Stoffe, mit denen man nicht arbeiten möchte: höhere Brom-Zustände (2019)

 (blogs.sciencemag.org)
1 Punkte von GN⁺ 2024-05-17 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen

  • Höhere Zustände von Brom

    • Chemiker sind mit vielen Elementen und Verbindungen aus der praktischen Arbeit oder aus der Literatur vertraut.
    • Man entwickelt meist ein Gespür dafür, was „normal“ ist und was nicht.
    • Dies wird am Beispiel von Bromverbindungen erläutert.

  • Grundzustände von Brom

    • Die meisten Chemiker erkennen Brom sofort.
    • Brom ist üblicherweise eine undurchsichtige rote Flüssigkeit mit korrosiven orangefarbenen Dämpfen.
    • Die Oxidationsstufe von Brom ist 0.
    • Auch das Bromid-Anion (Bromide, -1) ist sehr verbreitet.
    • Für alle Kationen gibt es Bromidsalze, und diese sind im Allgemeinen eher günstig.

  • Interessante Oxidationsstufen von Brom

    • Brom kann auch in den Oxidationsstufen +3 und +5 vorkommen.
    • Es gibt verschiedene gemischte Halogenverbindungen, die alle hochreaktiv und giftig sind.
    • Es existieren auch Brom-Sauerstoff-Verbindungen; die bekannteste ist das Bromat-Ion (BrO3-).

  • Neue Forschung

    • Konrad Seppelt von der Freien Universität Berlin hat eine neue Forschungsarbeit veröffentlicht.
    • Sie enthält eine Liste neuer Verbindungen.
    • Diese Verbindungen liegen völlig außerhalb der bisherigen chemischen Intuition.

  • Herstellung von Bromdioxidfluorid

    • Eine verlässliche Synthese von Bromdioxidfluorid (BrO2F) ist erst jetzt gelungen.
    • Dabei werden Bromylfluorid und reiner Fluorwasserstoff verwendet.
    • Der Fluorwasserstoff wird durch doppelte Vakuumdestillation für die Reaktion aufbereitet.
    • Diese Verbindungen sind äußerst gefährlich und schwer zu handhaben.

  • Reaktion von Bromdioxidfluorid

    • Bei Flüssigstickstofftemperatur wird Bromdioxidfluorid auf bromathaltigen Feststoff kondensiert.
    • Wird die Temperatur auf -78 °C erhöht, tritt eine heftige Reaktion auf.
    • Nach der Herstellung von Bromdioxidfluorid wird die Temperatur auf -40 °C erhöht, um überschüssiges HF und Oxyfluorid zu entfernen.
    • Dieser Vorgang kann mehrere Stunden dauern.

  • Umgang mit der fertigen Verbindung

    • Schließlich wird das Produkt bei -10 °C sublimiert und in einem Rohr versiegelt.
    • Das erhaltene farblose feste Bromdioxidfluorid darf 10 °C nicht überschreiten, da es mit hoher Wahrscheinlichkeit explodiert.
    • Es wurden verschiedene Experimente durchgeführt, bei denen die reine Substanz umgesetzt wurde.
    • Ein Beispiel ist das Kondensieren von Bromdioxidfluorid bei -196 °C in Trifluoressigsäureanhydrid.
    • Diese Verbindungen sind äußerst komplex und instabil.

  • Sicherheitswarnung

    • Der Anhang der Arbeit warnt nachdrücklich davor, diese Präparationen jemals hochzuskalieren.
    • Das ist ein Hinweis, bei dem Sicherheit oberste Priorität hat.
    • Erforderlich sind gegebenenfalls eine sehr gut gewartete Vakuumlinie und Zugang zu ungewöhnlichen Reagenzien.
    • Bei der Arbeit muss stets Schutzausrüstung getragen werden.

  • Abschluss

    • Das Leben eines Halogenchemikers ist spannend, aber auch gefährlich.
    • Die aus dieser Forschung gewonnenen Ergebnisse sind sehr bedeutend, auch wenn vieles daran schwer zu handhaben ist.
    • Solche Arbeiten tragen dazu bei, das Verständnis neuer Zustände und Verbindungen von Brom zu erweitern.

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2024-05-17
Hacker-News-Kommentare

Zusammenfassung der Hacker-News-Kommentare

  • Derek Lowes Reihe "Things I Won't Work With"

    • Derek Lowes Blogreihe ist so geschrieben, dass sie auch für Menschen ohne große Chemiekenntnisse leicht verständlich ist, und sie ist humorvoll.
    • Der Beitrag von 2010 über "FOOF" Dioxygen Difluoride wird empfohlen.
    • Link

  • Lob für Derek Lowes Reihe

    • Derek Lowes Reihe gehört zu den unterhaltsamsten Wissenschaftstexten überhaupt.
    • Alle 33 Beiträge wurden gelesen, und es wäre schön gewesen, wenn es noch mehr gegeben hätte.
    • Startlink und Indexlink

  • Erfahrungen aus einem Genetiklabor

    • In einem Genetiklabor wurde bei der Vorbereitung von Gelen für DNA-Tests Ethidiumbromid verwendet.
    • Bei der Gelherstellung wurde ein Kolben in die Mikrowelle gestellt und wiederholt erhitzt und gemischt.
    • Dabei wurden kleine Mengen Bromid freigesetzt, und es besteht Sorge über mögliche langfristige gesundheitliche Auswirkungen.
    • Ethidiumbromid-Wiki-Link

  • Persönliche Meinung zu Derek Lowes Texten

    • Die Texte von Derek Lowe machen Spaß, wirken mit der Zeit aber manchmal etwas abgenutzt.
    • Aufbau und Wortwahl zielen auf eine emotionale Reaktion ab, können sich aber leer anfühlen, wenn der Inhalt nicht genug Substanz hat.

  • Unfall im Chemieunterricht

    • Während des Chemieunterrichts wurde Brom in ein Waschbecken gegossen, woraufhin eine Reaktion einsetzte, roter Rauch entstand und alle evakuiert werden mussten.

  • Erwähnung von Professor Konrad Seppelt

    • Professor Konrad Seppelt ist dafür bekannt, verschiedene exotische Xenonverbindungen hergestellt zu haben.
    • Er arbeitet seit Jahrzehnten mit elementarem Fluor und ist im Umgang mit gefährlichen Stoffen sehr erfahren.

  • Auch mit Chemiekenntnissen auf Oberstufenniveau unterhaltsam

    • Die Reihe "Things I Won't Work With" lässt sich schon mit Chemiekenntnissen auf Oberstufenniveau mit Vergnügen lesen.
    • Es wirkt, als würden in einer comicartigen Situation gefährliche Chemikalien synthetisiert.

  • Vorschlag zur Korrektur eines Links

    • Der defekte Link im ersten Absatz wurde korrigiert und ein funktionierender Link bereitgestellt.
    • Korrigierter Link

  • Bezug zu YouTube-Listenvideos

    • Später wurde klar, dass ein Listenvideo über gefährliche Chemikalien auf einem populären Wissenschafts-YouTube-Kanal von "Things I Won't Work With" abgeschrieben war.

  • Reaktion auf Bromfluorindioxid

    • "bromine fluorine dioxide" ist ein durchgehend hochreaktiver Stoff und entsprechend schwer zu handhaben.