Τριοξιδάνιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Τριοξιδάνιο
Trioxidan.svg
Γενικά
Όνομα IUPAC Τριοξιδάνιο
Άλλες ονομασίες Τριοξείδιο του διυδρογόνου
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος H2O3
Μοριακή μάζα 50,01 amu
Αριθμός CAS 14699-99-1
SMILES ΟΟO
InChI 1S/H2O3/c1-3-2/h1-2H
PubChem CID 166717
ChemSpider ID 145859
Δομή
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).

Το τριοξιδάνιο[1] είναι η ανόργανη χημική ένωση υδρογόνου και οξυγόνου με χημικό τύπο Η2Ο3. Είναι ένα από τα οξείδια του υδρογόνου. Σε υδατικά διαλύματα, το τριοξιδάνιο διασπάται σχηματίζοντας νερό και διοξυγόνο μονής κατάστασης:

Trioxidane decomposition.png

Η αντίστροφη αντίδραση, δηλαδή η προσθήκη διοξυγόνου μονής κατάστασης σε νερό, τυπικά δεν συμβαίνει, εν μέρει εξαιτίας της σπανιότητας του διοξυγόνου μονής κατάστασης. Σε βιολογικά συστήματα, ωστόσο, το όζον είναι γνωστό ότι παράγει διοξυγόνου μονής κατάστασης, και υποθέτεται ότι υπάρχει μηχανισμός, που καταλύεται από ένα αντίσωμα, και παράγει τριοξιδάνιο από διοξυγόνο μονής κατάστασης[2].

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το τριοξιδάνιο μπορεί να ληφθεί σε μικρές, αλλά ανιχνεύσιμες, ποσότητες με χημική αντίδραση όζοντος και υπεροξείδιου του υδρογόνου, ή με ηλεκτρόλυση του νερού. Μεγαλύτερες ποσότητες τριοξιδάνιου έχουν παραχθεί με αντίδραση όζοντος με οργανικά αναγωγικά μέσα, σε χαμηλές θερμοκρασίες και σε μια ποικιλία οργανικών διαλυτών, σε αναλογία με τη διεργασία ανθρακινόνης. Τριοξιοδάνιο παράγεται επίσης με τη διάσπαση οργανικών υδροτριοξείδιων (ROOOH)[3].

Η αντίδραση όζοντος με υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι γνωστή ως «διεργασία υπεροξόνιου» (peroxone process). Αυτό το μίγμα χρησιμοποιήθηκε για κάποιο χρονικό διάαστημα για το χειρισμό υπόγειου ύδατος μολυσμένου με οργανικές ενώσεις. Η αντίδραση αυτή παράγει τριοξιδάνιο, αλλά και πεντοξιδάνιο (Η2Ο5)[4].

Δομή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Φασματοσκοπική ανάλυση έδειξε ότι το μόριο του τριοξιδάνιου έχει μια τεθλασμένη γραμμική δομή H-O-O-O-H, με τους δεσμούς O-O βραχύτερους από τον αντίστοιχο στο υπεροξείδιο του υδρογόνου. Διάφορες διμερείς και τριμερείς μορφές φαίνεται επίσης ότι υπάρχουν.

Αντιδράσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Είναι λίγο πιο όξινο από το υπεροξείδιο του υδρογόνου, διιστάμενο σε H+ και ΟΟΟΗ-[5].

Το τριοξιδάνιο γρήγορα διασπάται σε νερό και διοξυγόνο μονής κατάστασης, με ημιζωή περίπου ίση με 16 λεπτά, σε οργανικούς διαλύτες, στη θερμοκρασία δωματίου (20°C), αλλά μόνο μερικά μερικά χιλιοστοδευτερόλεπτα, αν διαλυθεί σε νερό. Αντιδρά με θειαιθέρες παράγοντας θειοξείδια, αλλά ελάχιστα άλλα είναι γνωστά για τη χημική δραστηριότητα του τριοξιδάνιου.

Πρόσφατη έρευνα έδειξε ότι το τριοξιδάνιο είναι ένα ενεργό συστατικό, υπεύθυνο για τις αντιμικροβιακές ιδιότητες του πολύ γνωστού μίγματος όζοντος - υπεροξείδιου του υδρογόνου. Επειδή και οι δυο χημικές ουσίες είναι παρούσες σε βιολογικά συστήματα, υπάρχει μια διαφονία για το άν ένα αντίσωμα του ανθρώπινου σώματος μπορεί να παράξει τριοξιδάνιο, ως ένα ισχυρό οξειδωτικό ενάντια στα εισβάλλοντα βακτήρια[2][6]. Η πηγή της ένωσης σε βιολογικά συστήματα είναι η αντίδραση διοξυγόνου μονής κατάστασης και νερού, που προχωρά και προς τις δυο κατευθύνσεις, ανάλογα με το συσχετισμό των συγκεντρώσεων των εμπλεκόμενων χημικών ουσιών. Το διοξυγόνο μονής κατάστασης παράγεται από ανοσοκύτταρα[3][7].

Έρευνα για τριοξιδάνιο στο διάστημα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το 2005 παρατηρήθηκε τριοξιδάνιο πειραματικά με φασματοσκοπία μικροκυμάτων στα καυσαέρια ενός υπερηχητικού αεριωθούμενου. Το μόριο υπάρχει σε μια trans- διαμόρφωση, με τους δεσμούς O-O να έχουν μήκος 142,8 pm, έναντι 146,4 pm, που έχει μήκος ο αντίστοιχος δεσμός στο υπεροξείδιο του υδρογόνου. Η υπολογιστική χημεία προβλέπει ότι μόρια με αλυσίδα περισσότερων ατόμων οξυγόνου, δηλαδή πολυοξείδια του υδρογόνου, υπάρχουν, ακόμη και με άπειρα άτομα οξυγόνου μπορούν να υπάρξουν, σε χαμηλές θερμοκρασίες. Με τις παραπάνω φασματοσκοπικές ενδείξεις έχει αρχίσει μια έρευνα για την εύρεση τέτοιων τύπων μορίων στο διαστρικό μέσο[5].

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  2. 2,0 2,1 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. doi:10.1002/anie.200460457. PMID 15317003.
  3. 3,0 3,1 Božo Plesničar (2005). "Progress in the Chemistry of Dihydrogen Trioxide (HOOOH)" (PDF). Acta Chim. Slov 52: 1–12. Retrieved 23 April 2012.
  4. Xin Xu and William A. Goddard III. Peroxonechemistry:Formation of H2O3 and ring-(HO2)(HO3) from O3/H2O2
  5. 5,0 5,1 Kohsuke Suma, Yoshihiro Sumiyoshi, and Yasuki Endo (2005). "The Rotational Spectrum and Structure of HOOOH". J. Am. Chem. Soc. 127 (43): 14998–14999. doi:10.1021/ja0556530. PMID 16248618.
  6. A Time-Honored Chemical Reaction Generates an Unexpected Product, News & Views, September 13, 2004
  7. Roald Hoffmann (2004). "The Story of O". American Scientist. doi:10.1511/2004.1.23.
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Trioxidane της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).