Chlorgas-Zug verunglückt - acht Tote 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.

Chlorunfall in Schwimmbad 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….

"Es geht darum, unsere Haut zu retten" 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

At Was sind Halogene? Astat: F Cl griech. „halos“ = Salzbildner Br 17 VII A 18.998 F Fluor 35.45 Cl Chlor 79.90 Br Brom 126.90 I Iod 209,99 Astat griech. „halos“ = Salzbildner bilden 7. Hauptgruppe des PSE ausgeprägte Nichtmetalle hohe Elektronegativität sehr reaktionsfreudig Astat: radioaktiv stabilstes Isotop: 8,3 Std. wenig Vorkommen At

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

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

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

Fluor im Alltag Abbau der Ozonschicht

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

Fluor im Alltag Versuch 1 Fluorid aus Zahnpasta

V1 Fluorid-Nachweis 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

Ca5(PO4)3OH(s)+ H3O+(aq) 5 Ca2+(aq) + 3 PO43-(aq) + 2 H2O 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

Fluorierte Schweinezähne Fluor im Alltag Demo 1 Fluorierte Schweinezähne

D2: 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

Glasätzen mit Flusssäure Fluor im Alltag Versuch 2 Glasätzen mit Flusssäure

V2: 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

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

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

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

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

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

Chlor im Alltag Versuch 3 Chlorbleiche

V3: Chlorbleiche Bleichen mit Hypochlorit: 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

Geruchsentfernung mit Chlorwasser Chlor im Alltag Demo 2 Geruchsentfernung mit Chlorwasser

D2: 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

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

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

Reaktion von Kaliumchlorat und Schwefel wird gestartet: 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

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

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

Halonlöscher Bromchlordifluormethan (Gas) Effektiver Feuerlöscher 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

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

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

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

Iodverbindungen im Alltag 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-)

Medizin Desinfektion Antiseptikum (Blutvergiftung) 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

V6: Iod aus Meeresalgen Veraschung: I- und IO3- wird freigesetzt Iod im Alltag V6: Iod aus Meeresalgen Veraschung: I- und IO3- wird freigesetzt in Lösung bringen mit verd. Salzsäure Zugabe von Chlorwasser: I2 löst sich in Heptan -> violette Phase

Iod im Alltag V6: Iod aus Meeresalgen Algin (Polysaccharid) strukturgebend in Braunalgen: Iodorganische Verbindung: Koralle „Gorgonia cavolonii“

Schulrelevanz 8G.2 Halogene Verwendung und Eigenschaften Alltag und Technik (Chlor aus Sanitärreinigern) 10G Einführung in die Kohlenstoffchemie Umweltgefährung durch FCKW 10G Redoxreaktionen betrachten an Alltagsbeispielen

Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit