Dihidrogén-trioxid

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Dihidrogén-trioxid
Trioxidan.svg
A trioxidán szerkezeti képlete hidrogénatomokkal
IUPAC-név trioxidán
Más nevek dihidrogén-trioxid
hidrogén-trioxid
víz-levegő
dihidroxi-éter
Kémiai azonosítók
CAS-szám 14699-99-1
PubChem 166717
ChemSpider 145859
ChEBI 46736
Gmelin 200290
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet H2O3
Moláris tömeg 50,01 g/mol
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

A dihidrogén-trioxid vagy trioxidán a hidrogén-polioxidok közé tartozó instabil szervetlen vegyület, képlete H2O3 vagy HOOOH. Vizes oldatban vízre és szingulett oxigénre bomlik:

Trioxidane decomposition.png

A fordított reakció, azaz amikor szingulett oxigénből és vízből H2O3 keletkezik ritka, részben, mert a szingulett oxigén nem fordul gyakran elő. Az élőlényekben ugyanakkor ismert egy olyan reakció, melynek során szingulett oxigénből ózon keletkezik. A feltételezett mechanizmus szerint szingulett oxigénből antitest katalízis hatására trioxidán keletkezik.[1]

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Csekély, de kimutatható mennyiségű A H2O3 keletkezik ózon és hidrogén-peroxid reakciójában vagy a víz elektrolízise során. Nagyobb mennyiség állítható elő ózon és szerves redukálószerek alacsony hőmérsékleten, különböző szerves oldószerekben (az antrakinon-eljáráshoz hasonlóan) végzett reakciójával. Szerves hidrotrioxidok (ROOOH) bomlása során is keletkezik.[2]

Hidrogén-peroxid és ózon keverékét használják szerves anyagokkal szennyezett talajvizek fertőtlenítésére, előbbiek reakciójában H2O3 és H2O5 is keletkezik.[3]

Szerkezete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Spektroszkópiai vizsgálat szerint a dihidrogén-trioxid ferde, lineáris molekula, melyben az O−O kötések rövidebbek mint a hidrogén-peroxidban. Valószínűleg előfordul dimerként és trimerként is. A hidrogén-peroxidnál valamivel erősebb sav, H+ és OOOH ionokra disszociál.[4]

Reakciói[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A H2O3 könnyen vízre és szingulett oxigénre bomlik. Szobahőmérsékleten szerves oldószerekben 16 perc a felezési ideje, vízben csak a másodperc törtrészéig létezik. Kéntartalmú szerves vegyületekkel szulfoxidokat (X−SO−X) képez.

A legújabb kutatások szerint a dihidrogén-trioxid felelős az ózon/hidrogén-peroxid keverék antimikrobiális hatásáért. Mivel utóbbi két vegyület a biológiai rendszerekben is megtalálható, valószínűsítik, hogy az egyik emberi antitest dihidrogén-trioxidot állít elő oxidálószerként a betolakodó baktériumok ellen.[1][5]

A biológiai rendszerekben a dihidrogén-trioxid szingulett oxigén és víz közötti reakcióban keletkezik (a reakció iránya a koncentrációviszonyoktól függően változhat), a szingulett oxigént az immunsejtek állítják elő.[2][6]

Kísérletileg először 2005-ben vizsgálták, mikrohullámú spektroszkópiával. A molekula transz konformációjú, benne az O−O kötés hossza 142,8 pikométer, szemben a hidrogén-peroxidra jellemző 146,4 pikométeres értékkel. Elméleti számítások szerint további oxigén láncmolekulák vagy hidrogén-polioxidok léteznek (általános összegképletük H2On), és kis nyomású gázban akár végtelenül hosszú oxigénlánc is létezhet. Ezen spektroszkópiai bizonyítékok birtokában elkezdhető e molekulák keresése a csillagközi anyagban.[4]

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Trioxidane című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. ^ a b Paul T. Nyffeler, Nicholas A. Boyle, Laxman Eltepu, Chi-Huey Wong, Albert Eschenmoser, Richard A. Lerner, Paul 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. o. DOI:10.1002/anie.200460457. PMID 15317003.  
  2. ^ a b Božo Plesničar (2005.). „Progress in the Chemistry of Dihydrogen Trioxide (HOOOH)” (PDF). Acta Chim. Slov 52, 1–12. o. Hozzáférés ideje: 2012. április 23.  
  3. Xin Xu and William A. Goddard III. Peroxonechemistry:Formation of H2O3 and ring-(HO2)(HO3) from O3/H2O2
  4. ^ a b Kohsuke Suma, Yoshihiro Sumiyoshi, and Yasuki Endo (2005.). „The Rotational Spectrum and Structure of HOOOH”. J. Am. Chem. Soc. 127 (43), 14998–14999. o. DOI:10.1021/ja0556530. PMID 16248618.  
  5. A Time-Honored Chemical Reaction Generates an Unexpected Product, News & Views, September 13, 2004
  6. Roald Hoffmann (2004.). „The Story of O”. American Scientist. DOI:10.1511/2004.1.23.