17. Chalkogene Flashcards
Oxidationsstufe
+6, +4, -2
Stabilität für OZ +4 nimmt mit Ordnungszahl __
zu
Schwefel stabilsten Form
S8
Sauerstoff kommt als __
O2, O3 vor
Triplett Sauerstoff
O2 hat im Grundzustand 2 ungepaarte Elektronen
die Elektronen können in drei verschiedene Wege kombiniert werden:
↑ ↑ both up
↓ ↑ one up one down
↓ ↓ both down
–> paramagnetisch
Singulett Sauerstoff
angeregte Zustand!
2 letzten Elektronen in ein Orbital kombiniert —> nur 1 weg wie man kombinieren kann
reaktiver als triplett
organische Substrate sind meistens __magnetisch
diamagnetisch
haben keine ungepaarte Elektronen
Singulett Sauerstoff ist reaktiver als triplett wegen
Spinnverbot
Reaktanden sollten gleiche Spin haben ??
Singulett Sauerstoff ist reaktiver als triplett wegen
Spinnverbot
Reaktanden sollten gleiche Spin haben ??
O2 + e-
Superoxid O2^-
O2^- + e-
Peroxid O2^2-
O2^2- + 2e-
oxid 2O2-
O2 -> Superoxid –> Peroxid
Bindung wird ______
schwächer
O2 -e- —–> O2+
Bindungsordnung
__magnetisch
6 elektronen in bindende
1 elektron in antibindende
BO = (6-1)/2 = 2,5
paramagnetisch
triplett O2 Darstellung: 2H2O2 mit MnO2 Kat—->
In lebenden Organismen durch ______ katalysiert
—> 2H2O + O2 = Disproportionierung
durch Katalase
triplett O2 darstellen: BaO2 erhitzen —>
—-> 2BaO + triplett O2
Singulett O2 synthetisieren
H2O2 mit NaOCl —->
H2O2 mit NaOCl —-> HO-OCl + NaOH
HO-OCl nicht stabil —> HCl + singulett O2
NaOCl kriegen
Cl2 + 2NaOH —>
Bei welchem Verfahren wird diese Reaktion verhindert und wie?
—-> NaOCl + H2O + NaCl (Disproportionierung)
Chlor-Alkali-Prozess: Membran, die nur Na+ Ionen durchlässt, sonst wird diese Disproportionierung stattfinden
O3 Reduktion:
O3 + 2H3O+ + 2e-
E° = 2,07 V
deswegen ist Ozon ein starkes _______
O2 + 3H2O
starkes Oxidationsmittel (stärker als O1)
O2 herstellen
Linde Verfahren
fraktionierte Destillation
unterschieedliche Siedepunkte von O2 und N2
Schwefel Herstellung:
Schwefel aus Schwefelhaltiges Gestein
Frasch-Verfahren
mit überhitztes Wasser und Druckluft
Schwefel Herstellung
S aus H2S
Claus Verfahren
Claus Verfahren
Teil Schwefelwasserstoff brennen:
1) 2H2S + 3O2 —>
—> 2H2O + 2SO2
Claus Verfahren
2) H2S + SO2 —>
—> S + H2O
Verhältnis von muss H2S/SO2 = 2 sein
(Auch S8 als Produkt)
Claus Prozess?
Verfahren zur industriellen Herstellung von Schwefel aus Schwefelwasserstoff
Warum Wasserstoffbruckenbindungen bei H2S schwach in Vergleich zu H2O
S nicht so elektronegativ wie O
—> H2S nicht so polar wie H2O
Salz von Wasser
Salze von H2s
- OH-
- S2-
- HS-
Schwefel Oxide
SO2 sp2 (OZ = +4)
SO3 sp2 (OZ = +6)
SO3
stabilität? vorkommen?
Anhydrid von
nicht stabil
existiert im GG mit ein Trimer-Ring
Anhydrid von H2SO4
Schwefelsäureherstellung:
Name, Apparatur
Kontaktverfahren
- Verbrennungsofen
- Hordenreaktor mit V2O5 Kat
- Warmeaustauscher
- Endabsorber
Schwefelsäureherstellung:
Reaktion im Verbrennungsofen
S + O2 →
→ SO2
sehr exotherm
Schwefelsäureherstellung:
Reaktion im Hordenreaktor
2SO2 + O2 →
Kontaktverfahren - oxidation von S
mit V2O5 Katalysator
→ 2SO3
Schwefelsäureherstellung:
Reaktion im Wärmeaustauscher
SO3 + H2SO4 →
→ H2S2O7 = Dischwefelsäure = Oleum
Schwefelsäureherstellung:
Reaktion im Endabsorber
H2S2O7 + H2O →
→ 2H2SO4
Schwefelsäureherstellung alternativ
Doppelkontaktverfahren
Unterschied: Zwischenabsorber von SO3 - noch vorhandenes SO2 geht über weitere Kontakschicht und dann in den Endabsorber
– möglcihst viel von SO2 zu SO3
Schwefelsäure Verwendung
- Düngemittel produktion (Superphosphat, Ammoniumsulfat)
- Batterisäure
- Erzaufschluss
- Ammoniumsulfat in Papierindustrie
SO3 löslich in Wasser?
deswegen benutzt man _____
nicht so gut
H2SO4 —–> H2S2O7
Schwefel ist eine _____ Oxidationsmittel
zB Cu + 2H2SO4 —->
starke
—-> CuSO4 + SO2 + 2H2O
Schwefel-halogenide
SF6, SCl6 - stabil?
weil
nur SF6 (F kann S oxidieren, weil so elektronegativ)
SCl6 —> SCl4 + Cl2
SF6 + 4H2O —> ?
was für eine reaktion
H2SO4 + 6HF
Hydrolyse
