X-Git-Url: https://pere.pagekite.me/gitweb/text-smell-og-bang-hauge.git/blobdiff_plain/a5917b21c1fb9f2d048de42deeb1ca5ead2c85d7..8e8d4c6202b3e69a9c84bdc7495dad1ee938c8ee:/SLSection13-kjemi.tex diff --git a/SLSection13-kjemi.tex b/SLSection13-kjemi.tex index 525820e..79e78ba 100644 --- a/SLSection13-kjemi.tex +++ b/SLSection13-kjemi.tex @@ -1,129 +1,129 @@ -\section{Klorgass/H$_{2}$O$_{2}$ lumeniscens} -\label{Lumoklor} \index{Klorgass/H$_{2}$O$_{2}$ lumeniscens|textbf} - - - -\subsubsection{Innledning} -(Reaksjon mellom hydrogenperoksyd og klor)\\ -Denne kjemilumenescensreaksjonen utmerker seg framfor -Trautz-Schorigins reaksjon ved å sende ut et sterkere rødt lys, og -at kjemikaliene er så alminnelige at de med letthet fås kjøpt på -apotek. Det fascinerende ved dette forsøket er at en kan observere -sterkt rødt-lysende bobler som beveger seg fra bunnen og opp i en -hydrogenperoksyd løsning som er basisk. Forsøket gjør seg virkelig -godt i et mørkt rom. Dette vil inspirere effektmakere. - -\begin{figure}[h] -\centering -\includegraphics[width=0.56\textwidth]{h2o2cl2/2a.eps} -\includegraphics[width=0.25\textwidth]{h2o2cl2/1a.eps} -\caption{(t.v) Oppsettet til forsøket. (t.h.) Sterkt rødt-lysende bobler på vei opp fra bunnen av målesylinderen.} -\label{roedlysundervann} -\end{figure} - - -\subsubsection{Framgangsmåte} -Klorgassen som skal bobles gjennom den basiske \hyd -løsningen, får -vi ved å dryppe konsentrert saltsyre, HCl på -kaliumpermanganat-krystaller KMnO$_{4}$.\\ -Dette gjøres i en apparatur som vist nedenfor. Apparaturen må -konstrueres slik at ingen klorgass lekkasje skjer. Alle gummikorker -og slanger må settes ordentlig på plass. Hele apparaturen må støttes -opp med stativ og klemmer. Kolben hvor klorgasssen utvikles kan godt -være en 250 ml sugekolbe. Når alt er klart for klorgass-utvikling, -blandes 50 ml 6M NaOH-løsning (48 gram/200 ml vann) og 200 ml 30 - -35$\%$ \hyd -løsning (apotekerer varen er -suveren).\\ -Dette blandes i et høyt sylinder glass eller målesylinder på 500 ml. -Det bør nevnes at både sugekolben og sylinderglaset bør være av -pyrex da stor varmeutvikling skjer i begge. Den basiske \hyd --løsningen vil etter noen minutter begynne å bruse kraftig for til -slutt koke over (spalting av H$_{2}$O$_{2}$ til O$_{2}$). Det er -derfor en fordel å ha alt klart før en blander \hyd -løsningen.\\ -\newline -Det er lurt å velge røret A (se figuren) av en større dimensjon enn -ellers brukt i apparaturen, fordi trykket som oppstår ellers ville -ha blåst korken som sørger for at systemet er lukket, til himmels. -Det er verd å merke seg at systemet her er lukket, fordi en av rent -pedagogiske hensyn, skal kunne slippe å gjøre forsøket i et -uoversiktelig avtrekk. Klorgassen ledes da til nærmeste avtrekk -eller vindu. Klorgassen kan også destrueres ved å boble den gjennom -en basisk løsning (6M NaOH- samme som brukt -tidligere).\\ -\newline -Brukes ikke kork på sylinderglasset må forsøket utføres i -avtrekk!!\\ Klorgassen får en best ved å dryppe saltsyren -prosjonsvis ned på 10 - 15 gram KMnO$_{4}$. Til sammen brukes ca. -100 ml saltsyre. Tilsettes saltsyren for lenge og i for store -kvanta, oppstår det overtrykk og klorgass vil boble ut gjennom -saltsyre-forlaget! Dette kan forårsake syresprut. Når en porsjon HCl -er tilsatt lukkes kranen på forlaget raskt. Dette fortsetter helt -til klorgass utviklingen går av seg selv. Nå kan sykkelpumpen -benyttes. OBS! Med forlags-kranen lukket!!