\section{Dyrke fargerike krystaller i gele.}
\label{Krystaller} \index{Dyrke fargerike krystaller i gele|textbf}



\subsubsection{Innledning}
\index{Silicagel} Over en
periode på flere dager vil store krystaller med forskjellig form og
farve vokse frem i 5 forskjellige reagensrør, fylt med silicagel.
\newline \index{Eddiksyre} \index{C$_{2}$H$_{3}$COOH}\index{Natriumsilikat}

\subsubsection{Framgangsmåte}
\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Reagensrør 1:}}\\
Hell 15 ml av en 1M eddiksyre løsning i et 50 ml begerglass. Bruk
hansker og tilsett 2 ml av en 1M blyacetat-løsning. Rør løsningen
godt. Mens du rører løsningen kraftig, heller du forsiktig 15 ml av
natriumsilikat- løsningen opp i begerglasset.  Løsningen må blandes
godt og røres hele tiden mens silikat-løsningen blir  tilsatt, hvis
et område av blandingen blir basisk - vil bly kunne utfelles. \\
\newline
Hell blandingen i et reagensrør og plasser reagensrøret i et stativ
til blandingen går over til å bli en gele (dette kan ta fra 5 til 30
minutter).\\ \index{Kaliumjodid} Når dette har skjedd, hell 2 ml med
2M kaliumjodid- løsning på toppen
av reagensrøret med geleen og kork igjen reagensrøret.\\
Plasser reagensrøret der det kan observeres uforstyrret over en
periode på flere dager.\\
\newline \index{Blyjodid}\index{Blyacetat}
Kompakte gule krystaller av blyjodid vil dannes og vokse fra toppen
av reagensrøret mot bunnen.\\
\newline
\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Reagensrør 2:}}\\
\newline
Hell 15 ml av en 1M eddiksyre-løsning i et 50 ml begerglass. Tilsett
2 ml av en 2M kaliumjodid- løsning og rør om med en glasstav. Mens
du rører blandingen kraftig sammen, tilsettes forsiktig 15 ml av
natriumsilikat- løsningen til blandingen i begerglasset.\\
Hell blandingen i et reagensrør og plasser reagensrøret i et stativ.
La stå til blandingen går over til å bli en gele (dette kan ta fra 5
til 30
minutter).\\
\newline
Bruk hansker og hell 2 ml av en 1M blyacetat- løsning oppå toppen av
gelen i reagensrøret. Kork igjen reagensrøret og plasser det på et
sted hvor du kan observere uforstyrret hva som skjer over en periode
på flere
dager.\\
\newline
Gule bregne-liknende krystaller av blyjodid vil dannes i gelen -
starte på toppen og
vokse nedover mot bunnen av reagensrøret.\\
\newline
\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Reagensrør 3:}}\\
\newline
Hell 15 ml av en 1M eddiksyre-løsning i et 50 ml begerglass. Tilsett
2 ml av en 2M kaliumjodid- løsning og rør om med en glasstav. Mens
du rører blandingen kraftig sammen, tilsettes forsiktig 15 ml av
natriumsilikat- løsningen til blandingen i begerglasset.\\
Hell blandingen i et reagensrør og plasser reagensrøret i et stativ.
La stå til blandingen går over til å bli en gele (dette kan ta fra 5
til 30 minutter).\\ \index{Kaliumjodid}
\newline \index{Kvikksølv(II)nitrat}
Bruk hansker og hell 2 ml av en 1M kvikksølv(II)nitrat- løsning opp
på toppen av gelen og kork igjen reagensrøret og plasser det på et
sted hvor du kan observere uforstyrret hva som skjer over en periode
på flere
dager.\\
\newline \index{Kvikksølv(II)jodid}
Skarpe oransje  krystaller av kvikksølv(II)jodid vil dannes i gelen
og vokse fra toppen og nedover mot bunnen av reagensrøret.\\
\newline
\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Reagensrør 4:}}\\
\newline
Hell 7.5 ml av en 1M eddiksyre- løsning og 7.5 ml med destillert
vann i et 50 ml begerglass. Rør kraftig om mens du tilsetter
forsiktig 15 ml av en natriumsilikat- løsning til begerglasset. Hell
blandingen i et reagensrør og plasser reagensrøret i et stativ. La
stå til blandingen går over til å bli en gele (dette kan ta fra 2
til 10 minutter).\\
\newline \index{Kvikksølv(II)klorid}
Ha på hansker, hell 5 ml av en 0.2M kvikksølv(II)klorid- løsning på
toppen av gelen i reagensrøret og kork igjen reagensrøret - plasser
det på et sted hvor du kan observere uforstyrret hva som skjer over
en periode på flere
dager.\\
\newline \index{Kvikksølv(II)oksiklorid}
Krystaller med  ulike former dannes av kvikksølv(II)oksiklorider i
gelen og starter på toppen og sprer seg mot bunnen, mens det skjer
en gradvis konvertering mellom de ulike krystallformene nedover i
reagensrøret.\\
\newline
\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Reagensrør 5:}}\\
\newline \index{Tartarsyre}
Hell 15 ml av en 1.5M tartarsyre- løsning i et 50 ml begerglass.
Mens du rører løsningen kraftig, tilsetter du forsiktig 15 ml av
natriumsilikat- løsningen til begerglasset.\\
\newline
Hell blandingen i et reagensrør og plasser reagensrøret i et stativ.
Sett en kork på reagensrøret. La stå til blandingen går over til å
bli en gele (dette kan ta flere dager).\\
\newline \index{Kobbersulfat}\index{Kaliumklorid}\index{Kaliumnitrat}
Hell 2 ml av en 1M kobbersulfat- løsning, 2 ml av en 1M
kaliumklorid- løsning og 2 ml av en 1M kaliumnitrat- løsning på
toppen av gelen i reagensrøret og sett på korken.\\
Plasser reagensrøret på et sted hvor du kan observere uforstyrret
hva som skjer over en periode på flere dager.\\
\newline \index{Kobber(II)tartrat}
Med kobbersulfat får vi dannet mørke blå krystaller av ulike
kobber(II)tartrater. Med kaliumklorid eller kaliumnitrat får vi
dannet store klare krystaller av kaliumtartrater. Krystallene vil
dannes på toppen og vokse nedover mot bunnen av reagensrøret.
\index{Natriumortosilikat}

