THEMEN Radikale Was sind Radikale Verwendung Stickstoffmonoxid Wasserstoffperoxid Halogen Polymerisation
Peroxide Was sind Peroxide Natriumperoxid Bariumperxoid Wasserstoffperoxid
RADIKALE W sind Was i dR Radikale dik l ? Sie sind in besitz von einem oder mehreren g p Elektronen ungeparten sehr reaktiv in i meisten i t fäll fällen sehr h kkurzlebig l bi
VERWENDUNGSGEBIETE
Kunststoff K t t ff Industrie I d ti Biologie Medizin Atmosphäre
STICKSTOFFMONOXID Herstellung:
Was kann NO alles? Medizinische Verwendung: Die intensive Forschung in den letzten Jahren hat ergeben, dass Stickstoffmonoxid nicht nur ein sehr bedeutender Signalstoff S ff im Herz Kreislaufsystem ist, sondern auch bei der Bekämpfung von Infektionen und bei der Steuerung des Nervensystems eine wichtige Rolle spielt.
Technisch Verwendung: Stickstoffoxid tritt als Zwischenprodukt bei der technischen Herstellung von Salpetersäure auf und wird zusammen mit Stickstoffdioxid zu Herstellung von Nitriten verwendet. Reinstes Stickstoffmonoxid wird als Prüfgas zur Kalibrierung von M Messgeräten ät eingesetzt. i t t
WASSERSTOFFPEROXID Herstellung:
Verwendung: Wasserstoffperoxid wird häufig als Bleichmittel benutzt, sowohl in der Papierinindustrie als auch h fü für H Haare. Desweiterem kann man OH (radikale) mit Fe+2 erstellen H2O2 + Fe2+ > Fe3+ + OH- + OH(radikal)
HALOGENE Herstellung: Durch Lichteinstrahlung Spalten sich Halogene Homogen. Chlor: Chlorradikale entstehen durch Zersetzung organischer Chlorverbindungen in der Stratosphäre. Viele dieser chlororganischen Verbindungen, vor allen die Fluorchlorkohlenwasserstoffe ff (FCKW) ( C ) sind nicht oder nur in geringem Umfang natürlichen Ursprungs, sondern wurden vom Menschen freigesetzt. Chlorradikale können den Abbau von Ozon katalysieren und sind für das sogenannte Ozonloch, das vor allem im Bereich der Pole auftritt, verantwortlich.
POLYMERISATION P l Polymersation ti von Vinylchlorid Vi l hl id
HAUPTSÄTZLICHES ZU PEROXIDEN ZU PEROXIDEN
Peroxide enthalten Sauerstoff mit der Oxidationszahl ‐1 Peroxide enthalten Sauerstoff mit der Oxidationszahl 1 Charakterischtisch ist die R – O – O – R Bindung Beispiele: H – O – O – H , Na – O – O – Na Beim Erhitzen zersetzen sich die Peroxide in das Oxid und O2 Bekannt sind die Peroxide der Alkalimetalle, sowie der Erdalkalimetalle Wichtig sind Na2O2 und BaO2
ALKALIMETALLE ERDALKALIMETALLE
HAUPTSÄTZLICHES ZU PEROXIDEN ZU PEROXIDEN
Ionische Peroxide sind formal Salze der schwachen Säure H Ionische Peroxide sind formal Salze der schwachen Säure H2O2 Löst man metallische Peroxide unter Kühlung in Wasser erhält man eine alkalische Lsg und H2O2 man eine alkalische Lsg und H Bsp. Na2O2 + 2 H2O → H2O2 + NaOH Ohne Kühlung zersetzt sich das H2O2 zu O Ohne Kühlung zersetzt sich das H zu O2 Na2O2 + H2O → 2 NaOH + ½ O2
NA2O2
Na2O2 entsteht bei Verbrennung von Natrium an der Luft. entsteht bei Verbrennung von Natrium an der Luft 2 Na + O2 → Na2O2
ΔH° = ‐505 KJ/mol
Mit oxidierbaren Substanzen (S h efel Kohlenstoff Al mini mp l er) rea iert es e plosi (Schwefel, Kohlenstoff, Aluminiumpulver) reagiert es explosiv. g Verwendung: Bleichen von Papier und Textilrohstoffen. Sauerstofflieferant: Mit CO2 entwickeln alle Alkalimetallperoxide Sauerstoff. Na2O2 + CO2 → Na2CO3 + ½ O2
BAO2
Durch Oxidation von BaO erhält man BaO Durch Oxidation von BaO erhält man BaO2. Ba + ½ O ½ O2 → BaO2
ΔH = ‐71 ΔH° 71 KJ/mol KJ/mol bei T= 500‐600 oC, P= 2 bar
Bei höherer Temperatur wird O2 wieder abgegeben, bei 800°C Beträgt der Druck 1 bar. Verwendung: ‐ BaO2 dient als Sauerstoffüberträger bei der Entzündung dient als Sauerstoffüberträger bei der Entzündung von Thermitgemischen
WASSERSTOFFPEROXID Durch die Verdrillung wird die Abstoßung Durch die Verdrillung wird die Abstoßung der freien Elektronenpaare der Sauerstoffatome verringert. Die noch vorhandene Wechselwirkung ist die Ursache für die geringe Bindungsenergie der O – O Bindung.
H2O2 ist eine sehr schwache Säure (KS = 10‐12) H2O2 + 2H3O+ + 2e‐ ↔ 4 H2O E° = +1,78V H2O2 oxidiert SO2 zu SO42‐, NO2‐ zu NO3‐, Fe II zu Fe III, Cr III zu Chromat.
WASSERSTOFFPEROXID
Gegenüber starken Oxidationsmitteln wirkt H Gegenüber starken Oxidationsmitteln wirkt H2O2 reduzierend. H2O2 + 2H2O ↔ O20 + 2H3O+ + 2e‐
E° = +0,68V
Dies ist gegenüber MnO4‐, Cl2, PbO2 und O3 der Fall Permanganat wird zur titrimetrischen P t id tit i t i h Bestimmung von B ti H2O2 benutzt 2 MnO4‐ + 6 H3O+ + 5 H2O2 ↔ 2 Mn2+ + 14H2O + 5O2
HERSTELLUNG VON H HERSTELLUNG VON H2O2:
Heute: wird H wird H2O2 überwiegend nach dem überwiegend nach dem Anthrachinonverfahren hergestellt
FFrüher: üh wurde H2O2 hauptsächlich durch Elektrolyse von H2SO4 h hergestellt. Dabei bildete sich Peroxodischwefelsäure, die ll D b i bild i hP di h f l ä di dann wieder zu H2SO4 und H2O2 hydrolysiert wird. Verwendung: ‐ H2O2 dient zur Herstellung von Bleichmittel Blondieren von Haaren ‐ Blondieren von Haaren
