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Formel für Ozon und die chemische Herstellung - eine Versuchsanleitung

Autor: Patricia Mevissen

Ozon kennen die meisten nur als Gas der Stratosphäre. Doch welche chemische Formel dieses Stoff besitzt, welche Eigenschaften er hat und dass man ihn auch künstlich herstellen kann, wissen die wenigsten. Erfahren Sie mehr über diese Verbindung.

Ozon kann durch Blitze entstehen.
Ozon kann durch Blitze entstehen.

Was Sie benötigen:

  • verdünnte Schwefelsäure
  • Kaliumpermanganat
  • Becherglas
  • Glasstab
  • Wasser
  • Schutzkleidung (Kittel, Schutzbrille, Handschuhe, Haarband)
  • Abzug

Chemische Formel und Eigenschaften

  • Ozon besitzt die chemische Summenformel O3 . Dies bedeutet, dass drei Sauerstoffatome aneinandergebunden sind. Daher wird diese Verbindung auch Trisauerstoff genannt.
  • Ozon ist ein instabiles, farbloses bis leicht bläuliches Gas, welches eine starke oxidierende Wirkung aufweist. Daher hat es eine reizende Wirkung auf die Atemwege.
  • Ab -110,5°C liegt diese Verbindung als blaue Flüssigkeit vor, welche bei -192,7°C zu einem schwarzen Feststoff erstarrt. In jedem Aggregatzustand besitzt das Molekül eine gewinkelte räumliche Struktur.
  • Die allgemeine Reaktion zum Ozon läuft immer nach folgender Formel ab:
    O + O2 → O3 . Dies bedeutet, dass ein freies Sauerstoffradikal eine Verbindung mit einem Sauerstoffmolekül eingeht.
  • Ein Sauerstoffradikal kann durch hohe elektrische Spannung, wie Sie beispielsweise bei einem Blitz vorliegt, entstehen. Eine andere Möglichkeit ist Fotodissoziation. Hierbei wird durch energiereiches Licht ein Sauerstoffmolekül in die Radikale gespalten. Erdnah wird ein Sauerstoffradikal häufig durch die UV-induzierte Spaltung von Stickstoffdioxid (NO2) frei. Hierbei entsteht auch Stickstoffmonoxid.

Versuchsanleitung zur Darstellung von Ozon

Ozon sollte im Labor nur als Nebenprodukt hergestellt werden. Somit tritt es auch bei diesem Versuch nur als Bestandteil des Luftgemisches auf.

  1. Bereiten Sie sich durch Anlegen von Schutzkleidung auf Ihren Versuch vor. Stellen Sie anschließend alle Materialien in einen Abzug und schalten Sie ihn an.
  2. Stellen Sie eine Kaliumpermanganat-Lösung mit Wasser in einem Becherglas her. Verrühren Sie alles so lange mit dem Glasstab, bis kein Feststoff mehr sichtbar ist.
  3. Geben Sie anschließend unter Rühren die verdünnte Schwefelsäure hinzu. Bei der eintretenden Reaktion entsteht nicht nur Sauerstoff, sondern auch Ozon wird in geringer Menge frei.
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