\subsubsection{Teori}
Litt om silicagel:\\
\newline
Når SiO$_{2}$ smeltes med natriumkarbonat, avspaltes karbondioksid
og det dannes et vannløselig glass. Forskjellige silikater kan
framstilles, som for eksempel kan dannes natriumortosilikat,
Na$_{4}$SiO$_{4}$:
\begin{equation}\label{natriumortosilikat}
    SiO_{2} + 2Na_{2}CO_{3} = Na_{4}SiO_{4} + 2CO_{2}
\end{equation}
Da kiselsyren er en svak syre, er ortosilikationet en tilsvarende
sterk base og hydrolyserer: \index{Kiselsyre}
\begin{equation}\label{hydrolyse av natriumortosilikat}
    SiO_{4}^{4-} (aq) + 3H_{2}O = SiO(OH)_{3}^{-} (aq) + 3OH^{-} (aq)
\end{equation}
eller
\begin{equation}\label{hydrolyse av natriumortosilikat2}
    SiO_{4}^{4-} (aq) + 2H_{2}O = SiO_{2}(OH)_{2}^{2-} (aq) + 2OH^{-} (aq)
\end{equation}
Ved tilsetning av syre til en løsning av silikationer dannes en gel
som består av polymeriserte kiselsyremolekyler: \index{Tørkemiddel}
\begin{figure}[h]
 \centering
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{images/krystallerigele/kiselpoly}
\caption{Polymeriserte kiselsyremolekyler.} \label{kiselpoly3}
\end{figure}
Geleen inneholder store mengder vann i hulrom i de polymeriserte
kiselsyremolekylene. Når geleen varmes og dehydreres, trekker
materialet seg sammen og blir hardt. Sluttproduktet blir kalt
$"$silicagel$"$, selv om det ikke er en gel i ordets rette betydning.\\
\newline
Materialet har midlertid en overordentlig stor overflate og blir
brukt som tørkemiddel eller som bærer av finfordlete
katalysatorer.\\
\noindent [utdrag fra Kofstad, Uorganisk kjemi, 205-206:1987]



\subsubsection{Forsiktig}
Kvikksølvdamp og en rekke kvikksølvforbindelser, særlig organiske
forbindelser (f.eks. alkylforbindelser), er ekstremt giftige.
HgCl$_{2}$ er ekstremt giftig, og virkningen består i at det
koagulerer proteinet i levende celler. Forgiftningssymtomer er
skjelving og psykiske forandringer. Sublimat rammer særlig nyrene og
tykktarmen.\\
Støv fra kvikksølvsalter er giftig og kan irritere huden og
øynene.\\
\newline
Blyacetat er skadelig hvis en inntar saltet. En må også være
forsiktig med støvet til blysaltene. Effekten av å bli utsatt for
små mengder kan være kummulative, og forårsake at en mister
appetitten og utvikler anemi.\\ Giftvirkningen av bly beror på at
det er en inhibitor av enzymreaksjoner, og forstyrrer bl.a.
biosyntesen av en jernholdig komponent som inngår i hemoglobin.\\
\newline
Konsentrert eddiksyre (iseddik) kan irritere  huden, og dampene er
skadelige
for øynene og respirasjonssystemet.\\
Natriumsilikat- løsninger kan være sterkt basiske og langvarig
eksponering bør unngås.


\subsubsection{Utstyr og kjemikalier}
\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Kjemikalier til reagensrør 1:}}\\
\newline
\begin{itemize}
  \item 15 ml 1M eddiksyre, HC$_{2}$H$_{3}$O$_{2}$ (lages ved å helle 57 ml
av konsentrert eddiksyre (17.5M) opp i 600 ml destillert vann. Tynn
deretter ut denne løsningen til 1.0 liter)
  \item 2 ml 1M blyacetat, Pb(C$_{2}$H$_{3}$O$_{2}$)$_{2}$ (lages
  ved åløse 380 gram med Pb(C$_{2}$H$_{3}$O$_{2}$)$_{2}$ $\cdot$
  3H$_{2}$O i 600 ml destillert vann. Tynn løsningen deretter til
  1.0 liter)
  \item 15 ml løsning av natriumsilikat, Na$_{2}$SiO$_{3}$, med en
  tetthet på ca. 1.06 g/ml (lages ved å løse 160 ml av en kommersiell
  38$\%$ - 40$\%$ natriumsilikat- løsning til 1.0 liter med
  destillert vann og blande løsningen godt.\\ Alternativt kan
  løsningen lages ved å løse 244 gram med Na$_{2}$SiO$_{3}$ $\cdot$
  9H$_{2}$O (natrium metasilikat) i 600 ml destillert vann, for
  deretter å tynne ut til 1.0 liter).
  \item 2 ml 2M kaliumjodid, KI (lages ved å løse 332 gram med KI i
  600 ml destillert vann og tynne løsningen til 1.0 liter).
\end{itemize}
\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Kjemikalier til reagensrør 2:}}\\
\newline
Se kjemikalier for reagensrør 1.\\
\newline
\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Kjemikalier til reagensrør 3:}}\\
\newline
\begin{itemize}
  \item 15 ml 1M eddiksyre, HC$_{2}$H$_{3}$O$_{2}$ (lages ved å helle 57 ml
av konsentrert eddiksyre (17.5M) opp i 600 ml destillert vann. Tynn
deretter ut denne løsningen til 1.0 liter)
  \item 2 ml 2M kaliumjodid, KI (lages ved å løse 332 gram med KI i
  600 ml destillert vann og tynne løsningen til 1.0 liter).
  \item 15 ml løsning av natriumsislikat, Na$_{2}$SiO$_{3}$, med en
  tetthet på ca. 1.06 g/ml (lages ved å løse 160 ml av en komersiell
  38$\%$ - 40$\%$ natriumsilikat- løsning til 1.0 liter med
