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07.01.05 USA Chlorgas-Zug verunglückt - acht Tote Acht Menschen sind in den USA getötet worden, als ein mit Chlorgas beladener Güterzug auf stehende Waggons aufprallte und die giftigen Dämpfe frei wurden. 240 Menschen wurden durch die ätzende Substanz verletzt. .
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07.01.05 USA Chlorgas-Zug verunglückt - acht Tote Acht Menschen sind in den USA getötet worden, als ein mit Chlorgas beladener Güterzug auf stehende Waggons aufprallte und die giftigen Dämpfe frei wurden. 240 Menschen wurden durch die ätzende Substanz verletzt. Luftbild der Unglückstelle: Geruch wie im Schwimmbad
Der große Knall - Bitterfeld 1968 Am 11. Juli 1968 um 13:57 Uhr vernahm ganz Bitterfeld einen ohrenbetäubenden Knall. Schwer und dumpf bebte die Erde. Eine schwere Gasexplosion hatte die PVC-Fabrik in Trümmer gerissen. Mindestens 41 Menschen starben, Hunderte wurden schwer verletzt.
Seveso Der Albtraum dauert an Als am 10. Juli 1976 in einer Chemiefabrik im Mailänder Vorort Seveso unbemerkt eine hochgiftige Gaswolke entweicht, brachte der Unfall das Dioxin in die Schlagzeilen. Die Wunden sind noch nicht verheilt.
15.10.08 Chlorunfall in Schwimmbad Bei einem Unfall mit Chlorgas sind in einem Erlebnisbad in Bitburg mehrere Kinder und Erwachsene verletzt worden, zwei mussten in ein Krankenhaus eingeliefert werden….
24.10.1988 "Es geht darum, unsere Haut zu retten" Die Zerstörung des Ozonschilds der Atmosphäre ist nach den jüngsten Erkenntnissen der Wissenschaftler schon weiter fortgeschritten als bislang angenommen. Der einzige Ausweg - der Verzicht auf chlorhaltige Industriegase, die den Ozonabbau verursachen….
….Schlagzeilen Chemieunfälle Halogene involviert Einprägende Bilder Halogene => gefährlich Halogene verpönt
Experimentalvortrag WS 08/09 Oliver Strauch HALOGENE IM ALLTAG
Gliederung Was sind Halogene? Fluorverbindungen Chlorverbindungen Bromverbindungen Iodverbindungen Schulrelevanz
Was sind Halogene ? Was sind Halogene? Astat: • radioaktiv • stabilstes Isotop: 8,3 Std. • wenig Vorkommen griech. „halos“ = Salzbildner bilden 7. Hauptgruppe des PSE ausgeprägte Nichtmetalle hohe Elektronegativität sehr reaktionsfreudig At
Was sind Halogene ? Elektronenkonfiguration: • 2 s- und 5 p-Elektronen • fehlendes Elektron zur Edelgaskonfiguration Edelgaskonfiguration durch: • kovalente Bindung • einfach geladenes Anion Vorkommen: • nie atomar • zweiatomige Moleküle • gebundener Form
Fluor im Alltag Fluor griech: „fluor“ = Fluss gelbliches Gas (RT) reaktivstes Element Ox-Stufen 0 oder -1 stark ätzend, extrem giftig
Fluor im Alltag Fluor im Alltag Polytetrafluorethen PTFE besser bekannt als Teflon® vollfluoriertes Polymer robuster Kunststoff hoch belastbar Raumfahrt Teflon - Pfanne Spezialtextilien (GORE-TEX®)
Fluor im Alltag FCKW Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe reaktionsträge, unbrennbar, wenig giftig chemisch stabil => vielfach verwendbar Kühl- und Treibmittel
Fluor im Alltag Abbau der Ozonschicht
Fluor im Alltag Fluoridierung Kariesvorbeugung durch Fluoride Zusatz zu Speisesalz, Zahnpasta, Milch… stark abweichende Meinungen
Fluor im Alltag Versuch 1 Fluorid aus Zahnpasta
Fluor im Alltag V1 Fluorid-Nachweis aus Zahnpasta Fe3+(aq) + 3 SCN-(aq) + 3 H2O [Fe(SCN)3(H2O)3](aq) rot [Fe(SCN)3(H2O)3](aq) + 6 F-(aq) [FeF6]3-(aq) + 3 SCN-(aq) + 3 H2O farblos
Fluor im Alltag Kariesvorbeugung Zahnschmelz besteht zu 97 % aus Hydroxylapatit Ca5(PO4)3OH hart / widerstandsfähig instabil gegen Säure: Ca5(PO4)3OH(s)+ H3O+(aq)5 Ca2+(aq)+ 3 PO43-(aq) + 2 H2O
Fluor im Alltag Demo 1 Fluorierte Schweinezähne
Fluor im Alltag D2: Fluorierte Schweinezähne • Schweinezähne in KF(aq) eingelegt • Austausch Hydroxid-Ionen mit Fluorid-Ionen: Ca5(PO4)3OH(s) + F–(aq) Ca5(PO4)3F(s) + OH–(aq) • Fluorapatit hoch säurebeständig • Säureschutz für die Zähne
Fluor im Alltag Versuch 2 Glasätzen mit Flusssäure
Fluor im Alltag V2: Glasätzen mit Flusssäure CaF2(s) + H2SO4(l)Δ 2 HF(g) + CaSO4(s) SiO2(s) + 4 HF(g) SiF4(g) + 2 H2O
Fluor im Alltag Glasätzen • HF zum Ätzen und Polieren von Glas • Restauratoren / Künstlerbetriebe • feiner als Sandstrahlen • brillante Abstufungen • optische Umkehrung
Fluor im Alltag Flusssäure Sehr gefährliche Säure • HF diffundiert durch die Haut, zersetzt Knochen • Schmerzen verzögert • giftig und stark wassergefährdend Sandstrahlen ungefährlich / billiger / weniger attraktiv Risiken / Nutzen abwägen
Chlor im Alltag Chlor • griech: „chloros“ = gelbgrün • grünliches Gas (RT) • reaktionsfreudiges Element • starkes Ox.-Mittel • giftig, stark umweltgefährdend
Chlor im Alltag Salz • Natriumchlorid: NaCl • bedeutende Rolle im Alltag • „Salz in der Suppe“ • lebenswichtig
Chlor im Alltag PVC • Polyvinylchlorid • vielseitig verwendbarer Kunststoff • Fußböden, Fensterrahmen, Rohre… • große Entsorgungsprobleme • Verbrennung: HCl und Dioxine
Chlor im Alltag Dioxine • polychlorierte • Dibenzo-p-Dioxine (PCDD) • Dibenzofurane (PCDF) • extrem giftig
Chlor im Alltag Versuch 3 Chlorbleiche
Chlor im Alltag V3: Chlorbleiche Bleichen mit Hypochlorit: • Rote Bete: violett-> gelb • Rotkraut: violett ->grün -> gelb • Tinte: blau -> farblos • Farbstoffe mit HOCl oxidiert • Farbstoffe werden zerstört / ändern sich
Chlor im Alltag Demo 2 Geruchsentfernung mit Chlorwasser
Chlor im Alltag D2: Geruchsentfernung mit Chlorwasser Heuaufguss • fauliger Geruch • Mikroorganismen Chlorwasser: • Wasseraufbereitung im Schwimmbad Disproportionierung
Chlor im Alltag Demo 3 Streichhölzer
Chlor im Alltag D2: Streichhölzer Streichholzkopf: • Kaliumchlorat • Braunstein • Schwefel • Dextrin • Saccharose • Glasmehl Holzstäbchen: • paraffingetränkter Holzspieß Reibefläche • roter Phosphor auf Schmirgelpapier
Chlor im Alltag Reaktionen • Reibung erzeugt Wärme / Kontakt Kaliumchlorat/Phosphor => Gemisch zündet
Chlor im Alltag • Reaktion von Kaliumchlorat und Schwefel wird gestartet: • Paraffin wird entzündet => Holzstäbchen beginnt zu brennen • stark exotherme Reaktionen
Chlor im Alltag Versuch 4 Chlorgas zu Hause
Chlor im Alltag V4: Chlorgas zu Hause • Chlorreiniger + Essigreiniger: Komproportinierung • Chlorgas-Nachweis: Charge-Transfer-Komplex braun Synproportionierung
Brom im Alltag Brom • griech: „bromos“ = Gestank • bräunliche Flüssigkeit (RT) • schwer heilende Wunden / starke Schmerzen • stark umweltgefährdend • elementar nicht im Alltag
Brom im Alltag Brom im Alltag • Br2: Desinfizieren von Schwimmbädern (Schweiz) • leichter handhabbar • Bromaceton als Tränengas (früher) • Augen, Schleimhäute gereizt • Brommethan • extrem giftig -> Schädlingsbekämpfung (Begasung) • Silberbromid • Lichtempfindliche Substanz in Filmen
Brom im Alltag Halonlöscher • Bromchlordifluormethan (Gas) • Effektiver Feuerlöscher • Störung des Verbrennungsablauf • Radikalkettenabbruchreaktion • keine Löschschäden, Reinigungsarbeiten -> Einsatz in Maschinen, Motoren, Flugzeugen • Stark Ozon-schädigend -> Verboten
Brom im Alltag Versuch 5 Brom aus Badesalz
Brom im Alltag V5: Brom aus Badesalz Totes Meer-Salz + Wasser + Chlorreiniger + Heptan + Schwefelsäure
Brom im Alltag V5: Brom aus Badesalz Zugabe des Chlorreinigers: Zugabe der Schwefelsäure: Br2 unpolar löst sich in Heptan -> obere Phase braun
Iod im Alltag Iod • altgriech: „ioeides“ = veilchenfarbig • leicht sublimierbar, violette Dämpfe • Feststoff (RT) • grau-schwarz, metallisch-glänzende Schuppen • stark reizend • stark umweltgefährdend, keimtötend
Iod im Alltag Iodverbindungen im Alltag • Iod ist essentielles Spurenelement • gebraucht für Schilddrüse • Iodmangel -> „kropfkrank“ • gabe von Iodid-Tabletten • Deutschland gehört zu jodärmsten Regionen Europas • iodiertes Speisesalz (IO3-)
Iod im Alltag Medizin • Desinfektion • Antiseptikum (Blutvergiftung) • Antimykotikum (Pilzbekämpfung) • I2 wirkt selbst desinfizierend, zusätzlich: • Nukleare Unfälle -> Iodid-Tabletten
Iod im Alltag Versuch 6 Iod aus Meeresalgen
Iod im Alltag V6: Iod aus Meeresalgen Simon-Müller-Ofen 1000°C / 1 Std