Anorganische Chemie - PTA
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1 Anorganische Chemie Wasserstoff Oxidationszahl: +I Elektronenkonfiguration: 1s1 Elementar: H2 H–H Aggregatzustand: gasförmig (im Handel in roten Stahlflaschen) Eigenschaften - geruchlos, farblos - leicht brennbar Herstellung von atomarem Wasserstoff Zweck: atomarer Wasserstoff ist reaktionsfreudiger (aber nicht stabil) Homolytische Spaltung an Metallen (z.B. Platin = Katalysator) Knallgasreaktion = Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff - Aktivierungsenergie erforderlich dann explosive, stark exotherme Reaktion Darstellung von Wasserstoff durch Reaktion von unedlen Metallen mit Säuren I. Hauptgruppe = Alkalimetalle PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 2 Name Symbol Elektronenkonfiguration Atomradius Elektronegativität Lithium Li Flammenfärbung Rot Natrium Na Gelb Kalium K Violett (Kobaltglas) Rubidium Rb Violett Cäsium Cs Blau Francium Fr (radioaktiv) Gemeinsame Eigenschaften - Metalle - sehr reaktionsfreudig Abgabe von einem Elektron - Oxidationszahl: +I - Reaktion mit Wasser: z.B. Na + - Aufbewahrung: unter Luftabschluss (z.B. Petroleum), da Reaktion mit Luft - fast alle Salze sind in Wasser löslich Lithium - Verwendung von Lithiumsalzen bei manisch-depressiven Psychosen FAM: Quilonium® retard Natrium Element - weiches, glänzendes Metall Verbindungen Natriumhydroxid = Ätznatron - hygroskopisch PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 3 - in wässriger Lösung dissoziiert = Natronlauge stark exotherm! - Reaktion mit Kohlendioxid (aus der Luft) unter Bildung von Natriumcarbonat - Lagerung von Natronlauge in Plastikflaschen, da Glas in geringen Mengen angelöst wird - Verätzung: schlimmer als Säureverätzung, da tieferes Eindringen in das Gewebe Natriumchlorid = Kochsalz - erhöhter Kochsalzkonsum kann zu Hypertonie füren - 0,9%ige (m/m) Natriumchloridlösung ist isotonisch, d.h. sie besitzt den gleichen osmotischen Druck wie Blut- und Gewebeflüssigkeit Natriumcarbonat = Soda Reaktion mit von Natriumcarbonat Säuren: Natriumhydrogencarbonat = Natron, Natriumbicarbonat - Antacidum bei Hyperacidität (Kaiser Natron®), NW: Blähungen durch CO2, (obsolet) - Backpulver, Brausetabletten Natriumsulfat Decahydrat = _______*10 H2O = Glaubersalz ; Ind: Laxans Wasserfrei: Natrium sulfuricum Natrium sulfuricum anhydricum Natriumsulfid Natriumthiosulfat Zur Entfernung von Iodflecken PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 4 Natriumnitrat = Chilesalpeter Verwendung: Dünger, Pökelsalz Natriumnitrit = Pökelsalz Natriummonohydrongenphosphat Natriumdihydrogenphosphat Nachweisreaktion - mit Kaliumhexahydroxoantimonat Kalium Ind. für Kaliumsalze: - zum Auffüllen des physiologischen Kaliumspiegels, wenn z.B. durch Diuretica oder Laxantien zu viele Kaliumsalze ausgeschwemmt wurden (Hypokaliämie) ACHTUNG: zu viel Kaliumchlorid ist toxisch Kalium- und Natriumionen als Gegenspieler im menschlichen Körper - sind Gegenspieler: - Kalium kommt v.a. im Zellinneren vor, Natrium v.a. extrazellulär - Verhältnis ist wichtig bei der Reizübertragung von Nerven- u. Muskelzellen Körper ist stets bemüht das Gleichgewicht aufrecht zu halten Verbindungen Kaliumcarbonat = Pottasche Treibmittel in Lebkuchen Kaliumhydrogencarbonat - zur Substitution bei Kaliummangel (s.o.) Kalinor® Brausetabletten Kaliumchlorat - Herbizid - Sprengstoffmittel