07.01.05 USA Chlorgas-Zug verunglückt - acht Tote

2. 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

3. 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.

4. 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.

5. 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….

6. 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….

7. ….Schlagzeilen Chemieunfälle Halogene involviert Einprägende Bilder Halogene => gefährlich Halogene verpönt

8. Experimentalvortrag WS 08/09 Oliver Strauch HALOGENE IM ALLTAG

9. Gliederung Was sind Halogene? Fluorverbindungen Chlorverbindungen Bromverbindungen Iodverbindungen Schulrelevanz

10. 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

11. 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

12. Fluor im Alltag Fluor griech: „fluor“ = Fluss gelbliches Gas (RT) reaktivstes Element Ox-Stufen 0 oder -1 stark ätzend, extrem giftig

13. Fluor im Alltag Fluor im Alltag Polytetrafluorethen PTFE besser bekannt als Teflon® vollfluoriertes Polymer robuster Kunststoff hoch belastbar Raumfahrt Teflon - Pfanne Spezialtextilien (GORE-TEX®)

14. Fluor im Alltag FCKW Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe reaktionsträge, unbrennbar, wenig giftig chemisch stabil => vielfach verwendbar Kühl- und Treibmittel

15. Fluor im Alltag Abbau der Ozonschicht

16. Fluor im Alltag Fluoridierung Kariesvorbeugung durch Fluoride Zusatz zu Speisesalz, Zahnpasta, Milch… stark abweichende Meinungen

17. Fluor im Alltag Versuch 1 Fluorid aus Zahnpasta

18. 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

19. 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

20. Fluor im Alltag Demo 1 Fluorierte Schweinezähne

21. 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

22. Fluor im Alltag Versuch 2 Glasätzen mit Flusssäure

23. 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

24. Fluor im Alltag Glasätzen • HF zum Ätzen und Polieren von Glas • Restauratoren / Künstlerbetriebe • feiner als Sandstrahlen • brillante Abstufungen • optische Umkehrung

25. 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

26. Chlor im Alltag Chlor • griech: „chloros“ = gelbgrün • grünliches Gas (RT) • reaktionsfreudiges Element • starkes Ox.-Mittel • giftig, stark umweltgefährdend

27. Chlor im Alltag Salz • Natriumchlorid: NaCl • bedeutende Rolle im Alltag • „Salz in der Suppe“ • lebenswichtig

28. Chlor im Alltag PVC • Polyvinylchlorid • vielseitig verwendbarer Kunststoff • Fußböden, Fensterrahmen, Rohre… • große Entsorgungsprobleme • Verbrennung: HCl und Dioxine

29. Chlor im Alltag Dioxine • polychlorierte • Dibenzo-p-Dioxine (PCDD) • Dibenzofurane (PCDF) • extrem giftig

30. Chlor im Alltag Versuch 3 Chlorbleiche

31. 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

32. Chlor im Alltag Demo 2 Geruchsentfernung mit Chlorwasser

33. Chlor im Alltag D2: Geruchsentfernung mit Chlorwasser Heuaufguss • fauliger Geruch • Mikroorganismen Chlorwasser: • Wasseraufbereitung im Schwimmbad Disproportionierung

34. Chlor im Alltag Demo 3 Streichhölzer

35. Chlor im Alltag D2: Streichhölzer Streichholzkopf: • Kaliumchlorat • Braunstein • Schwefel • Dextrin • Saccharose • Glasmehl Holzstäbchen: • paraffingetränkter Holzspieß Reibefläche • roter Phosphor auf Schmirgelpapier

36. Chlor im Alltag Reaktionen • Reibung erzeugt Wärme / Kontakt Kaliumchlorat/Phosphor => Gemisch zündet

37. Chlor im Alltag • Reaktion von Kaliumchlorat und Schwefel wird gestartet: • Paraffin wird entzündet => Holzstäbchen beginnt zu brennen • stark exotherme Reaktionen

38. Chlor im Alltag Versuch 4 Chlorgas zu Hause

39. Chlor im Alltag V4: Chlorgas zu Hause • Chlorreiniger + Essigreiniger: Komproportinierung • Chlorgas-Nachweis: Charge-Transfer-Komplex braun Synproportionierung

40. Brom im Alltag Brom • griech: „bromos“ = Gestank • bräunliche Flüssigkeit (RT) • schwer heilende Wunden / starke Schmerzen • stark umweltgefährdend • elementar nicht im Alltag

41. 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

42. Brom im Alltag Halonlöscher • Bromchlordifluormethan (Gas) • Effektiver Feuerlöscher • Störung des Verbrennungsablauf • Radikalkettenabbruchreaktion • keine Löschschäden, Reinigungsarbeiten -> Einsatz in Maschinen, Motoren, Flugzeugen • Stark Ozon-schädigend -> Verboten

43. Brom im Alltag Versuch 5 Brom aus Badesalz

44. Brom im Alltag V5: Brom aus Badesalz Totes Meer-Salz + Wasser + Chlorreiniger + Heptan + Schwefelsäure

45. Brom im Alltag V5: Brom aus Badesalz Zugabe des Chlorreinigers: Zugabe der Schwefelsäure: Br2 unpolar löst sich in Heptan -> obere Phase braun

46. Iod im Alltag Iod • altgriech: „ioeides“ = veilchenfarbig • leicht sublimierbar, violette Dämpfe • Feststoff (RT) • grau-schwarz, metallisch-glänzende Schuppen • stark reizend • stark umweltgefährdend, keimtötend

47. 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-)

48. Iod im Alltag Medizin • Desinfektion • Antiseptikum (Blutvergiftung) • Antimykotikum (Pilzbekämpfung) • I2 wirkt selbst desinfizierend, zusätzlich: • Nukleare Unfälle -> Iodid-Tabletten

49. Iod im Alltag Versuch 6 Iod aus Meeresalgen

50. Iod im Alltag V6: Iod aus Meeresalgen Simon-Müller-Ofen 1000°C / 1 Std