Ozon
 
Eigenschaften

Sauerstoff kommt in einer weiteren Modifikation vor, dem Ozon. Ozon ist ein charakteristisch riechendes, blassblaues Gas, das sich bei -111°C verflüssigen lässt und bei -193°C in den festen Zustand über geht. Die kondensierte Phasen sind schwarzblau und diamagnetisch.

Ozon besteht aus gewinkelten O3-Molekülen (Bindungswinkel 117°C), die beiden O-O-Abstände sind gleich lang (128pm), es ist daher eine delokalisierte π-Bindung vorhanden.

 

Ozon ist eine endotherme Verbindung: 3/2 O2 → O3               ΔH = 143kJ/mol

 Reines Ozon, besonders in kondensiertem Zustand, ist explosiv. In verdünntem Zustand erfolgt bei Normaltemperatur nur allmählicher Zerfall, der sich beim Erwärmen und in Gegegenwart von Katalysatoren beschleunigt.

O3 ist ein starkes Oxidationsmittel. PbS wird zu PBSO4 oxidiert, S zu SO3. Das Standardpotential zeigt, dass das Oxidationsvermögen von O3 fast das des atomaren Sauerstoffs erreicht und nur von wenigen Stoffen übertroffen wird.

O2 + 3 H2O O3 + H3O+ + 2e-                      ΔH = 2,07V

3 H2O O + 2 H3O+ + 2e-                            ΔH= 2,42V

 Beim Einleiten von O3 in eine KI-Lösung entsteht I2.

O3 + 2 I- + H2O → I2 + O2 + 2 OH-

 Durch Titration des  Iods kann O3 quantitativ bestimmt werden.

 
Darstellung

Um die einzelnen O-Atome zu gewinnen muss Energie zugeführt werden. Dies kann in Form von Wärme, Lichtenergie oder elektrischen Strom erfolgen. Es ist jedoch zweckmäßig die Gase nicht zu hoch zu temperieren, da somit die Zersetzung des Ozons bevorzugt abläuft. Man erhält aufgrund der Abbaureaktion O3 + O → 2 O2 auch nach dem Siemensschen Oszillator nur ein Gemisch mit 10% O3. Durch fraktionierte Destillation lässt sich aber reines O3 gewinnen.

½ O2 O

O + O2 O3

  1½ O2  O3

Beim Einwirken von Fluor auf Wasser entsteht elementarer Sauerstoff, welcher mit O2 zu Ozon reagieren kann:

F2 + H2O → 2 HF + O

 
Verwendung
 

Strukturformel/Abbildung

Allgemeines

Name Ozon
Summenformel O3
molare Masse 48g/mol
Trivialnamen  
CAS-Nummer  
Sicherheitsdaten

 

 

R- und S-Sätze  
Handhabung  
Lagerung  
MAK* ml/m³
LD50**(Ratte) mg/kg (oral)
LD50**(Kaninchen) mg/kg
*Maximale Arbeitsplatzkonzentration
**letale Dosis: Die Menge der Substanz, die nach einmaliger Einnahme den Tod von 50% der Versuchstiere zur Folge hat.
Physikalische Eigenschaften
Aggregatzustand***  
Farbe  
Dichte  
Schmelzpunkt  
Siedepunkt  
Dampfdruck  
Löslichkeit  

***bei Standardbedingungen (25ºC und 1atm)

Kristall
Kristallstruktur  
analytische Nachweismethoden
 

Ozon

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