  destillert vann og blande løsningen godt.\\ Alternativt kan
  løsningen lages ved å løse 244 gram med Na$_{2}$SiO$_{3}$ $\cdot$
  9H$_{2}$O (natrium metasilikat) i 600 ml destillert vann, for
  deretter å tynne ut til 1.0 liter).
  \item 2 ml 1M kvikksølv(II)nitrat, Hg(NO$_{3}$)$_{2}$ (lages ved å løse 325
  gram Hg(NO$_{3}$)$_{2}$ i 600 ml destillert vann og tynne løsningen til 1.0
  liter)
\end{itemize}
\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Kjemikalier til reagensrør 4:}}\\
\newline
\begin{itemize}
  \item 7.5 ml 1M eddiksyre, HC$_{2}$H$_{3}$O$_{2}$ (lages ved å helle 57 ml
av konsentrert eddiksyre (17.5M) opp i 600 ml destillert vann. Tynn
deretter ut denne løsningen til 1.0 liter)
  \item 7.5 ml destillert vann
  \item 15 ml løsning av natriumsislikat, Na$_{2}$SiO$_{3}$, med en
  tetthet på ca. 1.06 g/ml (lages ved å løse 160 ml av en komersiell
  38$\%$ - 40$\%$ natriumsilikat- løsning til 1.0 liter med
  destillert vann og blande løsningen godt.\\ Alternativt kan
  løsningen lages ved å løse 244 gram med Na$_{2}$SiO$_{3}$ $\cdot$
  9H$_{2}$O (natrium metasilikat) i 600 ml destillert vann, for
  deretter å tynne ut til 1.0 liter).
  \item 5 ml kvikksølv(II)klorid, HgCl$_{2}$ (lages ved å løse 50 gram
  HgCl$_{2}$ i 800 ml vann, for deretter å tynne denne løsningen til 1.0
  liter)
\end{itemize}
\textcolor[rgb]{0.00,0.00,0.50}{\textbf{Kjemikalier til reagensrør 5:}}\\
\newline
\begin{itemize}
  \item 15 ml 1.5M tartarsyre, H$_{2}$C$_{4}$H$_{4}$O$_{6}$ (lages ved å løse 225 gram
  med H$_{2}$C$_{4}$H$_{4}$O$_{6}$ i 600 ml destillert vann og tynne
  denne løsningen til 1.0 liter)
  \item 15 ml løsning av natriumsislikat, Na$_{2}$SiO$_{3}$, med en
  tetthet på ca. 1.06 g/ml (lages ved å løse 160 ml av en komersiell
  38$\%$ - 40$\%$ natriumsilikat- løsning til 1.0 liter med
  destillert vann og blande løsningen godt.\\ Alternativt kan
  løsningen lages ved å løse 244 gram med Na$_{2}$SiO$_{3}$ $\cdot$
  9H$_{2}$O (natrium metasilikat) i 600 ml destillert vann, for
  deretter å tynne ut til 1.0 liter).
\end{itemize}
\textbf{2 ml av følgende løsninger:}\\
\begin{itemize}
  \item 1M kobbersulfat- løsning, CuSO$_{4}$ (lages ved å løse 250 gram
  med CuSO$_{4}$ $\cdot$ 5H$_{2}$O i 600 ml destillert vann, for deretter å
  tynne løsningen til 1.0 liter)
  \item 1M kaliumklorid- løsning, KCl (lages ved å løse 75 gram med
  KCl i 600 ml destillert vann og tynne ut til 1.0 liter)
  \item 1M kaliumnitrat- løsning, KNO$_{3}$ (lages ved å løse 100 gram
  med KNO$_{3}$ i 600 ml destillert vann og tynne ut til 1.0 liter)
\end{itemize}
\newpage
\textbf{Samt:}\\
\newline
\begin{table}[h]
\begin{tabular}{lll}
 5 50 ml store begerglass   & 5 reagensrør 15 mm X 200 mm   &  5 korker  \\
 5 glasstaver   & reagensrørstativ   & hansker   \\
\end{tabular}
  \caption{Utstyr til forsøket - Dyrke fargerike krystaller i gele}
\end{table}

\nocite{artaki}
\nocite{henisch}
\nocite{Iler}
\nocite{bassam3}
\nocite{suib}

\printbibliography