in Zündhölzern PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 5 Kaliumbromat Urtitier Nachweis - mit II. Hauptgruppe Erdalkalimetalle Name Symbol Beryllium Be Elektronenkonfiguration Atomradius Elektronegativität Flammenfärbung Magnesium Mg Calcium Ca Ziegelrot Strontium Sr Karminrot Barium Ba Grün Radium Ra Gemeinsame Eigenschaften - Metalle - sehr reaktionsfreudig durch Abgabe von zwei Außenelektronen Magnesium - unedel - silbrig glänzend Reaktion mit Sauerstoff unter Bildung von Magnesiumoxid intensiv weißes Licht verwendet in Feuerwerkskörpern, früher als Blitzlicht PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 6 Physiologische Bedeutung - in vielen Enzymen - Gegenspieler des Calcium - Mangel: Muskelkrämpfe, Herzrhythmusstörungen FAM: Magnesium Verla® Verbindungen Magnesiumoxid = Magnesia usta 2 Qualitäten (unterschiedliches Füllvolumen): leichtes Magnesiumoxid schweres Magnesiumoxid (für Pulvermischungen verwenden) Magnesiumhydroxid Verwendung als Antacidum (Maaloxan®) Magnsiumsulfat Heptahydrat: _______________; Ind.: Laxans; Bittersalz Magnesiumchlorid Nachweis: qualitativ: Gehalt: komplexometrisch mit NatriumEDTA Calcium Physiologische Bedeutung Calcium wird benötigt für Knochenaufbau (Ind.: Osteoporose) Muskelkontraktion Blutgerinnung Erregungsübertragung an Nervenzellen Weitere Verwendung: bei Allergien FAM: Calcium Sandoz ® PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 7 Verbindungen Calciumoxid = gebrannter Kalk Mit Wasser reagiert es zu Calciumhydroxid (stark exotherm) Calciumchlorid Calciumsulfat = Gips Calciumcarbonat = Kreide Calciumhydrogenphosphat Wasserhärte - durch Calcium und Magnesiumsalze a) Temporäre Härte = Carbonathärte - Hydrogencarbonate fällt aus kochendem Wasser aus (Kesselstein) b) Permanente Härte - durch Sulfate und Chloride des Calciums u. Magnesiums - bleiben auch beim Kochen in Lösung Temporäre + permanente Härte = Gesamthärte Einheit: °dH = Grad deutscher Härte (1°dH 0 = 10mg CaO pro Liter Wasser) Bedeutung: - hartes Wasser stört beim Waschen mit Seife, da ein Teil der Seife unwirksam wird PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 8 Nachweis: 1.) Fällung mit Oxalationen 2.) Fällung mit Carbonationen Gehalt: komplexometrisch mit NatriumEDTA Barium - lösliche Bariumverbindungen sind hoch giftig Verbindungen Bariumhydroxid - in Lösung = Barytwasser Bariumhydroxid reagiert mit Kohlendioxid unter Bildung von Bariumcarbonat Bariumsulfat - unlöslich Verwendung als Röntgenkontrastmittel im Magen-Darm-Trakt Bariumchlorid - Nachweisreagenz für Sulfationen III. Hauptgruppe = Borgruppe Name Symbol Bor B Aluminium Al Gallium Ga Indium In Thallium Tl Elektronenkonfiguration PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 9 - ab Aluminium handelt es sich um Metalle - Oxidationszahl: +III Bor Borverbindungen wurden früher bei Augenentzündungen eingesetzt heute obsolet! (bedenklich!) Verwendung: Isotonisierungsmittel in Augentropfen Substanzen: Borsäure Natriumtetraborat (Borax) Aluminium - Leichtmetall, weich - zwar unedel, aber widerstandsfähig durch aufgelagerte Oxidschicht Verwendung: - Herstellung von Salbentuben, Alufolie - mit Aluminium bedampftes Gewebe verklebt nicht mit Wundfläche und wirkt antiseptisch (Metalline®) Verbindungen Aluminiumoxid - Antazidum (Maaloxan®) - in Impfstoffen werden Erreger an Adsorbentien (z.B. Aluminiumsalze) bessere