekyl og genererer 2
kloratomer. Reaksjon \ref{re2} og \ref{re3} er stegene som sørger
for forplanting av reaskjonen. Reaksjonene \ref{re4} og \ref{re5}
illustrerer hvordan oksygengassen opptrer som en inhibitor. \\
I nærvær av 1$\%$ O$_{2}$, blir kjedelengden redusert fra omtrent
10$^{6}$ til
ca. 10$^{3}$.\\
Kjede-termineringssteg er komplekse og tar i tillegg for seg
kollisjoner av radikaler med glassveggene i reagensrøret.


\subsubsection{Forsiktig}
Klorgass er giftig og irriterer øynene og slimhinnene ved kontakt.
Ved innånding kan gassen føre til alvorlige lungeskader. \\
Klorgass er et sterkt oksidasjonsmiddel.\\
Hydrogengass er svært brennbar og danner en eksplosiv blanding med
oksygengass og klorgass.\\
Det er viktig å sette opp en sikkerhetsskjerm mellom tilskuerene og
forsøksoppsettet i tilfelle reagensrøret knuses.



\subsubsection{Utstyr og kjemikalier}
\begin{table}[h]
\begin{tabular}{lll}
  projektor &  1000 ml begerglass           &  reagensrør              \\
  250 ml erlenmeyerkolbe    &  granulert sink           &  saltsyre              \\
   klorin          &   gummislange             &   vinklet glassrør                \\
 kork til reagensrøret          &    stativ med klemme            &  kork med gjennomføring til e-kolben   \\
\end{tabular}
  \caption{Kjemikalier til forsøket - Fotokjemisk reaksjon mellom hydrogen og klor}
\end{table}



\subsubsection{Referanser}
\begin{description}
    \item[\lbrack1\rbrack]H.~N. Alyea and L.~G. Hornbeck.
\newblock {\em Journal of Chemical Education}, A84(44), 1967.
    \item[\lbrack2\rbrack]F.G.R. Gimblett.
\newblock {\em Introduction to the Kinetics of Chemical Chain Reactions}.
\newblock Number 13-19. McGrawHill: London, 1970.

\end{description}