\\ -Ekstra store mengder klorgass vil på denne måten passere gjennom -\hyd -løsningen og gi en praktfull, kraftfull rød lumenscens. - -\begin{figure}[h] -\centering -\includegraphics[width=1.0\textwidth]{klorgass/b1.ps} -\caption{Reaksjon mellom hydrogenperoksyd og klor} -\end{figure} - - -\subsubsection{Teori} -Klorgassen dannes etter følgende likning I:\\ -\newline -(I) 2KMnO$_{4}$ + 16HCl = 2MnCl$_{2}$ + 5Cl$_{2}$ + 8H$_{2}$O -+ 2KCl\\ -\newline -MnO$_{2}$ kan brukes isteden for KMnO$_{4}$.\\ -\newline -Lyset som stammer fra eksiterte oksygenmolekyler på samme måte som i -Trautz-Schorigins reaksjon. For nærmere utdyping av teorien - -les teorien i Trautz-Schorigins forsøk.\\ -\newline -(II) Cl$_{2}$ + 2OH$^{-}$ + H$_{2}$O$_{2}$ = 2Cl + 2H$_{2}$O + O$_{2}$$^{*}$\\ -\newline -(III) O$_{2}$$^{*}$ + O$_{2}$ + h$\nu$ (lys)\\ -\newline -\par\hspace{14mm}OH$^{-}$\\ -(IV) H$_{2}$O$_{2}$ = H$_{2}$O + 1/2O$_{2}$\\ -\newline -Den basiske H$_{2}$O$_{2}$-løsningen spaltes etter likning IV. -\subsubsection{Forsiktig} -Klorgass er en meget giftig gass som kan gi alvorlige etseskader på -lunger og slimhinner. Apparaturen må derfor holdes lukket helt -til avtrekket. Konsentrert saltsyre, HCl er sterkt etsende.\\ -Den basiske \hyd -løsningen vil etter noen minutters henstand koke -over like sikkert som amen i kirka. Denne væsken er etsende både på -grunn av hydrogenperoksyden og NaOH. Den er dessuten kokvarm. -Beskyttelsesbriller og hansker må brukes! - - - - - -\subsubsection{Utstyr og kjemikalier} -\begin{table}[h] -\begin{tabular}{ll} - \hyd (35$\%$) & Konsentrert saltsyre, HCl \\ - Kaliumpermanganat, KMnO$_{4}$ & Natriumhydroksyd, NaOH \\ -\end{tabular} - \caption{Kjemikalier til forsøket - Kjemilumenescens med klorgass} -\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} - - - - - - +\section{Klorgass/H$_{2}$O$_{2}$ lumeniscens} +\label{Lumoklor} \index{Klorgass/H$_{2}$O$_{2}$ lumeniscens|textbf} + + + +\subsubsection{Innledning} +(Reaksjon mellom hydrogenperoksyd og klor)\\ +Denne kjemilumenescensreaksjonen utmerker seg framfor +Trautz-Schorigins reaksjon ved å sende ut et sterkere rødt lys, og +at kjemikaliene er så alminnelige at de med letthet fås kjøpt på +apotek. Det fascinerende ved dette forsøket er at en kan observere +sterkt rødt-lysende bobler som beveger seg fra bunnen og opp i en +hydrogenperoksyd løsning som er basisk. Forsøket gjør seg virkelig +godt i et mørkt rom. Dette vil inspirere effektmakere. + +\begin{figure}[h] +\centering +\includegraphics[width=0.56\textwidth]{h2o2cl2/2a.eps} +\includegraphics[width=0.25\textwidth]{h2o2cl2/1a.eps} +\caption{(t.v) Oppsettet til forsøket. (t.h.) Sterkt rødt-lysende bobler på vei opp fra bunnen av målesylinderen.} +\label{roedlysundervann} +\end{figure} + + +\subsubsection{Framgangsmåte} +Klorgassen som skal bobles gjennom den basiske \hyd -løsningen, får +vi ved å dryppe konsentrert saltsyre, HCl på +kaliumpermanganat-krystaller KMnO$_{4}$.\\ +Dette gjøres i en apparatur som vist nedenfor. Apparaturen må +konstrueres slik at ingen klorgass lekkasje skjer. Alle gummikorker +og slanger må settes ordentlig på plass. Hele apparaturen må støttes +opp med stativ og klemmer. Kolben hvor klorgasssen utvikles kan godt +være en 250 ml sugekolbe. Når alt er klart for klorgass-utvikling, +blandes 50 ml 6M NaOH-løsning (48 gram/200 ml vann) og 200 ml 30 - +35$\%$ \hyd -løsning (apotekerer varen er +suveren).