]> pere.pagekite.me Git - text-smell-og-bang-hauge.git/blobdiff - SLSection50-sbfontene.tex
Convert tex files from dos to unix line endings.
[text-smell-og-bang-hauge.git] / SLSection50-sbfontene.tex
index 796e5994b79768c5f586cd1725718a65a17d5567..b76f3b2e74f1d920ee7fc72c0e01aff264a48a4d 100644 (file)
-\section{Fontene effekt med salpetersyre og kobber}\r
-\label{Sbfontene}\r
-\index{Rød, hvit og blå fontene effekt|textbf} \index{\sal}\r
-\index{Kobbermynt}\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Innledning}\r
-Tre flasker blir arrangert på en rekke og\r
-forbundet med hverandre via glassrør (se figur \ref{fontene1}). Alle\r
-tre inneholder fargeløse væsker; den til venstre er halvfull, den i\r
-midten er fullstendig fylt og den til høyre inneholder bare en liten\r
-mengde med væske. Når to kobbermynter blir sluppet ned i glasskolben\r
-til høyre, starter en rekke synlige forandringer opp. Reaksjonen\r
-stopper opp etter 10 - 20 minutter, når hver flaske er halvfull. En\r
-med en rød løsning, en med en farveløs løsning og den siste med en\r
-blå løsning (se figur \ref{fontene1b}).\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Framgangsmåte}\r
-Sett opp utstyret slik som vist på figur \ref{fontene1}. Monter opp\r
-de tre rundkolbene på stativene slik at de står ved siden av\r
-hverandre.\r
-\begin{figure}[h]\r
-\centering\r
-\includegraphics[width=1.0\textwidth]{fontene1/kobberfontene.eps}\r
-\caption{De tre rundkolbene forbundet med glassrør}\r
-\label{fontene1}\r
-\end{figure}\r
-Sørg for at kolbene er forbundet med hverandre via glassrør som går\r
-ned i kolbene via en gummikork, som ellers tetter til åpningen på\r
-rundkolben.\\\r
-Juster glassrøret slik at det går ned i løsningen (som vist på figur\r
-\ref{fontene1}) i kolbe 1, ned til midten av kolbe 2 og 2 - 3 cm ned\r
-i kolbe 3.\\\r
-Hell 400 ml med en 0.35M NaOH løsning\footnote{1 liter lages ved å\r
-løse 14 gram NaOH i 600 ml destillert vann, deretter tynnes\r
-løsningen videre til nøyaktig 1.0 liter} ned i kolbe 1 (den som er\r
-åpen under forsøket). Ta av gummikorken til den midterste kolben\r
-(kolbe 2) og hell 1 ml med phenolphthalein indikator løsningen nedi\r
-kolben. Fyll deretter kolben opp med 1140 ml med en 0.1M HNO$_{3}$\r
-løsning\footnote{Lages ved å blande 6.3 ml konsentrert (16M)\r
-HNO$_{3}$ med 600 ml destillert vann. Løsningen tynnes deretter ut\r
-til nøyaktig 1.0 liter. Eller en kan blande 100 ml med 1M HNO$_{3}$\r
-med 600 ml destillert vann, som deretter tynnes ut til\r
-nøyaktig 1.0 liter.}. Sett deretter på gummikorken.\index{Phenolphthalein}\\\r
-\newline\r
-I den tredje og siste kolben (kolbe 3) helles 25 ml konsentrert\r
-\sal. Gummikorken settes deretter fast slik at åpningen er ordentlig\r
-tettet.\\\r
-\newline\r
-Når forsøket skal settes igang, slippes to\r
-kobberbiter\footnote{Kobbermynter kan også brukes, men ikke mynter\r
-som bare er kobberbelagte zink kjerner, fordi dette vil forårsake at\r
-reaksjonen blir for voldsom og vanskelig å kontrollere.} ned i kolbe\r
-3 (gummikorken settes øyeblikkelig på igjen) som inneholder den\r
