Skript zum AC-Teil - Anorganische Chemie, AK Röhr, Freiburg
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9.2. OZON 81<br />
9.2 Ozon<br />
9.2.1 Bildung und UV-Absorption<br />
von Ozon<br />
Geräte<br />
• Ozonerzeugende Lampe<br />
• Vorschaltgerät für die ozonerzeugende Lampe<br />
• Reaktionsgefäß aus Duranglas mit 3 Anschlussstutzen<br />
(Sauerstoffzufuhr über ein U-<br />
Rohr, Silikonseptum, Auslaß über ein Glasrohr)<br />
• UV-Handlampe<br />
• fluoreszierender Schirm<br />
• U-Rohr zur Blasenerzeugung bei der Sauerstoffzufuhr<br />
Chemikalien<br />
• Sauerstoff, O2(g) (aus Stahlflasche)<br />
Durchführung<br />
Die Apparatur ist nach Abb. 9.2 aufgebaut.<br />
Die Sauerstoffflasche wird über einen Schlauch<br />
an das U-Rohr angeschlossen. Die Stärke des<br />
Sauerstoff-Stroms wird auf eine Blase pro s<br />
eingestellt. Die ozonerzeugende Lampe im Reaktionsrohr<br />
kann nun in Betrieb genommen<br />
werden. Es ist unbedingt darauf zu achten,<br />
dass das Vorschaltgerät für die ozonerzeugende<br />
Lampe angeschlossen ist! Sie sollte nicht länger<br />
als 5 min angeschaltet bleiben. Die UV-Lampe<br />
wird so ausgerichtet, dass sie den Fluoreszenzschirm<br />
anstrahlt. Das ausleitende Glasrohr ist<br />
auf den Fluoreszenzschirm gerichtet.<br />
Auswertung<br />
Welche Reaktion läuft im Reaktionsrohr mit<br />
der Lampe ab?<br />
Theorie<br />
Molekularer Sauerstoff wird durch UV-<br />
Strahlung (λ < 240 nm) in Atome gespalten.<br />
Diese reagieren mit weiteren Sauerstoff-<br />
Molekülen zu Ozon.<br />
O2 hν<br />
−→ 2O<br />
O + O2 → O3<br />
Das Ozonmolekül besitzt eine hohes Absorptionsvermögen<br />
für UV-Strahlung (lebensnotwendige<br />
Ozonschicht). Der Zerfall erfolgt analog<br />
seiner Bildung entweder durch Sauerstoffatome<br />
oder durch UV-Strahlung (λ < 310<br />
nm).<br />
O3 hν<br />
−→ O2 + O<br />
O3 + O → 2O2<br />
Zerfall und Bildung des Ozonmoleküls stehen<br />
also im Gleichgewicht.<br />
9.2.2 Eigenschaften von Ozon<br />
Geräte<br />
• s.9.2.1<br />
• Kaliumiodid-Stärke-Papier<br />
• Luftballon<br />
Chemikalien<br />
• s.9.2.1<br />
Durchführung<br />
Die Apparatur wird wie in Versuch 9.2.1 in<br />
Betrieb genommen. Das ausleitende Glasrohr<br />
wird nun auf ein angefeuchtetes Kaliumiodid-<br />
Stärke-Papier und auf einen aufgeblasenen<br />
Luftballon gerichtet.<br />
Theorie<br />
Ozon ist ein starkes Oxidationsmittel mit einem<br />
Standardpotential von E o = 2,07 V.<br />
Die oxidierende Wirkung zeigt sich durch<br />
Blaufärben von Kaliumiodid-Stärke-Papier.<br />
Selbst Gummi wird von Ozon angegriffen und
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