X-Git-Url: https://pere.pagekite.me/gitweb/text-smell-og-bang-hauge.git/blobdiff_plain/a5917b21c1fb9f2d048de42deeb1ca5ead2c85d7..8e8d4c6202b3e69a9c84bdc7495dad1ee938c8ee:/SLSection14-kjemi.tex diff --git a/SLSection14-kjemi.tex b/SLSection14-kjemi.tex index 555d968..58fe9e5 100644 --- a/SLSection14-kjemi.tex +++ b/SLSection14-kjemi.tex @@ -1,293 +1,293 @@ -\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, 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]{krystallerigele/kiselpoly.eps} -\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} - - - -\subsubsection{Referanse} -\begin{description} - \item[\lbrack1\rbrack]R.~K. Iler. -\newblock The colloid chemistry of silica and silicates. -\newblock {\em Cornell University Press: Ithaca, New York}, 1955. - \item[\lbrack2\rbrack]H.~K. Henisch. -\newblock {\em Crystal Growth in Gels}. -\newblock Pennsylvania State University Press: University Park, Pennsylvania, - 1970. - \item[\lbrack3\rbrack]T.~W.~Zerda I.~Artaki, M.~Bradley and J.~Jones. -\newblock {\em Journal of Phys. Chem.}, 89:4399, 1985. - \item[\lbrack4\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[\lbrack5\rbrack]S.~L. Suib. -\newblock {\em Journal of Chemical education}, 62:81, 1985. +\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, 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]{krystallerigele/kiselpoly.eps} +\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} + + + +\subsubsection{Referanse} +\begin{description} + \item[\lbrack1\rbrack]R.~K. Iler. +\newblock The colloid chemistry of silica and silicates. +\newblock {\em Cornell University Press: Ithaca, New York}, 1955. + \item[\lbrack2\rbrack]H.~K. Henisch. +\newblock {\em Crystal Growth in Gels}. +\newblock Pennsylvania State University Press: University Park, Pennsylvania, + 1970. + \item[\lbrack3\rbrack]T.~W.~Zerda I.~Artaki, M.~Bradley and J.~Jones. +\newblock {\em Journal of Phys. Chem.}, 89:4399, 1985. + \item[\lbrack4\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[\lbrack5\rbrack]S.~L. Suib. +\newblock {\em Journal of Chemical education}, 62:81, 1985. \end{description} \ No newline at end of file