Wirkung Aluminiumhydroxid Amphoter (d.h. es löst sich in Säuren und Laugen) Aluminiumkaliumsulfat Alaun, Alumen - Adstringens zur Blutstillung (Askina Stift®) - in Knete - färbt Hortensien blau PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 10 Aluminiumacetat Aluminiumacetat-tartrat- Lösung = Essigsaure Tonerde - Adstringens bei Verstauchungen, Zerrungen, Insektenstichen Weißer Ton (Bolus alba) - Aluminiumverbindung als Pudergrundlage Nachweis: Thallium - Rattengift - Vergiftung bei Menschen: Haarausfall (u.a.) IV. Hauptgruppe Kohlenstoffgruppe Name Symbol Kohlenstoff C Silicium Si Germanium Ge Zinn Sn Blei Pb Elektronenkonfiguration Eigenschaften - Kohlenstoff = Nichtmetall - Silicium, Germanium = Halbmetalle - Zinn, Blei = Metall - Oxidationsstufe: nicht mehr eindeutig; max. +IV PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 11 Kohlenstoff - ausgeprägte Fähigkeit C-C Ketten zu bilden organische Chemie Modifikationen des Kohlenstoffs Diamant hart, farblos Graphit - weich, grauschwarz Kohle - keine geordnete Struktur Medizinische Kohle (Aktivkohle) sehr große Oberfläche, d.h. hohes Adsorptionsvermögen (Ind.: Durchfall, Vergiftung) Kohlenstoff-Sauerstoff Verbindungen Kohlenmonoxid Entstehung durch unvollständige Verbrennung: - schlecht ziehende Öfen - Grillen in geschlossenen Räumen - geruchlos, farblos, sehr giftig! Kohlendioxid Entstehung durch vollständige Verbrennung: - Ausatemluft - zum Löschen von Bränden CO2 ist für die Erhöhung der Temperatur auf der Erde verantwortlich (Treibhauseffekt) PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 12 Kohlensäure und die Salze Entstehung Kohlensäure ist nicht beständig: Salze: Hydrogencarbonat Hydrogencarbonat/Kohlensäure ist das Puffersystem im Blut Carbonat Nachweis - mit Säuren Harnstoff Urea pura - Endprodukt im Eiweißstoffwechsel Ausscheidung über den Harn - Verwendung in Dermatologie - bei trockener Haut, da Wasseraufnahmevermögen steigt - in höheren Konzentrationen keratolytisch Schwefel- und Stickstoffverbindungen des Kohlenstoffs Cyanwasserstoff Cyanwasserstoffsäure = Blausäure (Cyanwasserstoff in Wasser gelöst) - fablos, Geruch nach Bittermandel, sehr giftig Salz = Cyanid Zyankali = KCN Thiocyansäure Salz = Thiocyanat (=Rhodanid) PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 13 Silicium Element: Verwendung in Mikrochips und Solarzellen Halbleiter, d.h. Silicium besitzt bei Raumtemperatur eine geringe elektrische Leitfähigkeit, die bei steigender Temperatur zunimmt Verbindungen Siliciumdioxid Vernetzte Strukturen Kristallin: Quarz, Sand Amorph: Kieselgur Aerosil® (hochdisperses Siliciumdioxid) Kapselfüllstoff, Gelbildner etc. Kieselsäuren = Sauerstoffsäuren des Siliciums Verwendung: - Silicagel (Kieselgel) Adsorptionsmittel - Beschichtung von DC-Platten - Blaugel als Trocknungsmittel mit Kobaltsalzen Wenn blau Wasseraufnahme möglich Verfärbung zu rosa keine weitere Aufnahme möglich; Regeneration durch Erwärmen CAVE: Kobaltsalze sind carcinogen Alternative: Sorbsil® C mit anderem Feuchtigkeitsindikator Silicone - organische Siliciumverbindungen - flüssige, viskose, wasserabweisende Öle Verwendung: - Hautschutzsalben (Silicoderm®) - Blähungen (Wirkstoff Dimeticon): Entschäumer; FAM: Sab simplex®, Lefax® Talkum Magnesium-Siliciumverbindung Verwendung: Pudergrundlage PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 14 Zinn Oxidationsstufen +II + IV Blei Oxidatonsstufen +II +IV Toxisch Bleihaltige Arzneimittel sind obsolet V. Hauptgruppe Name Symbol Stickstoff N Phosphor P Arsen As Antimon Sb Bismut Bi Metallcharakter Elektronenkonfiguration - zum Erreichen der Edelgaskonfiguration gibt es folgende Möglichkeiten - kovalente Bindungen (Bsp. Ammoniak) - Aufnahme von 3 Elektronen (Nitrid, Phosphid etc.) - Abgabe von Elektronen (Oxidationszahl +III oder +V) Stickstoff Elementarer Stickstoff Strukturformel: reaktionsträge, daher Verwendung als Schutzgas düe sauerstoffempfindliche Stoffe Vorkommen: Hauptbestandteil (78%) in der Luft Ammoniak Oxidationszahl: - farbloses Reizgas - eingeleitet in Wasser: = Ammoniak-Lösung (Salmiakgeist 10%) PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 15 Eigenschaften: - Base, d.h. es kann Protonen aufnehmen Entstehung von Ammoniumsalzen Verwendung: - äußerlich bei Rheuma und Insektenstichen - innerlich als Expectorans/Rachenmittel (Laryngsan®) - zum Fensterputzen (streifenfrei) Analytik von Ammoniumverbindungen - Reaktion mit Laugen -> Ammoniakgas (Geruch) und Verfärbung von Lackmuspapier (blau) Ammonniumchlorid Verwendung - Expektorans (Salmiakpastillen) Ammoniumcarbonat = Hirschhornsalz Backpulverersatz Sticksotffmonoxid - farbloses Gas - instabil an der Luft (reagiert zu NO2) Bedeutung von NO im Körper - NO lässt arterielle Blutgefäße erschlaffen Nitrate als Prodrug werden bei Hypertonie und KHK/Angina pectoris eingesetzt Bsp.: Nitroglycerin, Isosorbid-5-mononitrat NO wird auch von den Gefäßen selbst produziert; man nennt es dann EDRF = Endothelium Derived Relaxing Factor PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 16 Distickstoffmonoxid Lachgas Verwendung: - zur Narkose - als Treibgas Stickstoffdioxid - braunes Gas Salpetersäure - höchste übliche Konzentration: ca. 70% - starke Säure - kann edle Metalle (Kupfer, Silber) oxidieren Gold und Platin werden nicht angegriffen, daher heißt Salpetersäure auch Scheidewasser, da sie Gold und Silber voneinander trennt Königswasser Gold kann in Königswasser gelöst werden Königswasser = Mischung aus Salpetersäure und Salzsäure Salze der Salpetersäure = Nitrate Natriumnitrat Chilesalpteter Verwendung als Dünger und Pökelsalz Missbrauch als Sprengstoff Analytik der Nitrate Ringprobe mit Schwefelsäure und Eisen(II)sulfat Kaliumnitrat Kalisalpeter Verwendung als Düngemittel und Pökelsalz Missbrauch als Sprengstoff PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 17 Salpetrige Säure Salz der salpetrigen Säure = Nitrit Natriumnitrit Pökelsalz Phosphor Vom elementaren Phosphor gibt es mehrere Modifikationen, z.B. Weißer Phosphor (P4) - entzündet sich an der Luft (bei ca. 60°C) Unter Wasser und vor Licht geschützt aufbewahren Sauerstoffsäuren des Phosphors Phosphorsäure - im Handel als 85%ige Lösung - 3 protonige Säure Mischung aus Dihydrogenphosphat und Hydrogenphosphat eignet sich als Puffer Nachweis von Phosphaten - in neutraler Lösung entsteht mit Silberionen ein Niederschlag (löslich im Sauren) Phosphorige Säure nur zweiprotonige Säure PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 18 Phosphor(V)-oxid = Anhydrid der Phosphorsäure - stark hygroskopisch Trocknungsmittel Calciumhydrongenphosphat - zum Knochenaufbau Dinatriummonohydrogenphosphat Bei Azidose Bisphosphonate FAM: Fosamax®, Didronel® Ind.: starke Osteoporose NW: Reizung der Speiseröhre Anwendung: mind. 30 