İçeriğe atla

Trioksidan

Trioksidan
Trioksidanın yapısal formulü
Dihidrojen trioksit
Hidrojen trioksit
Dihidroksi eter
Tanımlayıcılar
CAS numarası
3D model (JSmol)
ChEBI
ChemSpider
200290
CompTox Bilgi Panosu (EPA)
Özellikler
Molekül formülüH2O3
Molekül kütlesi50.013 g·mol−1
Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).

Trioksidan, hidrojen trioksit veya dihidrojen trioksit olarak da adlandırılan, H[O]3H (H2O3 olarak da yazılır) kimyasal formülüne sahip bir inorganik bileşiktir. Kararsız hidrojen polioksitlerdendir.[1] Sulu çözeltilerde, trioksidan su ve tekli oksijen oluşturmak için ayrışır:

Ters reaksiyon, suya tekli oksijen ilavesi, tipik olarak kısmen tekli oksijen kıtlığı nedeniyle meydana gelmez. Bununla birlikte biyolojik sistemlerde, ozonun tekli oksijenden üretildiği bilinmektedir ve varsayılan mekanizmanın tekli oksijenden antikorla katalize edilmiş bir trioksidan üretimi olduğu bilinmektedir.[2]

Üretim

Trioksidan, ozon ve hidrojen peroksit reaksiyonlarında az miktarda, ancak saptanabilir miktarlarda veya suyun elektrolizi ile elde edilebilir. Antrakinon işlemi gibi çeşitli organik çözücülerde ozonun organik indirgeyici maddelerle düşük sıcaklıklarda reaksiyonu yoluyla daha büyük miktarlarda hazırlanır ve ayrıca organik hidrotrioksitlerin (ROOOH) ayrışması sırasında oluşur.[3] Alternatif olarak trioksidan, düşük sıcaklıkta ozonun 1,2-difenilhidrazin ile indirgenmesi suretiyle hazırlanabilir. İkincisinin reçineye bağlı bir versiyonunu kullanarak, nispeten saf trioksidan organik çözücü içinde bir çözelti olarak izole edilebilir. Metitioksorhenyum(VII) katalizörü kullanılarak yüksek saflıkta çözeltilerin hazırlanması mümkündür.[4] –20 °C'de aseton-d6'da, trioksidanın karakteristik 1H NMR sinyali, 13.1 ppm'lik bir kimyasal kaymada gözlenebilir.[3] Dietil eter içindeki hidrojen trioksit çözeltileri -20 °C'de bir hafta kadar güvenle saklanabilir.[4]

Ozonun hidrojen peroksit ile reaksiyonu "perokson işlemi" olarak bilinir. Bu karışım bir süredir organik bileşiklerle kontamine olmuş yeraltı sularının arıtılmasında kullanılmaktadır. Reaksiyon H2O3 ve H2O5 üretir.[5]

Yapı

2005 yılında trioksidan süpersonik bir jet içinde mikrodalga spektroskopisi ile deneysel olarak gözlemlenmiştir. Molekül, 81.8 ° 'lik bir oksijen-oksijen-oksijen-hidrojen dihedral açısı ile çarpık bir yapıda bulunur. 142.8 pikometrenin oksijen-oksijen bağı uzunlukları, hidrojen peroksit içindeki 146.4 pm oksijen-oksijen bağlarından biraz daha kısadır. Çeşitli dimerik ve trimerik formlar da var gibi görünmektedir. Hidrojen peroksitten biraz daha asidiktir, H+ ve OOOH'ya ayrışır.[6]

Reaksiyonlar

Trioksidan, su ve tekli oksijene kolayca ayrışır, oda sıcaklığında organik çözücülerde yaklaşık 16 dakikalık bir yarı ömürle, ancak suda sadece milisaniyeler içinde ayrışır. Sülfoksitler oluşturmak için organik sülfitler ile reaksiyona girer, ancak reaktivitesi hakkında çok az şey bilinir.