-konsentrerte salpetersyren. En rød-brun gass dannes og fyller\r
-kolben. Det vi nå kan se er at løsningen i kolbe 2 begynner å renne\r
-inn i kolbe 1. Etter flere minutter, har den rød-brune gassen fylt\r
-kolbe 3 og løsningen stopper å renne over fra kolbe 2 til kolbe 1.\r
-Etter en liten stund begynner løsningen i kolbe 2 å renne inn i\r
-kolbe 3 med den konsentrerte syra. Løsningen i kolbe 1 renner over i\r
-kolbe 2 (som blir farveløs). Løsningen i kolbe 3 blir blå (se figur\r
-\ref{fontene1b}).\r
-\begin{figure}[h]\r
- \centering\r
-\includegraphics[width=1.0\textwidth]{fontene1/kobberfontene2.eps}\r
-\caption{De tre rundkolbene etter reaksjonsforløpet.}\r
-\label{fontene1b}\r
-\end{figure}\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Teori}\r
-I dette forsøket bruker vi reaksjonen mellom kobber og salpetersyre\r
-til å initiere en serie med kjemiske reaksjoner som pågår i nesten\r
-20 minutter.\\\r
-Når kobberbitene slippes ned i kolben som inneholder kons. \sal,\r
-fylles kolben med en rød-brun gass - NO$_{2}$.\r
-\begin{equation}\label{okskobber}\r
-    Cu (s) + 4H^{+} (aq) + 2No^{-}_{3} (aq) = Cu^{2+} (aq) + 2H_{2}O + 2NO_{2} (g)\r
-\end{equation}\r
-(Mer elektropositive metaller tenderer til å redusere salpetersyren\r
-til lavere oksidasjonstrinn, og hadde vi brukt kobber med sink,\r
-ville vi også ha fått ammoniakk:\r
-\begin{equation}\label{okskobber2}\r
-    4Zn (s) + NO^{-}_{3} (aq) + 10H^{+} (aq) = 4Zn^{2+} (aq) + NH^{+}_{4} (aq) + 3H_{2}O\r
-\end{equation})\r
-Etter hvert som gass produseres i kolbe 3 og trykket stiger. Vil det\r
-økte trykket få løsningen i kolbe 2 til å renne over i kolbe 1. Når\r
-phenolphthalein blandes med NaOH -løsningen blir løsningen rød.\\\r
-\newline\r
-Når reaksjonen mellom kobber og \sal nærmer seg slutten, går\r
-reaksjonen saktere og kolbe 3 blir avkjølt. I mellomtiden har den\r
-svært oppløselige NO$_{2}$ -gassen produsert i reaksjonen kommet\r
-over i kolbe 2 og løst seg i løsningen som her består av en 0.1M\r
-HNO$_{3}$ -løsning.\\\r
-\newline\r
-Den kombinerte effekten av oppløsingen av gass i kolbe 2 og\r
-avkjøling av kolbe 3 sørger for å senke trykket i kolbe 3.\\\r
-Dette sørger for å tvinge løsningen i kolbe 1 over i kolbe 2 (som\r
-blir farveløs når den blandes med syren - phenolphthaleinen går\r
-tilbake til farveløshet). Når kolbe 2 fylles med væske, renner\r
-væsken over i kolbe 3. Væsken som nå kommer over i kolbe 3, tynner\r
-ut og blandes med løsningen av kobbernitrat (som ble dannet i\r
-reaksjonen med kobberbitene og \sal). Kobbernitrat løsningen farger\r
-nå løsningen i kolbe 3 blå.\index{Kobbernitrat}\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Forsiktig}\r
-Ren salpetersyre er en fargeløs væske med et kokepunkt på 86\r
-$^{\circ}$C. Med vann danner den en azeotropisk blanding (en\r
-blanding som har konstant kokepunkt) som inneholder 68$\%$ syre og\r
-har et kokepunkt på 120.5 $^{\circ}$C. Det er denne azeotropen som\r
-kalles konsentrert salpetersyre. Ren HNO$_{3}$ har ingen sure\r
-egenskaper; den autoprotolyserer ifølge likningen:\r