Min. vor dem Essen in aufrechter Haltung Arsen Arsen(III)trioxid - giftig Bismut Salze wirken - adstringierend - schwach desinfizieren Indikationen: - äußerlich zur Wunddesinfektion (Puder, Salben); z.B. Noviform® bei Bindehautreizung Faktu® bei Hömorrhoiden - innerlich bei Magenschleimhautentzündungen VI. Hauptgruppe Chalkogene PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 19 Name Symbol Elektronenkonfiguration Metallcharakter Sauerstoff O Nichtmetall (Gas) Schwefel S Nichtmetall Selen Se Nichtmetall Tellur Te Halbmetall Sauerstoff Elementar O2 - farb-, geruch- und geschmackloses Gas - Bestandteil der Luft (21%) Modifikationen Atomarer Sauerstoff - reagiert sofort weiter Ozon - Reizgas Reizhusten, Lungenschäden Entstehung: a) b) - Ozon in der Stratosphäre schützt die Erde vor aggressiven UV-Strahlen - in den letzten Jahren wurde das Ozon durch FCKW-Treibgase zerstört Verwendung von Ozon: - Desinfektion von Wasser (Schwimmbäder) Oxid Hydroxid - reagieren in Wasser alkalisch PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 Elektronegativität 20 Wasserstoffperoxid Oxidationszahl: - instabile Verbindung, die wie folgt zerfällt: Schnellerer Abbau durch Alkali (kann durch Glas freigesetzt werden besser Plastikflaschen verwenden) Wärme kühl lagern Übliche Konzentrationen: 30% = Hydrogenium peroxydatum Aufbewahrung mit Verschluss, der einen Druckausgleich ermöglicht 3 % = Hydrogenium peroxydatum solutum - stabilisiert durch Phosphorsäure (0,05%) Verwendung: - zur Desinfektion in Mundwässern (gurgeln mit verdünnter Lösung) oder oberflächlicher Wunden (3%ig unverdünnt) - Bleichmittel für Haare (3-6%), Papier - Zusatz in Waschpulvern („Antigrau-Formel“) Wasserstoffperoxid kann a) oxidieren H2O entsteht b) reduzieren O2 entsteht Bsp.: Wasserstoffperoxid reagiert mit Iodid zu elementarem Iod und Wasser in saurer Lösung PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 21 Wasserstoffperoxid reagiert mit Permanganat zu Mn2+ und Sauerstoff im Sauren Wasser - gewinkeltes Molekül dadurch Dipol - gutes Lösungsmittel für andere hydrophile Stoffe oder Ionen - bildet Wasserstoffbrücken, dadurch relativ hoher Schmelzpunkt - reines Wasser besitzt einen pH von 7 - Dichteanomalie, d.h. bei 4°C besitzt Wasser die größte Dichte deshalb ist in Gewässern das Eis auf dem Wasser; unten leben Fische und Pflanzen deshalb schwimmen Eiswürfel in Getränken deshalb platzen Getränkeflaschen, wenn der Inhalt gefriert Wasserqualitäten Trinkwasser - frei von Keimen oder Krankheitserregern - frei von schädlichen Stoffen Gereinigtes Wasser – Aqua purificata Herstellung durch Destillation(s.u.) oder Demineralisation möglich Demineralisation: - Ionen sind aus Trinkwasser entfernt durch einen Ionenaustauscher Funktion: PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 22 Effektivität kann mit der Messung der elektrischen Leitfähigkeit erfolgen Je weniger Ionen enthalten sind, umso geringer ist die Leitfähigkeit Erschöpfte Ionenaustauscher werden regeneriert Ionenaustauscher sind oft verkeimt ersten Wasserstrahl verwerfen Wasser vor Verwendung 5 Min. aufkochen nur während 24h Stunden verwendbar im geschlossenen Gefäß aufbewahren Destilliertes Wasser – Aqua destillata Prinzip: Wasser wird zum Sieden gebracht und durch Kühlung wieder kondensiert Ausgangsstoff: Trinkwasser Ionen und weitere Stoffe sieden nicht mit und werden dadurch entfernt Wasser