X-Git-Url: https://pere.pagekite.me/gitweb/text-smell-og-bang-hauge.git/blobdiff_plain/a5917b21c1fb9f2d048de42deeb1ca5ead2c85d7..8e8d4c6202b3e69a9c84bdc7495dad1ee938c8ee:/SLSection20-kjemi.tex diff --git a/SLSection20-kjemi.tex b/SLSection20-kjemi.tex index e3b8155..b74b70d 100644 --- a/SLSection20-kjemi.tex +++ b/SLSection20-kjemi.tex @@ -1,123 +1,123 @@ -\section{Fotokjemisk reaksjon mellom hydrogen og klor} -\label{fotokjemisk} \index{Fotokjemisk reaksjon mellom H$_{2}$ og Cl$_{2}$|textbf} -\index{Produsere klorgass}\index{Produsere -hydrogengass}\index{Fotokjemisk} - - -\subsubsection{Innledning} -Et reagensrør med kork, fylt med en -blanding av hydrogen- og klorgass settes fast på -et stativ (se fig. \ref{fotokjemisk1}). Lys fra en projektor rettes mot reagensrøret.\\ -Et høyt smell høres og korken blir skutt ut fra reagensrøret. - - -\subsubsection{Framgangsmåte} -\begin{figure}[h] -\centering -\includegraphics[width=0.9\textwidth]{fotokjemisk/projektorlys.eps} -\caption{Oppsett for den fotokjemiske reaskjonen mellom H$_{2}$ og -Cl$_{2}$ }\label{fotokjemisk1} -\end{figure} -\noindent -Fyll et 1000 ml begerglass halvfullt med vann og plasser -det i et avtrekkskap. Ta et reagensrør og legg et lag med -gjennomsiktig tape på røret. Deretter fylles reagensrøret med -vann.\\ Hold forran åpningen med tommelen og nus røret mens det -settes ned i begerglasset og under vannlinjen. Fest reagensrøret på -et stativ -slik at det står av seg selv (se fig. \ref{fotokjemisk2})\\ -\newline -Sett opp utstyret som trengs for å produsere klorgass og fyll -deretter opp halvparten av reagensrøret med klorgass. Deretter -fylles resten av reagensrøret med hydrogengass. \\ -\begin{figure}[h] -\centering -\includegraphics[width=1.0\textwidth]{fotokjemisk/hydklorprod.eps} -\caption{Oppsett for å produsere hydrogengass og klorgass. -}\label{fotokjemisk2} -\end{figure} \\ -\newline -Sett på en kork på reagensrøret (under vann) og plasser reagensrøret -på et stativ i 45$^{\circ}$ vinkel (se fig. \ref{fotokjemisk1}).\\ -Utfør demonstrasjonen innen 5 minutter etter klargjøringen av -reagensrøret. \\ -\textcolor[rgb]{0.98,0.00,0.00}{\textbf{Forsiktig! Rett reagensrøret -vekk fra tilskuere og gjenstander som kan knuses!}} \\ -\newline -Fra en avstand på ca. 1 meter, rettes lysstrålen fra en projektor -mot reagensrøret som er festet på stativet.\\ Et sekund eller to -senere kommer et høyt smell og korken blir skutt ut av røret med -stor kraft. - - -\subsubsection{Teori} -Standard dannelses energi, $\Delta$H$^{\circ}$$_{f}$, til HCl i -gassform er -537 KJ/mol [2]\\ Den fotokjemiske reaksjonen mellom -hydrogen og klorin er en kjedereaksjon [2] - -\begin{equation}\label{re1} - Cl_{2} + h\nu \longrightarrow 2Cl^{\textbf{.}} -\end{equation} -\begin{equation}\label{re2} - Cl^{\textbf{.}} + H_{2} \longrightarrow HCl + H^{\textbf{.}} -\end{equation} -\begin{equation}\label{re3} - H^{\textbf{.}} + Cl_{2} \longrightarrow HCl + Cl^{\textbf{.}} -\end{equation} -\begin{equation}\label{re4} - H^{\textbf{.}} + O_{2} \longrightarrow HO_{2} -\end{equation} -\begin{equation}\label{re5} - Cl^{\textbf{.