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chemie artikel (Interpretation und charakterisierung)

Angeregter o2


1. Atom
2. Erdöl



kann Zellen zerstören. Dismutasen machen die gefährlichen O2 unschädlich(schnellsten Enzyme). Als entzündungshemmende Substanz. (muß gespritzt werden); weiße Blutkörperchen (Leukozyt) bringt Bakterium mit HCl oder O3 um (Cl, O2).

Alterung ist zum Teil durch O2 bedingt.
Pflanzen haben Schutz: Carotin → gelb, wenn Chlorophyll verschwindet Gelbfärbung der Blätter im Herbst.

Verbindungen: O2- Oxid: CaO OZON: O+

O22- Peroxid O O
O2- Hyperoxid

O3- Ozonid
O2+ Dioxigenyl gegenüber Fluor

Ozon: aus O + O2; O2 wird gespalten in O; dazu ist viel Energie notwendig. (Thermisch, geht aber schlecht; starkes UV + Photosensibilatoren; für Praxis: Siemens'scher Ozonator- verspiegelte Röhre.
Spannung 3000 V. O2 → O2 + O3. Man bekommt bis zu 15% Ozon.
Ozon zerfällt rasch wieder. Zum desinfizieren von Trink- und Abwässern. Muß an Ort und Stelle produziert werden.
Ozon wird auch zum bleichen von Papier, und sterilisieren im Krankenhaus verwendet.
Bodennahes Ozon als Gas aggressiv.
O2 + NO2 → NO + O3 Stickstoff wirkt als O2 -Überträger. Normal Gleichgewicht auf der linken
Seite. Funktioniert wenn NO-Moleküle entfernt werden → Radikalreaktionen. Teilstoffe für O3 kommen aus der Natur: N2O (Lachgas → Wiese), Terpene, CH4,...
→Ozonbelastung ist von Sonneneinstrahlung abhängig. Ozonwolke aus der Stadt steigt auf und wird weitergetragen durch Wind → Erhöht sich das Land kommt es zur Berührung an Erdoberfläche. → Gefährlich für Pflanzen und Tiere.

Ozon in Stratosphäre: Schützt Erde vor UV-Licht.(190-254nm).
O2 →UV 2 O0

H2O → UV H2↑ + O0
Luftdichte ändert sich mit der Höhe, Alle 5500 m ändert sich Luftdichte um die Hälfte.

O2 → 2O0 O3 filtert UV-Licht.
O2 + O0 → O3 240 nm wird von O3 gefiltert.

Im Körper: H2O →UV OH. reagieren mit Gewebe → Zerstörung.
→ Erstes Leben kann sich nur im Wasser entwickelt haben → weil UV-Filter.
O3 ist nicht beständig wenn oxidierbare Stoffe vorhanden, es hat längere Lebensdauer als das bodennahe Ozon.
Je höher die Luftschicht, desto größer ist die Lebensdauer des O3. Die Ozonmenge ist in den Schichten gleich, aber die Konzentration steigt im Vergleich zu den Luftmolekülen nach oben hin.

FCKWs: Fluorchlorkohlenwasserstoffe. Verschiedenster Molekülbau + unterschiedliche Siedetemperatur, je mehr Fluor, desto stabiler. Sie haben sehr ähnliche Eigenschaften., sehr beständige reale Gase, ungiftig, nicht brennbar, geruchlos, chem. Widerstandsfähig, auch als Feuerlöscher verwendbar: verdrängen Luft. Schwerer als Luft = Halone(besonders große Moleküle.)
In der Stratosphäre: F0, Cl0
Normale KWs werden in der Troposphäre chemisch umgesetzt, oxidiert durch O3-Einfluß, hartes Licht. Freone (FCKW) sind aber so beständig, daß sie bis in die Stratosphäre gelangen und dort vom UV-Licht zu Radikalen werden. Es kommt zu photochem. Reaktionen: Sauerstoffkonzentration nimmt ab → Es wird weniger O3 gebildet. Cl0, F0 reagiert mit O0.

Ozongehalt wird in Dobson-Units gemessen. [mg O3 / m2]. Praktisch mit Luftproben aus Ballonen. Naßchemisch: I- + O3 → O2 + I (Farbreaktion).
China, Indien verwenden noch FCKW (billig). Ersatz: Propan, Nachteil: brennbar.
Verwendung von O3: Strukturanalyse (statt Kernresonanz)
-C=C- + O3 → -C - O - C- Molozonid

O-O
Verwendung von FCKW: Als Treibgas (bei Spraydosen), in Kühlschränken, Feuerlöscher