-\begin{equation}\label{salpetersyreprotolyse}\r
-    2HNO_{3} = H_{2}O + NO^{+}_{2} + NO^{-}_{3}\r
-\end{equation}\r
-Blandet med vann er HNO$_{3}$ en enprotisk, sterk syre. Den er et\r
-meget kraftig oksidasjonsmiddel. Det må derfor utvises stor\r
-forsiktighet\r
-når en behandler syren.\\\r
-Den rød-brune gassen som dannes i kolbe 3 under reaksjonen er\r
-nitrogendioksid, NO$_{2}$. Nitrogendioksid virker irriterende på\r
-åndedrettssystemet og kan gi alvorlige skader ved lengre tids\r
-eksponering. Konsentrasjoner på 100 ppm er farlig ved kortere\r
-eksponeringer, mens konsentrasjoner på 200ppm eller over er dødelige\r
-selv ved korte eksponeringer.\r
-\r
-\subsubsection{Fjerne avfall/rester etter forsøket}\r
-Restene etter forsøket burde bli nøytralisert ved å tilsette\r
-natriumbikarbonat (NaHCO$_{3}$) til løsningene til de slutter å\r
-frese. De nøytraliserte løsningene kan skylles ned i vasken med\r
-springvann.\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Utstyr og kjemikalier}\r
-\begin{table}[h]\r
-\begin{tabular}{ll}\r
- 400 ml 0.35M natriumhydroksid (NaOH)  & 1 ml phenolphthalein løsning    \\\r
- 1140 ml 0.1 M salpetersyre, HNO$_{3}$  & 25 ml kons \sal    \\\r
-kobber   & 3 1-liters rundkolber    \\\r
- 3 stativ med klemmer  &  4 90$^{\circ}$ glassrør med diameter 1 cm og lengde ca. 15 cm  \\\r
- 1 gummikork med 1 hull  & 2 gummikorker med 2 hull    \\\r
- 15 cm gummislange  &   \\\r
-\end{tabular}\r
-  \caption{Kjemikalieliste til forsøket - Fontene effekt med salpetersyre og kobber}\r
-\end{table}\r
-\r
-\r
-\r
-\subsubsection{Referanser}\r
-\begin{description}\r
-    \item[\lbrack1\rbrack]G.~Cotton, F. A.;~Wilkinson.\r
-\newblock {\em Advanced Inorganic Chemistry}.\r
-\newblock John Wiley and Sons, New York, 3d edition, New York, 1972.\r
-    \item[\lbrack2\rbrack] Bassam~Z. Shakhashiri.\r
-\newblock {\em Chemical Demonstrations - A Handbook for Teachers of Chemistry},\r
-  volume~3.\r
-\newblock The University of Winsconsin Press, 1 edition, 1989.\r
-\newblock 401 pages \\ ISBN: 0-299-11950-5.\r
-    \item[\lbrack3\rbrack]R.I. Perkins.\r
-\newblock {\em Journal of Chemical Education}, 63:781, 1986.\r
+\section{Fontene effekt med salpetersyre og kobber}
+\label{Sbfontene}
+\index{Rød, hvit og blå fontene effekt|textbf} \index{\sal}
+\index{Kobbermynt}
+
+
+\subsubsection{Innledning}
+Tre flasker blir arrangert på en rekke og
+forbundet med hverandre via glassrør (se figur \ref{fontene1}). Alle
+tre inneholder fargeløse væsker; den til venstre er halvfull, den i
+midten er fullstendig fylt og den til høyre inneholder bare en liten
+mengde med væske. Når to kobbermynter blir sluppet ned i glasskolben
+til høyre, starter en rekke synlige forandringer opp. Reaksjonen
+stopper opp etter 10 - 20 minutter, når hver flaske er halvfull. En
+med en rød løsning, en med en farveløs løsning og den siste med en
+blå løsning (se figur \ref{fontene1b}).
+
+
+\subsubsection{Framgangsmåte}
+Sett opp utstyret slik som vist på figur \ref{fontene1}. Monter opp
+de tre rundkolbene på stativene slik at de står ved siden av
+hverandre.
