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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Wieso reagiert Sauerstoff

meru
2012-02-20, 20:12:15
Sauerstoff hat ja im Grundzustand eine Multiplizität von 3 (HOMOs sind ja die antibindenden Pi x und y die jeweils in selbe Spinrichtung besetzt sind, also S=1). Nun hab ich die Spinauswahlregel, dass ein Triplet nicht mit einem Singulet reagiert. Also theoretisch kann O2 im Grundzustand mit kaum etws reagieren (ist ja idR. praktisch), nun laufen Verbrennungen allerdings trotzdem bei Aktivierung ab.

Dafür brauch ich ja dann eigentlich Singuletsauerstoff (Angeregten). Nur wie bekomme ich den mittels Wärme hin, eine direkte Anregung ist ja nach Spinverbot streng verboten (und wird im Gas ja nicht gelockert).



lg meru
ux-3
2012-02-20, 20:24:35
Das hier?
http://de.wikipedia.org/wiki/Hybridorbital

bzw hier?
http://de.wikipedia.org/wiki/Sauerstoff#Molek.C3.BClorbitale
Chemiker
2012-02-20, 22:57:31
Komplizierte Frage. Vielleicht hilft dieses Paper.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ciuz.19940280403/pdf

Kurz: O2 nimmt Elektronen von elektronenreichem Substrat auf und zerfällt daraufhin (Elektronen in antibindenden MOs) zu zwei Radikalen die deutlich reaktiver sind. So wie man es auch vom Pt-Katalysator kennt. Oder eben auch von der Knallgasreaktion. O2 wird durch Reaktion mit Substrat aktiviert. Meist zu O(radikal), manchmal eben auch zu ^1O2. Substrate wie H2 müssen ebenfalls aktiviert werden (H2 -> 2 H(radikal)), was z. B. durch Strahlung aber auch die Zufuhr thermischer Energie möglich ist. Zudem ist ja auch O2 --Energie--> 2O nicht verboten.

Zudem: das Zusammenwirken von Strahlung und Kollision ermöglicht ^3O2 zu ^1O2.
Acid-Beatz
2012-02-20, 23:22:41
Auch wenn deine Ausgangsfrage und die Antworten von UX und Chemiker wohl um einiges tiefgründiger sind: Ich würde mit der starken Elektronegativität argumentieren, die auch ohne äußere (thermische) Anregung funktioniert.


Greez
ux-3
2012-02-20, 23:31:12
Ich muss gestehen dass ich bei den meisten Sachen mittlerweile wieder bei Null angekommen bin - das ist z.T. 30 Jahre her. Daher habe ich nur verlinkt, was ich dazu gefunden habe.

Wenn ich den TS richtig verstanden habe, sucht er nach einem Mechanismus, welcher den reaktionsfreudigen Zustand auf qm erlaubtem Wege erreicht. Der zweite Wikiartikel enthält mehrere Hinweise dazu, die Chemiker m.E. auch angesprochen hat.
meru
2012-02-22, 20:35:46
@ux-3: Mit Hybridorbitalen hat das nicht viel zu tun, den Wiki Artikel zu Sauerstoff habe ich natürlich schon durchsucht, allerdings wird da der genaue Mechanismus auch nicht wirklich erklärt

@Acid-Beatz: :confused:

@Chemiker: Danke für die Zusammenfassung, da ich keinen Zugriff auf das Paper habe.
Allerdings muss ich dir in einem Punk widersprechen: die Zusammenwirkung von Strahlung und Kollision ist meineserachtens sehr unwahrscheinlich! (In flüssiger Phase geht das schon eher)
ux-3
2012-02-22, 21:02:41
@ux-3: Mit Hybridorbitalen hat das nicht viel zu tun, den Wiki Artikel zu Sauerstoff habe ich natürlich schon durchsucht, allerdings wird da der genaue Mechanismus auch nicht wirklich erklärt


Sorry, mir war als wäre z.B. Wasser ein typischer sp3 Hybrid mit fast 109° Bindewinkel.
Acid-Beatz
2012-02-22, 21:56:30
Ich wollte damit sagen, dass man Chemie mit vielen "Kleinigkeiten" begründen kann, letztlich reichen aber für viele Sachen die Grundverständnisse eines Gymnasiasten aus, die Stufen über der eigentlichen Materie liegen.


Greez
Chemiker
2012-02-22, 22:38:29
Allerdings muss ich dir in einem Punk widersprechen: die Zusammenwirkung von Strahlung und Kollision ist meineserachtens sehr unwahrscheinlich! (In flüssiger Phase geht das schon eher)
Das stimmt. Daher dürfte Singulet-Sauerstoff auch nur bei wenigen Oxidationsreaktionen eine Rolle spielen. In der Regel wird es der atomare Sauerstoff sein, der sich aus Triplet O2 bildet, der mit dem Substrat reagiert.