}} + O_{2} \longrightarrow ClO_{2} -\end{equation}\\ -\newline -Reaksjon \ref{re1}, initiativ steget til kjernereaksjonen, -involverer absorbsjon av lys til et klor molekyl og genererer 2 -kloratomer. Reaksjon \ref{re2} og \ref{re3} er stegene som sørger -for forplanting av reaskjonen. Reaksjonene \ref{re4} og \ref{re5} -illustrerer hvordan oksygengassen opptrer som en inhibitor. \\ -I nærvær av 1$\%$ O$_{2}$, blir kjedelengden redusert fra omtrent -10$^{6}$ til -ca. 10$^{3}$.\\ -Kjede-termineringssteg er komplekse og tar i tillegg for seg -kollisjoner av radikaler med glassveggene i reagensrøret. - - -\subsubsection{Forsiktig} -Klorgass er giftig og irriterer øynene og slimhinnene ved kontakt. -Ved innånding kan gassen føre til alvorlige lungeskader. \\ -Klorgass er et sterkt oksidasjonsmiddel.\\ -Hydrogengass er svært brennbar og danner en eksplosiv blanding med -oksygengass og klorgass.\\ -Det er viktig å sette opp en sikkerhetsskjerm mellom tilskuerene og -forsøksoppsettet i tilfelle reagensrøret knuses. - - - -\subsubsection{Utstyr og kjemikalier} -\begin{table}[h] -\begin{tabular}{lll} - projektor & 1000 ml begerglass & reagensrør \\ - 250 ml erlenmeyerkolbe & granulert sink & saltsyre \\ - klorin & gummislange & vinklet glassrør \\ - kork til reagensrøret & stativ med klemme & kork med gjennomføring til e-kolben \\ -\end{tabular} - \caption{Kjemikalier til forsøket - Fotokjemisk reaksjon mellom hydrogen og klor} -\end{table} - - - -\subsubsection{Referanser} -\begin{description} - \item[\lbrack1\rbrack]H.~N. Alyea and L.~G. Hornbeck. -\newblock {\em Journal of Chemical Education}, A84(44), 1967. - \item[\lbrack2\rbrack]F.G.R. Gimblett. -\newblock {\em Introduction to the Kinetics of Chemical Chain Reactions}. -\newblock Number 13-19. McGrawHill: London, 1970. - -\end{description} - - - - - +\section{Fotokjemisk reaksjon mellom hydrogen og klor} +\label{fotokjemisk} \index{Fotokjemisk reaksjon mellom H$_{2}$ og Cl$_{2}$|textbf} +\index{Produsere klorgass}\index{Produsere +hydrogengass}\index{Fotokjemisk} + + +\subsubsection{Innledning} +Et reagensrør med kork, fylt med en +blanding av hydrogen- og klorgass settes fast på +et stativ (se fig. \ref{fotokjemisk1}). Lys fra en projektor rettes mot reagensrøret.\\ +Et høyt smell høres og korken blir skutt ut fra reagensrøret. + + +\subsubsection{Framgangsmåte} +\begin{figure}[h] +\centering +\includegraphics[width=0.9\textwidth]{fotokjemisk/projektorlys.eps} +\caption{Oppsett for den fotokjemiske reaskjonen mellom H$_{2}$ og +Cl$_{2}$ }\label{fotokjemisk1} +\end{figure} +\noindent +Fyll et 1000 ml begerglass halvfullt med vann og plasser +det i et avtrekkskap. Ta et reagensrør og legg et lag med +gjennomsiktig tape på røret. Deretter fylles reagensrøret med +vann.\\ Hold forran åpningen med tommelen og nus røret mens det +settes ned i begerglasset og under vannlinjen. Fest reagensrøret på +et stativ +slik at det står av seg selv (se fig. \ref{fotokjemisk2})\\ +\newline +Sett opp utstyret som trengs for å produsere klorgass og fyll +deretter opp halvparten av reagensrøret med klorgass. Deretter +fylles resten av reagensrøret med hydrogengass. \\ +\begin{figure}[h] +\centering +\includegraphics[width=1.0\textwidth]{fotokjemisk/hydklorprod.eps} +\caption{Oppsett for å produsere hydrogengass og klorgass. +}\label{fotokjemisk2} +\end{figure} \\ +\newline +Sett på en kork på reagensrøret (under vann) og plasser reagensrøret +på et stativ i 45$^{\circ}$ vinkel (se fig. \ref{fotokjemisk1}).