+\begin{figure}[h]
+\centering
+\includegraphics[width=1.0\textwidth]{fontene1/kobberfontene.eps}
+\caption{De tre rundkolbene forbundet med glassrør}
+\label{fontene1}
+\end{figure}
+Sørg for at kolbene er forbundet med hverandre via glassrør som går
+ned i kolbene via en gummikork, som ellers tetter til åpningen på
+rundkolben.\\
+Juster glassrøret slik at det går ned i løsningen (som vist på figur
+\ref{fontene1}) i kolbe 1, ned til midten av kolbe 2 og 2 - 3 cm ned
+i kolbe 3.\\
+Hell 400 ml med en 0.35M NaOH løsning\footnote{1 liter lages ved å
+løse 14 gram NaOH i 600 ml destillert vann, deretter tynnes
+løsningen videre til nøyaktig 1.0 liter} ned i kolbe 1 (den som er
+åpen under forsøket). Ta av gummikorken til den midterste kolben
+(kolbe 2) og hell 1 ml med phenolphthalein indikator løsningen nedi
+kolben. Fyll deretter kolben opp med 1140 ml med en 0.1M HNO$_{3}$
+løsning\footnote{Lages ved å blande 6.3 ml konsentrert (16M)
+HNO$_{3}$ med 600 ml destillert vann. Løsningen tynnes deretter ut
+til nøyaktig 1.0 liter. Eller en kan blande 100 ml med 1M HNO$_{3}$
+med 600 ml destillert vann, som deretter tynnes ut til
+nøyaktig 1.0 liter.}. Sett deretter på gummikorken.\index{Phenolphthalein}\\
+\newline
+I den tredje og siste kolben (kolbe 3) helles 25 ml konsentrert
+\sal. Gummikorken settes deretter fast slik at åpningen er ordentlig
+tettet.\\
+\newline
+Når forsøket skal settes igang, slippes to
+kobberbiter\footnote{Kobbermynter kan også brukes, men ikke mynter
+som bare er kobberbelagte zink kjerner, fordi dette vil forårsake at
+reaksjonen blir for voldsom og vanskelig å kontrollere.} ned i kolbe
+3 (gummikorken settes øyeblikkelig på igjen) som inneholder den
+konsentrerte salpetersyren. En rød-brun gass dannes og fyller
+kolben. Det vi nå kan se er at løsningen i kolbe 2 begynner å renne
+inn i kolbe 1. Etter flere minutter, har den rød-brune gassen fylt
+kolbe 3 og løsningen stopper å renne over fra kolbe 2 til kolbe 1.
+Etter en liten stund begynner løsningen i kolbe 2 å renne inn i
+kolbe 3 med den konsentrerte syra. Løsningen i kolbe 1 renner over i
+kolbe 2 (som blir farveløs). Løsningen i kolbe 3 blir blå (se figur
+\ref{fontene1b}).
+\begin{figure}[h]
+ \centering
+\includegraphics[width=1.0\textwidth]{fontene1/kobberfontene2.eps}
+\caption{De tre rundkolbene etter reaksjonsforløpet.}
+\label{fontene1b}
+\end{figure}
+
+
+\subsubsection{Teori}
+I dette forsøket bruker vi reaksjonen mellom kobber og salpetersyre
+til å initiere en serie med kjemiske reaksjoner som pågår i nesten
+20 minutter.\\
+Når kobberbitene slippes ned i kolben som inneholder kons. \sal,
+fylles kolben med en rød-brun gass - NO$_{2}$.
