Superozon
Superozon O4 (nach dem Ozon O3 die nächst größere Struktur des Sauerstoffs) Entdeckt von der NASA in der obersten Schicht der Erdatmosphäre, wird es heute künstlich in Labors hergestellt und für verschiedene Synthesen verwendet.
| Strukturformel | |||||
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| Allgemeines | |||||
| Name | Superozon | ||||
| Summenformel | O4 | ||||
| Andere Namen | Polysauerstoff | ||||
| Kurzbeschreibung | Farbloses und geruchloses Gas. | ||||
| CAS-Nummer | 1983-24-12 | ||||
| Sicherheitshinweise | |||||
Gas
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| R- und S-Sätze | R65: Macht dusselig R66: Führt zu Hirnschäden S66: Nach dem Einatmen Bestatter informieren S67: Von Kindern und Chemiestudenten fernhalten | ||||
| Handhabung | Atemschutz | ||||
| Lagerung | Bei 30°C in Tanks mit Titanzirkoniumlegierung | ||||
| MAK | 20 ml/m3 | ||||
| Physikalische Eigenschaften | |||||
| Aggregatzustand | gasförmig | ||||
| Farbe | farblos | ||||
| Dichte | 0,0003 kg/m³ (20°C) | ||||
| Molmasse | 64,0 g/mol | ||||
| Schmelzpunkt | 195,75 K (-77,4°C) | ||||
| Siedepunkt | 243,15 K (-30 °C) | ||||
| Wärmekapazität cp | 350,6 J/(mol K) bei 298 K | ||||
| Wärmeleitfähigkeit | 0,05 W/(m K) | ||||
| Dampfdruck | 18,572 bar (20 °C) | ||||
| Schallgeschwindigkeit | 301 m/s | ||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||
Weitere Eigenschaften und Verwendung
Superozon hat ein breites Anwendungsspektrum und wird für verschiedenste Synthesen verwendet, zum Beispiel für die Herstellung von N2O4. Es ist ein höchst giftiges Gas das beim Einamten zu schweren Schäden führt, man findet es nur in den höchsten Schichten der Atmosphäre, es kann aber künstlich hergestellt werden. Zu dem ist Superozon ein Tetraradikal, ganz analog zu molekularen Sauerstoff, der ein Biradikal ist.
Unterhalb von -30°C ist Superozon eine orange gelartige Flüssigkeit, bei -77,4°C kristallisiert es als gelbe Kristallkugel aus.
Die erste künstliche Herstellung gelang einer Universität in Hessen, Deutschland.
Verwendung
Synthese von N2O4
Die Reaktion zu N2O4 läuft unter Energiefreisetzung ab, die Standardenthalpie beträgt -301,73kJ/mol
Synthese von Superozonsäure
Superozonsäure auch Sauerstoffsäure genannt ist die stärkste bekannte Säure, sie ist zwei Protonig. O4 hat eine lineare Struktur. Der pks Wert der Säure beträgt -18.
Die Dissoziation ist analog zu der des Sauerstoffdihydrids.
Die Ozonsäure dissoziiert zu 100%, wie folgt:
Radikalische Ozonese
Die Radikalische Ozonese wird benötigt um Polysuperozon herzustellen, ein in seiner fünfdimensionalen Struktur extrem harter Stoff der im Licht grün schimmert.
Zum Start der Reaktion muss O4 gespalten werden.
Diese Kettenreaktion wird unendlich oft in alle Richtungen des Raumes fortgesetzt, bis sich das fünfdimensionale Gitter ausgebildet hat.
Verwendet wird Polysuperozon auf Grund der hohen Dichte von 18 kg/cm³ als Briefbeschwerer.