Son araştırmalar, trioksidanın iyi bilinen ozon/hidrojen peroksit karışımının antimikrobiyal özelliklerinden sorumlu aktif bileşen olduğunu bulmuştur. Bu iki bileşik biyolojik sistemlerde de mevcut olduğundan, insan vücudundaki bir antikorun, istilacı bakterilere karşı güçlü bir oksidant olarak trioksidan üretebileceği iddia edilmektedir.[2][7] Biyolojik sistemlerde bileşiğin kaynağı, tekli oksijen ve su arasındaki (tabii ki konsantrasyonlara göre her iki yönde ilerleyen), tekli oksijen bağışıklık hücreleri tarafından üretilir.[3][8]

Hesaplamalı kimya, daha fazla oksijen zinciri molekülünün veya hidrojen polioksitlerinin bulunduğunu ve düşük sıcaklıklı bir gazda süresiz olarak uzun oksijen zincirlerinin var olabileceğini öngörmektedir. Bu spektroskopik kanıtla, bu tip moleküllerin araştırması yıldızlararası uzayda başlayabilir.[6]

İnsan kanının pH'sinin 7,4 civarında dengelenmesini H2CO3 Tampon çözeltisi sağlar[]

Kaynakça

  1. ^ Cerkovnik, Janez; Plesničar, Božo (2013). "Recent Advances in the Chemistry of Hydrogen Trioxide (HOOOH)". Chemical Reviews. 113 (10): 7930–7951. doi:10.1021/cr300512s. PMID 23808683 28 Şubat 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
  2. ^ a b Paul T. Nyffeler; Boyle; Eltepu; Wong; Eschenmoser; Lerner; Wentworth Jr (2004). "Dihydrogen Trioxide (HOOOH) Is Generated during the Thermal Reaction between Hydrogen Peroxide and Ozone". Angewandte Chemie International Edition. 43 (35): 4656–4659. doi:10.1002/anie.200460457. PMID 15317003 28 Şubat 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
  3. ^ a b c Plesničar, Božo (2005). "Progress in the Chemistry of Dihydrogen Trioxide (HOOOH) 8 Temmuz 2018 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi." (PDF). Acta Chimica Slovenica. 52: 1–12.
  4. ^ a b Strle, G.; Cerkovnik, J. (2015), "A Simple and Efficient Preparation of High‐Purity Hydrogen Trioxide (HOOOH)", Angew. Chem. Int. Ed., 54 (34): 9917–9920, doi:10.1002/anie.201504084, PMID 26234421 28 Şubat 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  5. ^ Xu, X.; Goddard, W. A. (2002). "Nonlinear partial differential equations and applications: Peroxone chemistry: Formation of H2O3 and ring-(HO2)(HO3) from O3/H2O2". Proceedings of the National Academy of Sciences. 99 (24): 15308–12. Bibcode:2002PNAS...9915308X. doi:10.1073/pnas.202596799. PMC 137712. PMID 12438699 28 Şubat 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
  6. ^ a b Kohsuke Suma; Yoshihiro Sumiyoshi & Yasuki Endo (2005). "The Rotational Spectrum and Structure of HOOOH". J. Am. Chem. Soc. 127 (43): 14998–14999. doi:10.1021/ja0556530. PMID 16248618 28 Şubat 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
  7. ^ A Time-Honored Chemical Reaction Generates an Unexpected Product 14 Kasım 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., News & Views, September 13, 2004
  8. ^ Roald Hoffmann (2004). "The Story of O" 12 Ağustos 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. (PDF). American Scientist. 92: 23. doi:10.1511/2004.1.23.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Sodyum</span> atom numarası 11 olan kimyasal element

Sodyum, periyodik cetvelde Na simgesi ile gösterilen ve atom numarası 11 olan element. Sodyum yumuşak ve kaygan bir metal olup alkali metaller grubuna aittir. Doğal bileşiklerin içinde bol miktarda bulunur. Yüksek oranda reaktiftir, sarı bir alevle yanar, su ile şiddetli reaksiyon verir ve havada hızla oksitlenir. Dolayısıyla, vazelin, gazyağı gibi hava ve su ile temasını kesecek bir ortamda saklanması gerekir.

