X-Git-Url: https://pere.pagekite.me/gitweb/text-smell-og-bang-hauge.git/blobdiff_plain/a5917b21c1fb9f2d048de42deeb1ca5ead2c85d7..8e8d4c6202b3e69a9c84bdc7495dad1ee938c8ee:/SLSection23-jodklokke.tex diff --git a/SLSection23-jodklokke.tex b/SLSection23-jodklokke.tex index 0c78a68..8c83149 100644 --- a/SLSection23-jodklokke.tex +++ b/SLSection23-jodklokke.tex @@ -1,137 +1,137 @@ -\section{Jodklokke (pulserende)} -\label{Jodklokke} \index{Jodklokke (pulserende)|textbf} -(Oscillerende reaksjon mellom kaliumiodat og hydrogenperoksid) - - -\subsubsection{Innledning} -I dette forsøket vil det merkeligste skje at en løsning vil skifte -mellom blåfarge og klar, med nesten like tidsintervaller. Ingen har -ennå helt greid å forklare dette fenomenet, da reaksjonene skjer i -en tilstand langt fra likevekt. Reaksjonen foregår i ca. 10 - 15 -minutter. -\begin{figure}[h] -\centering -\includegraphics[width=0.80\textwidth]{jodklokke/mod_bilde1.ps} -\caption{Utstyrsoppsettet for klokkereaksjonen} -\end{figure} -\index{Kaliumiodat} \index{KIO$_{3}$} \index{Hydrogenperoksid} -\index{Oscillerende reaksjoner} \index{\sv} - - -\subsubsection{Framgangsmåte} -Det er generelt viktig ved klokkereaksjoner at alt glassutstyr er -rent! Lag 3 forskjellige løsninger slik:\\ -\newline - -\begin{description} - \item[Løsning A] Løs 21,4 gram kaliumiodat KIO$_{3}$ (bør - finknuses) + 2,3 ml konsentrert \sv i 500 ml destillert vann. - Tilsett svovelsyren forsiktig for å unngå syresprut. - \item[Løsning B] Løs 10,4 gram malonsyre CH$_{2}$(COOH)$_{2}$ og 2,5 - gram mangansulfat MnSO$_{4}$ H$_{2}$O i 500 ml destillert - vann. - \item[Løsning C] 50 ml 35$\%$ hydrogenperoksid H$_{2}$O$_{2}$. -\end{description} - -\begin{description} - \item[Løsning D] Lag også en stivelses løsning ved å koke opp - 150 ml destillert vann og tilsett 1 gram stivelse. Stivelsen - løses bare i kokende vann. Potetmel kan benyttes. -\end{description} -I et 500 ml begerglass som helst står på et rørverk, blander en -følgende:\\ -\newline -170 ml løsning A + 125 ml løsning B + 125 ml løsning D og til -slutt 30 ml løsning C.\\ -\newline -Reaksjonen starter å skifte farge (oscillere) etter ca. 1/2 -minutt. Fargeskifte skjer fortere ved høyere temperatur, og mer -langsomt hvis løsningene fortynnes med destillert vann, altså når -konsentrasjonene avtar.\\ -Når reaksjonen slutter å gå, kan den startes igjen ved å tilsette -mer H$_{2}$O$_{2}$ og \sv (20 ml H$_{2}$O$_{2}$ og 5 ml \sv). - - - - - -\subsubsection{Teori} -For fullstendig forklaring av reaksjonen henvises det til forsøket -med gul pulserende klokke. Reaksjonen kan enkelt beskrives som en -periodisk veksling mellom hastighetene til to reakskjoner.\\ -\newline -\begin{description} - \item[(I)] 2IO$_{3}$$^{-}$ + 5H$_{2}$O$_{2}$ + 2H$^{+}$ = I$_{2}$ + 5O$_{2}$ + 6H$_{2}$O - \item[(II)] I$_{2}$ + stivelse = Blå-svart kompleks - \item[(III)] I$_{2}$ + 11H$_{2}$O$_{2}$ = 2IO$_{3}$$^{-}$ + 2H$^{+}$ + 10H$_{2}$O -\end{description} -I reaksjonen (I) reduseres jodat til fritt jod. Fritt jod danner et -blått kompleks med stivelse. Deretter oksideres jod til jodat med -hydrogenperoksid. Jodkomplekset ødelegges og løsningen blir -fargeløs igjen.\\ -\newline -Legg merke til at hydrogenperoksid virker som oksidasjonsmiddel i -reaksjon (I) og som et redusksjonsmiddel i reaskjon (II).\\ -\newline -Halvreaksjoner: -\begin{description} - \item[Red.middel] H$_{2}$O$_{2}$ = O$_{2}$ + 2H$^{+}$ + 2e$^{-}$ - \item[Oks.middel] H$_{2}$O$_{2}$ + 2H$^{+}$ + 2e$^{-}$ = 2H$_{2}$O -\end{description} - - - - -\subsubsection{Tips} - -\begin{figure}[h] -\centering -\includegraphics[width=0.80\textwidth]{jodklokke/mod_bilde2.ps} -\caption{Manganionenes katalyserende virkning} -\end{figure} - -Fyll et kar (begerglass) med en vannløsning av Zalo (vaskemiddel) + -hydrogenperoksid. Det skjer ingen reaksjon. Tilsett så noen korn -MnSO$_{4}$, og en voldsom utvikling av bobler observeres. Tenn på -boblene med ei glødende treflis som påviser O$_{2}$ utvikling. Dette -skulle godt vise manganionenes katalyserende virkning. - -\subsubsection{Forsiktig} -Hydrogenperoksid H$_{2}$O$_{2}$ eretsende, og kan eksplodere hvis -det blandes med konsentrerte løsninger av for eksempel mangansulfat. -Konsentrert \sv er etsende og reagerer kraftig med vann. - - -\subsubsection{Utstyr og kjemikalier} -\begin{table}[h]\begin{tabular}{ll} - Hydrogenperoksid H$_{2}$O$_{2}$ & Ap. \\ - Konsentrert \sv & Ap. \\ - Malonsyre CH$_{2}$(COOH)$_{2}$ & \\ - Mangansulfat MnSO$_{4}$ $\bullet$ H$_{2}$O & \\ - Kaliumiodat KIO$_{3}$ & \\ - Stivelse (potetmel) & \\ -\end{tabular} -\caption{Kjemikalier til forsøket med Jodklokke} -\end{table} - -\index{Malonsyre} \index{CH$_{2}$(COOH)$_{2}$} \index{Mangansulfat} -\index{MnSO$_{4}$ $\bullet$ H$_{2}$O} \index{Kaliumiodat} -\index{KIO$_{3}$} \index{Stivelse} \index{Hydrogenperoksid} -\index{H$_{2}$O$_{2}$} - - - -\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{Jodklokke (pulserende)} +\label{Jodklokke} \index{Jodklokke (pulserende)|textbf} +(Oscillerende reaksjon mellom kaliumiodat og hydrogenperoksid) + + +\subsubsection{Innledning} +I dette forsøket vil det merkeligste skje at en løsning vil skifte +mellom blåfarge og klar, med nesten like tidsintervaller. Ingen har +ennå helt greid å forklare dette fenomenet, da reaksjonene skjer i +en tilstand langt fra likevekt. Reaksjonen foregår i ca. 10 - 15 +minutter. +\begin{figure}[h] +\centering +\includegraphics[width=0.80\textwidth]{jodklokke/mod_bilde1.ps} +\caption{Utstyrsoppsettet for klokkereaksjonen} +\end{figure} +\index{Kaliumiodat} \index{KIO$_{3}$} \index{Hydrogenperoksid} +\index{Oscillerende reaksjoner} \index{\sv} + + +\subsubsection{Framgangsmåte} +Det er generelt viktig ved klokkereaksjoner at alt glassutstyr er +rent! Lag 3 forskjellige løsninger slik:\\ +\newline + +\begin{description} + \item[Løsning A] Løs 21,4 gram kaliumiodat KIO$_{3}$ (bør + finknuses) + 2,3 ml konsentrert \sv i 500 ml destillert vann. + Tilsett svovelsyren forsiktig for å unngå syresprut. + \item[Løsning B] Løs 10,4 gram malonsyre CH$_{2}$(COOH)$_{2}$ og 2,5 + gram mangansulfat MnSO$_{4}$ H$_{2}$O i 500 ml destillert + vann. + \item[Løsning C] 50 ml 35$\%$ hydrogenperoksid H$_{2}$O$_{2}$. +\end{description} + +\begin{description} + \item[Løsning D] Lag også en stivelses løsning ved å koke opp + 150 ml destillert vann og tilsett 1 gram stivelse. Stivelsen + løses bare i kokende vann. Potetmel kan benyttes. +\end{description} +I et 500 ml begerglass som helst står på et rørverk, blander en +følgende:\\ +\newline +170 ml løsning A + 125 ml løsning B + 125 ml løsning D og til +slutt 30 ml løsning C.