]> pere.pagekite.me Git - text-smell-og-bang-hauge.git/blobdiff - SLSection24-pulserende_klokke.tex
Convert tex files from dos to unix line endings.
[text-smell-og-bang-hauge.git] / SLSection24-pulserende_klokke.tex
index ff9224ca73bbe65a19d8eb9456a43934441a3b4c..712b1dcc9cd6f9c67512a3dfcfdb82e565988791 100644 (file)
-\section{Pulserende klokke}\r
-\label{pulserendeklokke} \index{Pulserende klokke|textbf}\r
-\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Innledning}\r
-Dette er et veldig fascinerende forsøk, da en løsning veksler mellom\r
-klar-gul eller blå-rød helt av seg selv. Dette kan virke som rene\r
-magi, men har sin realistiske forklaring. Dette er en godt utprøvet\r
-reaksjon, men den er likevel en utfordring da en må være nøyaktig\r
-for å få den til.\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Framgangsmåte}\r
-En ting må presiseres fra start av, og det er at den minste\r
-forurensing kan spolere hele forsøket. Vask utstyret i \sal og vær\r
-nøyaktig.\\\r
-\newline\r
-I et 500 ml begerglass løses 8,6 gram malonsyre\r
-(CH$_{2}$(COOH)$_{2}$) + 16 ml \sv i 300 ml destillert vann under\r
-omrøring (rørverk). Tilsett så 0,35 gram ammoniumcerium(IV)nitrat\r
-(NH$_{4}$)$_{2}$Ce(NO$_{3}$)$_{6}$, vent til gulfargen forsvinner\r
-før du tilsetter 4,9 gram Kaliumbromat KBrO$_{3}$.\r
-\index{Malonsyre} \index{CH$_{2}$(COOH)$_{2}$}\r
-\index{Ammoniumcerium(IV)nitrat}\r
-\index{(NH$_{4}$)$_{2}$Ce(NO$_{3}$)$_{6}$} Nå vil løsningen veksle\r
-mellom klar og gul hvert 50 sekund. Hvis en tilsetter 2 - 3 dråper\r
-av indikatoren ferroin (tris, fenantrolin jern(II)sulfat, vil\r
-løsningen veksle mellom rød og blå. Pass på at ferroin løsningen\r
-ikke inneholder klorid istedenfor sulfat, da klorid er en\r
-inhibitor og stopper reaksjonen. \index{Ferroin}\r
-\index{jern(II)sulfat}\r
-\r
-\begin{figure}[h]\r
-\centering\r
-\includegraphics[width=1.2\textwidth]{klokke/osillerende1.ps}\r
-\caption{Veksling mellom klar og gul eller rød og blå}\r
-\end{figure}\r
-\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Tips}\r
-En kan også bruke luminescens indikatoren\r
-tris(2,2-bipyridin)ruthenium(II). Ved å bestråle løsningen med\r
-UV-lys i mørkt rom vil den veksle mellom orange lysutsendelse\r
-(fluorescens) og mørke. \index{tris(2,2-bipyridin)ruthenium(II)}\r
-\index{luminescens indikator} \index{Fluorescens}\r
-\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Teori}\r
-En har enda ikke fullstendig viten om oscillerende reaksjoner, men\r
-her er et forslag. Mekanismen består av to prosesser I og II. Det\r
-er bromid konsentrasjonen som bestemmer hvilken av de to som skal\r
-gå. Ved bromid konsentrasjon som er høy går posess I, men under en\r
-viss terskel går prosess II. Prosess I forbruker bromid, slik at\r
-prosess II starter etterhvert. Men prosess II produserer broid\r
-indirekte igjen.\\\r
-\newline\r
-Cerium Ce$^{3+}$ gir klar løsning, mens Ce$^{4+}$ gir gul.\\\r
-\index{Ce$^{3+}$} \index{Ce$^{4+}$} \index{bromid}\r
-\newline\r
-Prosess I:\\\r
-\newline\r
-Br$^{-}$  +  BrO$_{3}$$^{-}$  +  2H$^{+}$  =  HBrO$_{2}$  +\r
-HOBr\\\r
-\newline\r
-Bromid reagerer med bromaten.\\\r