für Injektionszwecke – Aqua ad iniectabilia - zur Herstellung von Injektions-, Infusionslösungen, Augentropfen Herstellung durch Destillation + Sterilisation Schwefel Elementar Farbe: gelb Verwendung in Pasten, Salben bakterizid, keratolytisch, durchblutungsfördernd Aber negative Beurteilung, da Nutzen gering und toxikologisches Risiko hoch Sulfur praecipitatum gefällter Schwefel Äußerliche Verwendung Sulfur depuratum gereinigter Schwefel Innerliche Verwendung als Laxans Schwefelwasserstoff - giftiges Gas - entsteht bei der Zersetzung von Eiweißen (Darm, Jauchegrube) - Geruch nach faulen Eiern - Verwendung für den Nachweis von Schwermetallen (Herstellung aus Thioacetamid) PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 23 Sulfid Schwefelsäure - farblos, ölig-viskos - Reaktion mit Wasser ist stark exotherm (Vorsicht beim Verdünnen): Erst das Wasser, dann die Säure - zweiprotonige Säure Nachweis von Sulfationen - mit Barium Schwefelige Säure Hydrogensulfit Sulfit Natriumthiosulfat - Reagenz - Maßlösung in der Iodometrie - Reaktion von Iod mit Thiosulfat: PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 24 Selen Indikationen: - Seborrhoe (=Überproduktion der Talgdrüsen von Hautfetten), Pilzen, Schuppen auf Kopfhaut; FAM: Selsun® Nachteil: orange-rote Farbe - Immunstärkung VII. Hauptgruppe Halogene Name Symbol Aggregatzustand Fluor F Gasförmig Chlor Cl Gasförmig Brom Br Flüssig Iod I Fest Elektronenkonf. Elektronegativität - alle Elemente kommen als zweiatomige Moleküle vor: unpolare kovalente Bindung Die Elemente haben das Bestreben ein Elektron aufzunehmen. Dadurch werden sie zu Halogeniden: Oxidationszahl = Aber es gibt auch Verbindungen, in denen das Halogen die Oxidationszahl +I, +III, +V od. +VII besitzt. Kovalente Bindungen mit Halogenen Polar kovalente Bindung Oktettregel erfüllt Bsp.: HCl IBr (Iodmonobromid) PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 25 Halogenwasserstoffe Zusammensetzung aus Wasserstoff + Halogen Fluorwasserstoff Chlorwasserstoff Bromwasserstoff Iodwasserstoff Alle Substanzen sind gasförmig und wirken als Reizgase. Löslichkeit in Wasser Die Halogenwasserstoffe sind in Wasser gut löslich. Es entstehen die Säuren Reaktion in Wasser: Säurestärke Fluorwasserstoffsäure Flusssäure Chlorwasserstoffsäure Salzsäure Bromwasserstoffsäure Iodwasserstoffsäure Besonderheit: Flusssäure ätzt Glas an Lagerung in Kunststoffehältern Sauerstoffsäuren den Halogene Ox.zahl Summenformel Name der Säure Anion Name des Anions HOF Hypofluorige Säure FO- Hypofluorit HClO Hypochlorige Säure ClO- Hypochlorit HBrO Hypobromige Säure BrO- Hypobromit HIO - Hypoiodige Säure IO HClO2 Chlorige Säure ClO2- Chlorit HClO3 Chlorsäure ClO3- Chlorat HBrO3 Bromsäure BrO3- Bromat HIO3 Iodsäure IO3- Iodat Perchlorsäure ClO4- Perchlorat HBrO4 Perbromsäure BrO4- Perbromat HIO4 Periodsäure IO4- Periodat HClO4 PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 Hypoiodit 26 Je mehr Sauerstoffatome in der Säure vorhanden sind, umso stärker ist die Säure. Perchlorsäure ist die stärkste Säure Sie kann andere Stoffe, die eigentlich Säuren sind, zur Base machen. Bsp.: Reaktion mit Essigsäure Fluor Fluorid wird zur Kariesprophylaxe Knochenhärtung eingesetzt Fluoridzufuhr durch - Trinkwasser - Zahnpasta - fluoridiertes Speisesalz Zu viel Fluorid macht die Zähne fleckig Chlor Kaliumchlorat - auf Zündhölzern - in Sprengstoff (Missbrauch!) Aluminiumchlorid-Hexahydrat Äußerlich als Antihidrotikum Iod - Iod ist für die Biosynthese der Schilddrüsenhormone wichtig Aufnahme z.B. durch Speisesalz - äußerlich: bakterizid und fungizid in alkoholischer Lösung als löslicher Komplex Kaliumtriiodid in Salben als Polyvidon-Iod (Betaisodona®) NW: Allergie PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 27 Analytik Qualitativer Nachweis der Halogenide Reaktion mit Silber: Maßanalyse mit Iod Typ: Redoxreaktion Indikator: Stärke z.B. Bestimmung von Ascorbinsäure VIII. Hauptgruppe Edelgase Name Symbol Helium He Neon Ne Argon Ar Krypton Kr Xenon Xe Radon Rn - nicht reaktiv, da Edelgaskonfiguration bereits besteht Verwendung: - Füllen von Glühlampen, da keine Reaktion mit dem heißen Glühdraht - Füllen von Ballons PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 28 Nebengruppenelemente - liegen zwischen II. und III. Hauptgruppe, da d-Orbitale besetzt werden - alle Nebengruppenelemente sind Metalle - fast alle Nebengruppenelemente bilden mehrere Oxidationsstufen Chrom Chromat Dichromat Verwendung beider Substanzen: Oxidationsmittel NW: CMR-Stoffe Mangan Braunstein (Mangan(IV)oxid Kaliumpermanganat = dunkelviolette, metallische Kristalle Wi: desinfizierend Zum Baden bei Entzündungen Reaktion von Permanganat mit Wasserstoffperoxid s.o. Eisen Oxidationsstufen Fe2+ Fe3+ - Fe2+wandelt sich leicht in Fe3+ um. In AM wird es durch Vitamin C (Oxidationsschutz) geschützt. Bedeutung - Fe2+ ist Zentralatom im Hämoglobin - in Enzymen wird auch Fe3+ benötigt - die AM Gabe erfolgt ausschließlich mit Fe2+, da Fe3+schlechter resorbiert wird Eisen(II)-sulfat Heptahydrat PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 29 Eisen(III)-hydroxid Eisen(III)-chlorid Reagenz für phenolische OH-Gruppen Analytik: Eisen(II)- Verbindungen reagieren mit Sulfid unter Bildung von Natriumsulfid (Niederschlag Eisen(III)-Verbindungen reagieren mit Thiocyanat. Cobalt v.a. Co2+ wasserfrei: blau wasserhaltig: rosa (s.o.) Cobalt ist Zentralatom im Vitamin B12 ( wichtig für die Blutbildung) Kupfer Edles Metall Oxidationsstufen Cu+ Cu2+ Kupfer(II)-sulfat-pentahydrat - verhindert Algenwachstum (Schwimmbäder) Silber Edles Metall - reagiert mit Schwefelwasserstoff (in bewohnten Räumen vorhanden) und Sauerstoff zu Silbersulfid Silber läuft an und wird schwarz Oxidationsstufe: Ag+ Silbersalze wirken bakterizid und ätzend Schleimhautantiseptikum Silbernitrat = Höllenstein (wird auf der Haut schwarz) für den Halogenidnachweis Neugeborene erhalten silbernitrathaltige Augentropfen gegen Bindehautgonorrhoe PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13 30 ZInk - unedles Metall Reaktion mit Salzsäure Oxidationszahl: +II Zinkoxid - adstringierend, antiseptisch äußerlich in Pudern, Salben … Zinksulfat - Anwendung bei Bindehautentzündungen, Herpesinfektionen Zinksulfid Analytik - Zinkionen bilden einen Niederschlag mit Hydroxidionen - im Überschuss bildet sich ein Komplex Quecksilber - flüssiges Metall - hohe Oberflächenspannung Oxidationszahlen: +I, +II Quecksilber (II)-oxid Quecksilber(II)-chlorid Quecksilbersulfid (Zinnober) Quecksilberverbindungen in Arzneimitteln sind obsolet Organische Quecksilberveindugen Phenylmercuriborat: Konservierungsmittel in Augentropfen Thiomersal: Konservierungsmittel in Augentropfen PTA-Fachschule Paderborn, Allg. u. pharma. Chemie, Anorganik, U. Vogler, Stand:Sep-13