\\ +\newline +Reaksjonen starter å skifte farge (oscillere) etter ca. 1/2 +minutt. Fargeskifte skjer fortere ved høyere temperatur, og mer +langsomt hvis løsningene fortynnes med destillert vann, altså når +konsentrasjonene avtar.\\ +Når reaksjonen slutter å gå, kan den startes igjen ved å tilsette +mer H$_{2}$O$_{2}$ og \sv (20 ml H$_{2}$O$_{2}$ og 5 ml \sv). + + + + + +\subsubsection{Teori} +For fullstendig forklaring av reaksjonen henvises det til forsøket +med gul pulserende klokke. Reaksjonen kan enkelt beskrives som en +periodisk veksling mellom hastighetene til to reakskjoner.\\ +\newline +\begin{description} + \item[(I)] 2IO$_{3}$$^{-}$ + 5H$_{2}$O$_{2}$ + 2H$^{+}$ = I$_{2}$ + 5O$_{2}$ + 6H$_{2}$O + \item[(II)] I$_{2}$ + stivelse = Blå-svart kompleks + \item[(III)] I$_{2}$ + 11H$_{2}$O$_{2}$ = 2IO$_{3}$$^{-}$ + 2H$^{+}$ + 10H$_{2}$O +\end{description} +I reaksjonen (I) reduseres jodat til fritt jod. Fritt jod danner et +blått kompleks med stivelse. Deretter oksideres jod til jodat med +hydrogenperoksid. Jodkomplekset ødelegges og løsningen blir +fargeløs igjen.\\ +\newline +Legg merke til at hydrogenperoksid virker som oksidasjonsmiddel i +reaksjon (I) og som et redusksjonsmiddel i reaskjon (II).\\ +\newline +Halvreaksjoner: +\begin{description} + \item[Red.middel] H$_{2}$O$_{2}$ = O$_{2}$ + 2H$^{+}$ + 2e$^{-}$ + \item[Oks.middel] H$_{2}$O$_{2}$ + 2H$^{+}$ + 2e$^{-}$ = 2H$_{2}$O +\end{description} + + + + +\subsubsection{Tips} + +\begin{figure}[h] +\centering +\includegraphics[width=0.80\textwidth]{jodklokke/mod_bilde2.ps} +\caption{Manganionenes katalyserende virkning} +\end{figure} + +Fyll et kar (begerglass) med en vannløsning av Zalo (vaskemiddel) + +hydrogenperoksid. Det skjer ingen reaksjon. Tilsett så noen korn +MnSO$_{4}$, og en voldsom utvikling av bobler observeres. Tenn på +boblene med ei glødende treflis som påviser O$_{2}$ utvikling. Dette +skulle godt vise manganionenes katalyserende virkning. + +\subsubsection{Forsiktig} +Hydrogenperoksid H$_{2}$O$_{2}$ eretsende, og kan eksplodere hvis +det blandes med konsentrerte løsninger av for eksempel mangansulfat. +Konsentrert \sv er etsende og reagerer kraftig med vann. + + +\subsubsection{Utstyr og kjemikalier} +\begin{table}[h]\begin{tabular}{ll} + Hydrogenperoksid H$_{2}$O$_{2}$ & Ap. \\ + Konsentrert \sv & Ap. \\ + Malonsyre CH$_{2}$(COOH)$_{2}$ & \\ + Mangansulfat MnSO$_{4}$ $\bullet$ H$_{2}$O & \\ + Kaliumiodat KIO$_{3}$ & \\ + Stivelse (potetmel) & \\ +\end{tabular} +\caption{Kjemikalier til forsøket med Jodklokke} +\end{table} + +\index{Malonsyre} \index{CH$_{2}$(COOH)$_{2}$} \index{Mangansulfat} +\index{MnSO$_{4}$ $\bullet$ H$_{2}$O} \index{Kaliumiodat} +\index{KIO$_{3}$} \index{Stivelse} \index{Hydrogenperoksid} +\index{H$_{2}$O$_{2}$} + + + +\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} + + + + + + +