Ersatz durch Propan.
Narkosegas: stark fluorierte KW lösen sich in Fettmasse (Gehirn) und stören Impulsübertragung der Nervenzellen. → weil FCKW ein Stoff ist der durch Stoffwechsel nicht angegriffen wird → Keine schädlichen Abbauprodukte.
4 Phasen der Narkose:1.Euphorische Phase,2.Excitationsphase: Körper spürt Schmerz ist aber Bewußtlos.,3.Schmerzempfinden sinkt,4.verlängertes Rückenmark (Atmung, Herzschlag setzt aus). Für längere Narkose, maschinell beatmet (mit Gemisch aus O2 + Luft + N2O, Halothan, Fluothan. Schwere Edelgase: (Krypton: Bestes Narkosemittel, fettlöslich → sehr teuer: muß wiedergewonnen werden).
O-VERBINDUNGEN:
H2O: Von woher? Theorien: Durch Meteoriten (meist staubiges Eis).
Erstes Leben im Wasser → UV-Schutz. Meer: 3½% Salz (1%KCl) Urmeer 0,9%;
Größtes Süßwasserreservoir: Polkappen → Es kann nur reines Wasser zu Eis werden→Konzentration im übrigen Meer steigt.
Trinkwasserknappheit: Entsalzung von Meerwasser: Umkehrosmose sehr teuer.

Deionat: Ionenaustauscher: Kugeln aus organischen Polymeren. Anionenaustauscher: Harz+Hydroxylammingruppen -N-H -OH- ; Kationenaustauscher: Harzkugel+Sulfonsäure -S -OH+. Über elektrische Leitfähigkeit wird der Wirkungsgrad gemessen → wenn Leitfähigkeit steigt sind mehr Ionen im Wasser. Regenerieren: Spülen mit HCl (Kat.), Spülen mit Lauge (Ani.).
CaNO3 → HNO3 über Kationenaustauscher.
Vom Salz zur Säure über Kationenaustauscher.
Kationenaustauscher: Immobilisierte Sulfonsäure = hochpolymer, bleiben an Kugeln haften.
Austauscher: für gezielte Trennungen von komplizierten Gemischen. z.B.: Abfall aus AKW→ verschiedene Kationen werden festgehalten, dann wird der Kationenaustauscher mit Pufferlösungen (versch. pH-Werte) gewaschen - bestimmte Kationen gehen wieder in Lösung.
Anionenaustauscher: organische Basen herstellen. Für Medizin zur Senkung des Cholesterinspiegels. Unterbricht Kreislauf von Galle-Fettemulgation und Rückresorption, Spiegel im Blut sinkt.

Destilliertes H2O: besser als Deionat, bidestilliert für Medizin. Kochendes H2O löst Glas oberflächlich → für Destillation ist es besser Quarzapparaturen zu verwenden. Noch besser Apparate aus Silber = Leitfähigkeits-H2O (= fast vollständiger Isolator).

Blaues H2O: Spiegelung des Himmels, geringe Blaufärbung durch Schwingungsoberwelle. Oberwellen sind sichtbar. H2O-Moleküle schwingen verschieden. Unsymmetrische Schwingung.
Wasser hat hohe Schmelz und Verdampfungsenthalpie: → guter Wärmepuffer für Erde (Tag-Nacht-Ausgleich).

Anomalie: Bei 4°C geringste Dichte. → Sickert in Gestein und bei weiterer Abkühlung dehnt es sich aus und sprengt ihn.

Polarität: Messung durch Dielektrizitätskonstante: Kondensator zwischen Leitern. Kondensator mit H2O als Dielektrikum und Vergleichsweise mit Vakuum. H2O kann 72 mal mehr Strom speichern. Nur durch starke Polarität flüssig. → Wasserstoffbrücken!
Mensch benötigt ca. 2 L H2O pro Tag. Zu wenig H2O führt zur Hyperthermie → Nierenversagen.

H2O2: gewinkeltes Molekül. viel viskoser als H2O. Als Perhydrol im Handel: 30%. Vorsichtig Destillieren: → 100% explosiv.




3 Verfahren zur Herstellung:
1. Brinnsches Verfahren:

BaO2 + H2SO4 → BaSO4 + H2O2
2. Elektrolyse von H2SO4: An Anode entsteht Peroxoschwefelsäure HSO4-OH
3. Anthrachinonverfahren: H2O2 mit H2O herausextrahieren.
OH O



+ O2 →


OH O
Mit H + Balladium wieder reduziert in Schwerölbasis
Nutzung: Borate umgesetzt zu Naperborat als Bleichmittel in Waschmitteln / Papier. In USA und Japan: Na2CO3.H2O2 als Bleichmittel → ist aggressiv. Weil weniger mechanische Beanspruchung durch Bottichwaschmaschine. Japan: Kaltwasser.
H2O2 verdünnt als Desinfektionsmittel 3%. In Kontaktlinsenlösung. H2O2 zersetzt sich schnell (Zugabe von Schwermetallen und Laugen) → Stabilisatoren: EDTA bindet Schwermetalle. Abfüllung in Plastikflaschen, Phosphorsäure in geringen Mengen.
Nachweis für Peroxide: TiCl → Bildet Komplexe H-O-TiO2 leuchtend gelb.
Anwendung: destillieren organ. Substanz z.B. Ether (bildet leicht Peroxide durch Licht beim Destillieren → Zerstörung mit Braunstein.

 
 




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