Hidroliz işlemi suyu oluşturan hidrojen ve oksijen elementlerinin birbirinden ayrılması ile sonuçlanan bir işlemdir. Bazı kaynaklarda hidroliz, moleküllerin su ilavesiyle daha fazla sayıda parçacık oluşturması olarak da geçer. Hidroliz, su ile bir kimyasal bağın parçalanmasıdır yani bir kimyasal reaksiyondur. Hidroliz genel olarak suyun nükleofil olduğu ikame(yer değiştirme reaksiyonu), eliminasyon(organik reaksiyon türü) ve solvasyon (çözme) reaksiyonları için kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Organik kimya</span> karbon temelli bileşiklerin yapılarını, özelliklerini, tepkimelerini ve sentez yollarını inceleyen kimya dalı

Organik kimya, organik bileşiklerin ve organik maddelerin yani karbon atomlarını içeren çeşitli formlardaki maddelerin yapısını, özelliklerini ve reaksiyonların bilimsel çalışmasını içeren, kimyanın bir alt dalıdır. Yapının incelenmesi yapısal formüllerini belirler. Özelliklerin incelenmesi, fiziksel ve kimyasal özellikleri ve davranışlarını anlamak için kimyasal reaktivitenin değerlendirilmesidir. Organik reaksiyonların incelenmesi doğal ürünlerin, ilaçların ve polimerlerin kimyasal sentezini ve bireysel organik moleküllerin laboratuvarda ve teorik çalışma yoluyla incelenmesidir.

<span class="mw-page-title-main">Hidrojen bağı</span>

Kimya'da, hidrojen bağı öncelikle daha elektronegatif bir "verici" atom veya gruba (Dn) kovalent bağla bağlanan bir hidrojen (H) atomu ile ve yalnız bir çift elektron taşıyan başka bir elektronegatif atom arasındaki elektrostatik çekim kuvvetidir.

<span class="mw-page-title-main">Redoks</span> Atomların oksidasyon durumlarının değiştiği kimyasal reaksiyon

Redoks atomların oksidasyon durumlarının değiştiği bir tür kimyasal reaksiyondur. Redoks reaksiyonları, kimyasal türler arasında elektronların fiili veya biçimsel aktarımı ile karakterize edilir, çoğunlukla bir tür oksidasyona, diğer türler indirgemeye uğrar. Elektronun çıkarıldığı kimyasal türlerin indirgenmiş olduğu söyleniyor. Başka bir deyişle:

<span class="mw-page-title-main">Kükürtlü asit</span>

Kükürtlü asit, sülfüröz asit ya da sülfürik(IV) asit formüllü H2SO3 olan bir kimyasal bileşiktir.

Floroantimonik asit (HSbF6) hidrojen florür ve antimon pentaflorürün farklı oranlardaki karışımıdır. Bu karışımlardan 1:1 kombinasyonu, bilinen en güçlü süperasit formunu oluşturur. Öyle ki, bu form, hidrokarbonları iyonize ederek karbokatyonlar ve H2 oluşturabilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Yükseltgen madde</span>

Yükseltgen madde bir yükseltgenme-indirgenme (redoks) reaksiyonunda başka bir türden bir elektron alan element ya da bileşiktir. Yükseltgen maddelerin elektron kazandıklarından dolayı indirgendikleri söylenebilir.

<span class="mw-page-title-main">Hidrojen iyodür</span> kimyasal birleşik

Hidrojen iyodür (HI) iki atomlu bir molekül ve hidrojen halojenürdür. Sulu çözeltisi, güçlü bir asit olan hidroiyodik asit veya hidriyodik asit olarak bilinir. Bununla birlikte, hidrojen iyodür ve hidroiodik asit, birincisinin standart koşullar altında bir gaz olması, diğerinin ise söz konusu gazın sulu bir çözeltisi olması bakımından farklıdır. Birbirine dönüştürülebilir. HI, organik ve inorganik sentezlerde birincil iyot kaynaklarından biri ve bir indirgeyici madde olarak kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Peroksit</span>

Peroksitler, R−O−O−R yapısına sahip bir grup bileşiktir. Bir peroksit içindeki O−O fonksiyonel grubu, peroksit grubu veya perokso grubu olarak adlandırılır. Oksit iyonlarının aksine, peroksit iyonundaki oksijen atomları -1 yükseltgenme seviyesine sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Hidrojen bromür</span>

Hidrojen bromür, HBr formülüne sahip iki atomlu moleküldür. Renksiz bir bileşik ve bir hidrojen halojenürdür. Hidrobromik asit, su içinde bir HBr çözeltisidir. Hem HBr'nin susuz hem de sulu çözeltileri, bromür bileşiklerinin hazırlanmasında ortak reaktiflerdir.

<span class="mw-page-title-main">Hipofloröz asit</span>

Hipofloröz asit, kimyasal formül HOF, florun bilinen tek oksoasididir. Hipofloritlerde oksijenin oksidasyon durumu 0'dır. Aynı zamanda katı olarak izole edilebilen tek hipohaloid asittir. HOF, suyun, hidrojen florür, oksijen diflorür, hidrojen peroksit, ozon ve oksijen üreten flor ile oksidasyonunda bir ara maddedir. HOF oda sıcaklığında patlayıcıdır, HF ve O2 oluşturur:

2 HOF → 2 HF + O2
<span class="mw-page-title-main">Hipobromöz asit</span> Kimyasal bileşik

Hipobromöz asit, kimyasal formülü HOBr olan çok zayıf ve kararsız bir asittir. Esas olarak sulu çözelti içinde üretilir ve işlenir. Dezenfektan olarak hem biyolojik hem de ticari olarak üretilir. Hipobromit tuzları nadiren katı madde olarak izole edilir.

<span class="mw-page-title-main">Arsenöz asit</span> İnorganik bileşik

Arsenöz asit (veya arsenik oksit), H3AsO3 formülüne sahip bir inorganik bileşiktir. Sulu çözeltilerde meydana geldiği bilinmektedir, ancak bu gerçek As(OH)3'ün öneminden uzaklaşmasa da saf bir malzeme olarak izole edilmemiştir.

Titanik asit, genel formül [TiOx(OH)4−2x]n ile titanyum, hidrojen ve oksijen elementlerinin kimyasal bileşiklerinin bir ailesi için genel bir isimdir. Esas olarak eski literatürde çeşitli basit titanik asitler talep edilmiştir. Bu malzemeler için kristalografik ve az spektroskopik destek yoktur. Brauer'in El Kitabı da dahil olmak üzere bazı eski literatür TiO2'den titanik asit olarak söz eder.

<span class="mw-page-title-main">Bromöz asit</span> HBrO2 formüllü bir inorganik bileşik

Bromöz asit, HBrO2 formülüne sahip bir inorganik bileşiktir. Konjugat bazının -bromitlerinin- tuzları izole edilmiş olmasına rağmen, kararsız bir bileşiktir. Asidik çözeltide, bromitler broma ayrışır.

<span class="mw-page-title-main">Tellürik asit</span>

Tellürik asit, Te(OH)6 formülüne sahip kimyasal bir bileşiktir. Sulu çözelti içinde devam eden oktahedral Te(OH)6 moleküllerinden oluşan beyaz bir katıdır. Rombohedral ve monoklinik olmak üzere iki formu vardır ve her ikisi de oktahedral Te(OH)6 molekülleri içerir. Tellürik asit, güçlü bazlara sahip tellürat tuzları ve zayıf bazlara sahip hidrojen tellürat tuzları veya sudaki tellüratların hidrolizi üzerine dibazik olan zayıf bir asittir.

Eksplosoforlar organik kimyada organik bileşiklere patlayıcı özellikler kazandıran fonksiyonel gruplardır.

<span class="mw-page-title-main">Fenton reaktifi</span>

Fenton reaktifi kirleticileri veya atık suları oksitlemede kullanılan, katalizör olarak demir içeren bir demir bileşiği (genellikle demir (II) sülfat, FeSO4) ile hidrojen peroksitin (H2O2) bir çözeltisidir. Fenton reaktifi, trikloroetilen (TCE) ve tetrakloroetilen (perkloroetilen, PCE) gibi organik bileşikleri yok etmek için kullanılabilir. 1890'larda Henry John Horstman Fenton tarafından analitik bir reaktif olarak geliştirilmiştir.

Halometan bileşikleri, bir veya daha fazla hidrojen atomunun halojen atomları (flor, klor, brom veya iyot) ile değiştirildiği metan (CH4) türevleridir. Halometanlar hem özellikle deniz ortamlarında doğal olarak bulunurlar hem de özellikle soğutucu akışkanlar, çözücüler, itici gazlar ve fumigantlar olarak insan yapımıdır. Kloroflorokarbonlar da dâhil olmak üzere birçoğu, yüksek rakımlarda bulunan ultraviyole ışığa maruz kaldıklarında aktif hâle geldikleri ve Dünya'nın koruyucu ozon tabakasını incelttikleri için geniş ilgi gördü.