-\newline\r
-Br$^{-}$  +  HBrO$_{2}$  +  H$^{+}$  =  2HOBr\\\r
-\newline\r
-Bromiden reagerer også med bromsyre.\\\r
-(Br$^{-}$  +  HOBr  +  H$^{+}$  =  Br$_{2}$  +  H$_{2}$O)\r
-$\bullet$ 3\\\r
-\newline\r
-Bromid og bromsyrling danner fritt brom og vann\\\r
-\newline\r
-(Br$_{2}$  +  CH$_{2}$(COOH)$_{2}$  =  BrCH(COOH)$_{2}$  +\r
-Br$^{-}$ +  H$^{+}$) $\bullet$ 3\\\r
-\newline\r
-Malonsyren blir bromert ved at et hydrogen fra syra skiftes ut med\r
-et bromatom. Total reaksjon i prosess I blir:\\\r
-\newline \index{Malonsyre} \index{CH$_{2}$(COOH)$_{2}$} \index{Bromsyrling} \index{Brom}\r
-2Br$^{-}$  + BrO$_{3}$$^{-}$  +  3H$^{+}$   +\r
-3CH$_{2}$(COOH)$_{2}$ = 3BrCH(COOH)$_{2}$  +  3H$_{2}$O\\\r
-\newline\r
-Prosess II, hovedreaksjonen:\\\r
-\newline\r
-BrO$_{3}$$^{-}$  +  4Ce$^{3+}$  +  CH$_{2}$(COOH)$_{2}$  +5H$^{+}$\r
-= 4Ce$^{4+}$ + BrCH(COOH)$_{2}$  +  3H$_{2}$O\\\r
-\newline\r
-Vi ser her at cerium blir oksidert fra +III til +IV og løsningen\r
-blir gul. Samtidig blir bromaten redusert. Men bromid vil begynne å\r
-bli gjendannet slik at prosess I kan starte. Dette skjer etter\r
-likningen:\\\r
-\newline\r
-4Ce$^{4+}$  +  BrCH(COOH)$_{2}$  +  3H$_{2}$O  =  HCOOH  +\r
-2CO$_{2}$ +5H$^{+}$  +Br$^{-}$  +  4Ce$^{3+}$\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Forsiktig}\r
-Svovelsyre virker etsende, og reagerer kraftig med vann.\r
-\index{Ammoniumceriumnitrat} \index{(NH$_{4}$)Ce(NO$_{3}$)$_{6}$}\r
-\index{Kaliumbromat} \index{KBrO$_{3}$}\r
-\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Utstyr og kjemikalier}\r
-\begin{table}[h]\begin{tabular}{ll}\r
-  KBrO$_{3}$ & Kaliumbromat \\\r
-  H$_{2}$SO$_{4}$ & Svovelsyre \\\r
-  CH$_{2}$(COOH)$_{2}$ & Malonsyre \\\r
-  (NH$_{4}$)Ce(NO$_{3}$)$_{6}$ & Ammoniumceriumnitrat \\\r
-  Ferroin &  \\\r
-\end{tabular}\r
-\caption{Kjemikalier til forsøket - Pulserende klokke}\r
-\end{table}\r
-\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Referanser}\r
-\begin{description}\r
-    \item[\lbrack1\rbrack] Knut Jynge $\&$~Bjørn Riise.\r
-\newblock Funny reactions.\r
-\newblock Chemistry reports, University Of Tromsø; Institute Of Mathematical\r
-  and Physical Sciences, July 1985.\r
-\end{description}\r
-\r
-\r
-\newpage\r
+\section{Pulserende klokke}
+\label{pulserendeklokke} \index{Pulserende klokke|textbf}
+
+
+
+\subsubsection{Innledning}
+Dette er et veldig fascinerende forsøk, da en løsning veksler mellom
+klar-gul eller blå-rød helt av seg selv. Dette kan virke som rene
+magi, men har sin realistiske forklaring. Dette er en godt utprøvet
+reaksjon, men den er likevel en utfordring da en må være nøyaktig
+for å få den til.
+
+
+\subsubsection{Framgangsmåte}
+En ting må presiseres fra start av, og det er at den minste
+forurensing kan spolere hele forsøket. Vask utstyret i \sal og vær
+nøyaktig.\\
+\newline
+I et 500 ml begerglass løses 8,6 gram malonsyre
+(CH$_{2}$(COOH)$_{2}$) + 16 ml \sv i 300 ml destillert vann under
+omrøring (rørverk). Tilsett så 0,35 gram ammoniumcerium(IV)nitrat
+(NH$_{4}$)$_{2}$Ce(NO$_{3}$)$_{6}$, vent til gulfargen forsvinner
+før du tilsetter 4,9 gram Kaliumbromat KBrO$_{3}$.