+\begin{equation}\label{okskobber}
+    Cu (s) + 4H^{+} (aq) + 2No^{-}_{3} (aq) = Cu^{2+} (aq) + 2H_{2}O + 2NO_{2} (g)
+\end{equation}
+(Mer elektropositive metaller tenderer til å redusere salpetersyren
+til lavere oksidasjonstrinn, og hadde vi brukt kobber med sink,
+ville vi også ha fått ammoniakk:
+\begin{equation}\label{okskobber2}
+    4Zn (s) + NO^{-}_{3} (aq) + 10H^{+} (aq) = 4Zn^{2+} (aq) + NH^{+}_{4} (aq) + 3H_{2}O
+\end{equation})
+Etter hvert som gass produseres i kolbe 3 og trykket stiger. Vil det
+økte trykket få løsningen i kolbe 2 til å renne over i kolbe 1. Når
+phenolphthalein blandes med NaOH -løsningen blir løsningen rød.\\
+\newline
+Når reaksjonen mellom kobber og \sal nærmer seg slutten, går
+reaksjonen saktere og kolbe 3 blir avkjølt. I mellomtiden har den
+svært oppløselige NO$_{2}$ -gassen produsert i reaksjonen kommet
+over i kolbe 2 og løst seg i løsningen som her består av en 0.1M
+HNO$_{3}$ -løsning.\\
+\newline
+Den kombinerte effekten av oppløsingen av gass i kolbe 2 og
+avkjøling av kolbe 3 sørger for å senke trykket i kolbe 3.\\
+Dette sørger for å tvinge løsningen i kolbe 1 over i kolbe 2 (som
+blir farveløs når den blandes med syren - phenolphthaleinen går
+tilbake til farveløshet). Når kolbe 2 fylles med væske, renner
+væsken over i kolbe 3. Væsken som nå kommer over i kolbe 3, tynner
+ut og blandes med løsningen av kobbernitrat (som ble dannet i
+reaksjonen med kobberbitene og \sal). Kobbernitrat løsningen farger
+nå løsningen i kolbe 3 blå.\index{Kobbernitrat}
+
+
+\subsubsection{Forsiktig}
+Ren salpetersyre er en fargeløs væske med et kokepunkt på 86
+$^{\circ}$C. Med vann danner den en azeotropisk blanding (en
+blanding som har konstant kokepunkt) som inneholder 68$\%$ syre og
+har et kokepunkt på 120.5 $^{\circ}$C. Det er denne azeotropen som
+kalles konsentrert salpetersyre. Ren HNO$_{3}$ har ingen sure
+egenskaper; den autoprotolyserer ifølge likningen:
+\begin{equation}\label{salpetersyreprotolyse}
+    2HNO_{3} = H_{2}O + NO^{+}_{2} + NO^{-}_{3}
+\end{equation}
+Blandet med vann er HNO$_{3}$ en enprotisk, sterk syre. Den er et
+meget kraftig oksidasjonsmiddel. Det må derfor utvises stor
+forsiktighet
+når en behandler syren.\\
+Den rød-brune gassen som dannes i kolbe 3 under reaksjonen er
+nitrogendioksid, NO$_{2}$. Nitrogendioksid virker irriterende på
+åndedrettssystemet og kan gi alvorlige skader ved lengre tids
+eksponering. Konsentrasjoner på 100 ppm er farlig ved kortere
+eksponeringer, mens konsentrasjoner på 200ppm eller over er dødelige
+selv ved korte eksponeringer.
+
+\subsubsection{Fjerne avfall/rester etter forsøket}
+Restene etter forsøket burde bli nøytralisert ved å tilsette
+natriumbikarbonat (NaHCO$_{3}$) til løsningene til de slutter å
+frese. De nøytraliserte løsningene kan skylles ned i vasken med
+springvann.
+
+
+\subsubsection{Utstyr og kjemikalier}
+\begin{table}[h]
+\begin{tabular}{ll}
+ 400 ml 0.35M natriumhydroksid (NaOH)  & 1 ml phenolphthalein løsning    \\
+ 1140 ml 0.1 M salpetersyre, HNO$_{3}$  & 25 ml kons \sal    \\
+kobber   & 3 1-liters rundkolber    \\
+ 3 stativ med klemmer  &  4 90$^{\circ}$ glassrør med diameter 1 cm og lengde ca. 15 cm  \\
+ 1 gummikork med 1 hull  & 2 gummikorker med 2 hull    \\
+ 15 cm gummislange  &   \\
+\end{tabular}
+  \caption{Kjemikalieliste til forsøket - Fontene effekt med salpetersyre og kobber}
+\end{table}
+
+
+
+\subsubsection{Referanser}
+\begin{description}
+    \item[\lbrack1\rbrack]G.~Cotton, F. A.;~Wilkinson.
+\newblock {\em Advanced Inorganic Chemistry}.
+\newblock John Wiley and Sons, New York, 3d edition, New York, 1972.
+    \item[\lbrack2\rbrack] Bassam~Z. Shakhashiri.
+\newblock {\em Chemical Demonstrations - A Handbook for Teachers of Chemistry},
+  volume~3.
+\newblock The University of Winsconsin Press, 1 edition, 1989.
+\newblock 401 pages \\ ISBN: 0-299-11950-5.
+    \item[\lbrack3\rbrack]R.I. Perkins.
+\newblock {\em Journal of Chemical Education}, 63:781, 1986.
 \end{description}
\ No newline at end of file