\\ +Dette blandes i et høyt sylinder glass eller målesylinder på 500 ml. +Det bør nevnes at både sugekolben og sylinderglaset bør være av +pyrex da stor varmeutvikling skjer i begge. Den basiske \hyd +-løsningen vil etter noen minutter begynne å bruse kraftig for til +slutt koke over (spalting av H$_{2}$O$_{2}$ til O$_{2}$). Det er +derfor en fordel å ha alt klart før en blander \hyd -løsningen.\\ +\newline +Det er lurt å velge røret A (se figuren) av en større dimensjon enn +ellers brukt i apparaturen, fordi trykket som oppstår ellers ville +ha blåst korken som sørger for at systemet er lukket, til himmels. +Det er verd å merke seg at systemet her er lukket, fordi en av rent +pedagogiske hensyn, skal kunne slippe å gjøre forsøket i et +uoversiktelig avtrekk. Klorgassen ledes da til nærmeste avtrekk +eller vindu. Klorgassen kan også destrueres ved å boble den gjennom +en basisk løsning (6M NaOH- samme som brukt +tidligere).\\ +\newline +Brukes ikke kork på sylinderglasset må forsøket utføres i +avtrekk!!\\ Klorgassen får en best ved å dryppe saltsyren +prosjonsvis ned på 10 - 15 gram KMnO$_{4}$. Til sammen brukes ca. +100 ml saltsyre. Tilsettes saltsyren for lenge og i for store +kvanta, oppstår det overtrykk og klorgass vil boble ut gjennom +saltsyre-forlaget! Dette kan forårsake syresprut. Når en porsjon HCl +er tilsatt lukkes kranen på forlaget raskt. Dette fortsetter helt +til klorgass utviklingen går av seg selv. Nå kan sykkelpumpen +benyttes. OBS! Med forlags-kranen lukket!!\\ +Ekstra store mengder klorgass vil på denne måten passere gjennom +\hyd -løsningen og gi en praktfull, kraftfull rød lumenscens. + +\begin{figure}[h] +\centering +\includegraphics[width=1.0\textwidth]{klorgass/b1.ps} +\caption{Reaksjon mellom hydrogenperoksyd og klor} +\end{figure} + + +\subsubsection{Teori} +Klorgassen dannes etter følgende likning I:\\ +\newline +(I) 2KMnO$_{4}$ + 16HCl = 2MnCl$_{2}$ + 5Cl$_{2}$ + 8H$_{2}$O ++ 2KCl\\ +\newline +MnO$_{2}$ kan brukes isteden for KMnO$_{4}$.\\ +\newline +Lyset som stammer fra eksiterte oksygenmolekyler på samme måte som i +Trautz-Schorigins reaksjon. For nærmere utdyping av teorien - +les teorien i Trautz-Schorigins forsøk.\\ +\newline +(II) Cl$_{2}$ + 2OH$^{-}$ + H$_{2}$O$_{2}$ = 2Cl + 2H$_{2}$O + O$_{2}$$^{*}$\\ +\newline +(III) O$_{2}$$^{*}$ + O$_{2}$ + h$\nu$ (lys)\\ +\newline +\par\hspace{14mm}OH$^{-}$\\ +(IV) H$_{2}$O$_{2}$ = H$_{2}$O + 1/2O$_{2}$\\ +\newline +Den basiske H$_{2}$O$_{2}$-løsningen spaltes etter likning IV. +\subsubsection{Forsiktig} +Klorgass er en meget giftig gass som kan gi alvorlige etseskader på +lunger og slimhinner. Apparaturen må derfor holdes lukket helt +til avtrekket. Konsentrert saltsyre, HCl er sterkt etsende.\\ +Den basiske \hyd -løsningen vil etter noen minutters henstand koke +over like sikkert som amen i kirka. Denne væsken er etsende både på +grunn av hydrogenperoksyden og NaOH. Den er dessuten kokvarm. +Beskyttelsesbriller og hansker må brukes! + + + + + +\subsubsection{Utstyr og kjemikalier} +\begin{table}[h] +\begin{tabular}{ll} + \hyd (35$\%$) & Konsentrert saltsyre, HCl \\ + Kaliumpermanganat, KMnO$_{4}$ & Natriumhydroksyd, NaOH \\ +\end{tabular} + \caption{Kjemikalier til forsøket - Kjemilumenescens med klorgass} +\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} + + + + + +