+\index{Malonsyre} \index{CH$_{2}$(COOH)$_{2}$}
+\index{Ammoniumcerium(IV)nitrat}
+\index{(NH$_{4}$)$_{2}$Ce(NO$_{3}$)$_{6}$} Nå vil løsningen veksle
+mellom klar og gul hvert 50 sekund. Hvis en tilsetter 2 - 3 dråper
+av indikatoren ferroin (tris, fenantrolin jern(II)sulfat, vil
+løsningen veksle mellom rød og blå. Pass på at ferroin løsningen
+ikke inneholder klorid istedenfor sulfat, da klorid er en
+inhibitor og stopper reaksjonen. \index{Ferroin}
+\index{jern(II)sulfat}
+
+\begin{figure}[h]
+\centering
+\includegraphics[width=1.2\textwidth]{klokke/osillerende1.ps}
+\caption{Veksling mellom klar og gul eller rød og blå}
+\end{figure}
+
+
+
+\subsubsection{Tips}
+En kan også bruke luminescens indikatoren
+tris(2,2-bipyridin)ruthenium(II). Ved å bestråle løsningen med
+UV-lys i mørkt rom vil den veksle mellom orange lysutsendelse
+(fluorescens) og mørke. \index{tris(2,2-bipyridin)ruthenium(II)}
+\index{luminescens indikator} \index{Fluorescens}
+
+
+
+\subsubsection{Teori}
+En har enda ikke fullstendig viten om oscillerende reaksjoner, men
+her er et forslag. Mekanismen består av to prosesser I og II. Det
+er bromid konsentrasjonen som bestemmer hvilken av de to som skal
+gå. Ved bromid konsentrasjon som er høy går posess I, men under en
+viss terskel går prosess II. Prosess I forbruker bromid, slik at
+prosess II starter etterhvert. Men prosess II produserer broid
+indirekte igjen.\\
+\newline
+Cerium Ce$^{3+}$ gir klar løsning, mens Ce$^{4+}$ gir gul.\\
+\index{Ce$^{3+}$} \index{Ce$^{4+}$} \index{bromid}
+\newline
+Prosess I:\\
+\newline
+Br$^{-}$  +  BrO$_{3}$$^{-}$  +  2H$^{+}$  =  HBrO$_{2}$  +
+HOBr\\
+\newline
+Bromid reagerer med bromaten.\\
+\newline
+Br$^{-}$  +  HBrO$_{2}$  +  H$^{+}$  =  2HOBr\\
+\newline
+Bromiden reagerer også med bromsyre.\\
+(Br$^{-}$  +  HOBr  +  H$^{+}$  =  Br$_{2}$  +  H$_{2}$O)
+$\bullet$ 3\\
+\newline
+Bromid og bromsyrling danner fritt brom og vann\\
+\newline
+(Br$_{2}$  +  CH$_{2}$(COOH)$_{2}$  =  BrCH(COOH)$_{2}$  +
+Br$^{-}$ +  H$^{+}$) $\bullet$ 3\\
+\newline
+Malonsyren blir bromert ved at et hydrogen fra syra skiftes ut med
+et bromatom. Total reaksjon i prosess I blir:\\
+\newline \index{Malonsyre} \index{CH$_{2}$(COOH)$_{2}$} \index{Bromsyrling} \index{Brom}
+2Br$^{-}$  + BrO$_{3}$$^{-}$  +  3H$^{+}$   +
+3CH$_{2}$(COOH)$_{2}$ = 3BrCH(COOH)$_{2}$  +  3H$_{2}$O\\
+\newline
+Prosess II, hovedreaksjonen:\\
+\newline
+BrO$_{3}$$^{-}$  +  4Ce$^{3+}$  +  CH$_{2}$(COOH)$_{2}$  +5H$^{+}$
+= 4Ce$^{4+}$ + BrCH(COOH)$_{2}$  +  3H$_{2}$O\\
+\newline
+Vi ser her at cerium blir oksidert fra +III til +IV og løsningen
+blir gul. Samtidig blir bromaten redusert. Men bromid vil begynne å
+bli gjendannet slik at prosess I kan starte. Dette skjer etter
+likningen:\\
+\newline
+4Ce$^{4+}$  +  BrCH(COOH)$_{2}$  +  3H$_{2}$O  =  HCOOH  +
+2CO$_{2}$ +5H$^{+}$  +Br$^{-}$  +  4Ce$^{3+}$
+
+
+\subsubsection{Forsiktig}
+Svovelsyre virker etsende, og reagerer kraftig med vann.
+\index{Ammoniumceriumnitrat} \index{(NH$_{4}$)Ce(NO$_{3}$)$_{6}$}
+\index{Kaliumbromat} \index{KBrO$_{3}$}
+
+
+
+\subsubsection{Utstyr og kjemikalier}
+\begin{table}[h]\begin{tabular}{ll}
+  KBrO$_{3}$ & Kaliumbromat \\
+  H$_{2}$SO$_{4}$ & Svovelsyre \\
+  CH$_{2}$(COOH)$_{2}$ & Malonsyre \\
+  (NH$_{4}$)Ce(NO$_{3}$)$_{6}$ & Ammoniumceriumnitrat \\
+  Ferroin &  \\
+\end{tabular}
+\caption{Kjemikalier til forsøket - Pulserende klokke}
+\end{table}
+
+
+
+\subsubsection{Referanser}
+\begin{description}
+    \item[\lbrack1\rbrack] Knut Jynge $\&$~Bjørn Riise.
+\newblock Funny reactions.
+\newblock Chemistry reports, University Of Tromsø; Institute Of Mathematical
+  and Physical Sciences, July 1985.
+\end{description}
+
+
+\newpage