\\ +Utfør demonstrasjonen innen 5 minutter etter klargjøringen av +reagensrøret. \\ +\textcolor[rgb]{0.98,0.00,0.00}{\textbf{Forsiktig! Rett reagensrøret +vekk fra tilskuere og gjenstander som kan knuses!}} \\ +\newline +Fra en avstand på ca. 1 meter, rettes lysstrålen fra en projektor +mot reagensrøret som er festet på stativet.\\ Et sekund eller to +senere kommer et høyt smell og korken blir skutt ut av røret med +stor kraft. + + +\subsubsection{Teori} +Standard dannelses energi, $\Delta$H$^{\circ}$$_{f}$, til HCl i +gassform er -537 KJ/mol [2]\\ Den fotokjemiske reaksjonen mellom +hydrogen og klorin er en kjedereaksjon [2] + +\begin{equation}\label{re1} + Cl_{2} + h\nu \longrightarrow 2Cl^{\textbf{.}} +\end{equation} +\begin{equation}\label{re2} + Cl^{\textbf{.}} + H_{2} \longrightarrow HCl + H^{\textbf{.}} +\end{equation} +\begin{equation}\label{re3} + H^{\textbf{.}} + Cl_{2} \longrightarrow HCl + Cl^{\textbf{.}} +\end{equation} +\begin{equation}\label{re4} + H^{\textbf{.}} + O_{2} \longrightarrow HO_{2} +\end{equation} +\begin{equation}\label{re5} + Cl^{\textbf{.}} + O_{2} \longrightarrow ClO_{2} +\end{equation}\\ +\newline +Reaksjon \ref{re1}, initiativ steget til kjernereaksjonen, +involverer absorbsjon av lys til et klor molekyl og genererer 2 +kloratomer. Reaksjon \ref{re2} og \ref{re3} er stegene som sørger +for forplanting av reaskjonen. Reaksjonene \ref{re4} og \ref{re5} +illustrerer hvordan oksygengassen opptrer som en inhibitor. \\ +I nærvær av 1$\%$ O$_{2}$, blir kjedelengden redusert fra omtrent +10$^{6}$ til +ca. 10$^{3}$.\\ +Kjede-termineringssteg er komplekse og tar i tillegg for seg +kollisjoner av radikaler med glassveggene i reagensrøret. + + +\subsubsection{Forsiktig} +Klorgass er giftig og irriterer øynene og slimhinnene ved kontakt. +Ved innånding kan gassen føre til alvorlige lungeskader. \\ +Klorgass er et sterkt oksidasjonsmiddel.\\ +Hydrogengass er svært brennbar og danner en eksplosiv blanding med +oksygengass og klorgass.\\ +Det er viktig å sette opp en sikkerhetsskjerm mellom tilskuerene og +forsøksoppsettet i tilfelle reagensrøret knuses. + + + +\subsubsection{Utstyr og kjemikalier} +\begin{table}[h] +\begin{tabular}{lll} + projektor & 1000 ml begerglass & reagensrør \\ + 250 ml erlenmeyerkolbe & granulert sink & saltsyre \\ + klorin & gummislange & vinklet glassrør \\ + kork til reagensrøret & stativ med klemme & kork med gjennomføring til e-kolben \\ +\end{tabular} + \caption{Kjemikalier til forsøket - Fotokjemisk reaksjon mellom hydrogen og klor} +\end{table} + + + +\subsubsection{Referanser} +\begin{description} + \item[\lbrack1\rbrack]H.~N. Alyea and L.~G. Hornbeck. +\newblock {\em Journal of Chemical Education}, A84(44), 1967. + \item[\lbrack2\rbrack]F.G.R. Gimblett. +\newblock {\em Introduction to the Kinetics of Chemical Chain Reactions}. +\newblock Number 13-19. McGrawHill: London, 1970. + +\end{description} + + + + +