Gewinnung von Fluor, Brom und Iod

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1 Gewinnung von Fluor, Brom und Iod Iod Brom Anorganische Chemie Johannes Schwingel, Benjamin Berber

2 Inhalt Einleitung Fluor Geschichte Eigenschaften/Vorkommen Herstellung Verwendung Brom Geschichte Eigenschaften /Vorkommen Herstellung Verwendung Iod Geschichte Eigenschaften /Vorkommen Herstellung Verwendung

3 Einleitung Fluor, Brom und Iod gehören zu den Halogenen (Salzbildner) Sind sehr reaktiv In der elementaren Form instabil Anwendung in Medizin,Kosmetik und Industrie Verhältnismäßiges Vorkommen der Halogene

4 Fluor Geschichte Jahr 1530 Gregorius Agricola beschrieb das erste Fluorsalz Calciumfluorid(Flussspat) Jahr 1768 Carl Wilhelm Scheele entdeckte die Fluoreszenz von Flussspat (Calciumfluorid) Jahr 1808 Humphrey Davy behauptet das Fluor ein eigenständiges Element ist Jahr 1886 Henri Moissan gelang die Darstellung von Fluor Jahr 1938 Aufschwung der Fluorherstellung Gregorius Agricola Dunkelgrüne Fluorit Zwillingskristalle (links) unter kurzwelligem UV Licht (rechts) Henri Moissan

5 Fluor Eigenschaften T+ C Höchste Elektronegativität Bei Raumtemperatur gasförmig Kondensiert bei 188 C Erstarrt bei 219 C (bildet gelbe Kristalle) Aufbewahrung in Flaschen mit einer Cu Ni Legierung Fluoritkristalle

6 Fluor Vorkommen Fluor liegt mit einem Massenanteil von 0,046 % in der Erdhülle vor. Aufgrund seiner Reaktivität kommt Fluor nicht elementar vor. Die häufigsten vorkommenden Fluoride sind Fluorapatit (Ca 5 (PO 4 ) 3 F) Fluorit (CaF 2 ) Größere Fluoritvorkommen gibt es in Russland, China, Mexiko, Spanien und Südafrika Häufigkeiten in % in ppm Weltall 0, ,4 Sonne 0, Erdkruste 0, Meer 0,0001 1,3 Mensch 0, ,1

7 Fluor Herstellung Technische Herstellung Ausgangsstoff CaF 2 + H 2 SO 4 CaSO 4 + 2HF Bildung saurer Salze KF + HF [F H F] + K + KF + 2 HF [F H F H F] + K + Elektrolyse von KF mit 2HF Kathode: 2H + + 2e H 2 Anode: 2F F 2 + 2e Chemische Herstellung 2AgF 2 ΔT 2AgF + F 2

8 Fluor Verwendung Fluorwasserstoff in der Glasindustrie FKW als Kühlmittel NaF als Holzschutzmittel Beschichtungen von Bratpfannen(PTFE) SF 6 als gasförmiges Dielektrikum in Hochspannungsschaltern Trennung von Uranisotope mit (UF 6 ) Oberflächenfluorierung von Kunststoffen

9 Brom Geschichte Jahr 1826 Jahr 1860 Chemiker Atoine Jerome Balard isolierte erstmals Brom aus Meeresalgen Start der industriellen Herstellung Namensgeber Joseph Louis Gay Lussac nach dem lateinischen Begriff bromos Gestank

10 Brom Eigenschaften Rot braunes Gas, Feststoff metallisch glänzend Bei Raumtemperatur flüssig Schmelzpunkt 7 C Siedepunkt 59 C Sehr giftig

11 Brom Vorkommen Hauptsächlich als NaBr,KBr im Meerwasser enthalten. Bromgehalt im Toten Meer etwa 1,5% (als MgBr 2 ) Salze in der Erdkruste sind selten Häufigkeiten in % in ppm Weltall 0, ,007 Sonne 0, ,009 Erdkruste 0, Meer 0, ,3 Mensch 0,0002 2

12 Brom Herstellung Wärmerückgewinnung Reaktion im Bromturm mit endgegenströmenden Chlor 2Br Cl2 Br Cl Brom wird mit Wasserdampf ausgetrieben Entwässerung im Raffinationstürmchen

13 Brom Verwendung Flammschutzmittel Schädlingsbekämpfung Medizin (Narkose, Beruhigungsmittel) Bleichmittel Indikator (nicht gesättigte Verbindungen entfärben Bromwasser)

14 Iod Geschichte Jahr 1500 Iod wurde aus Asche verbrannter v.chr. Algen in der Medizin verwendet Jahr 1811: Jahr 1813: von Bernhard Courtois bei Herstellung von Schießpulver gewonnen. Erforschung des elementaren Charakters von Nicolas Clement Desormes und Joseph Gay Lussac

15 Iod Eigenschaften Dunkelviolett bis grau glänzend Bei Raumtemperatur fest Schmelzpunkt 114 C Siedepunkt 184 C Gesundheitsschädlich /Umweltschädlich

16 Iod Vorkommen Als NaIO3,NaIO4 und Ca(IO 3 ) 2 in Chilesalpeter In Gestein und Boden In Algen Häufigkeiten in % in ppm Weltall 0, ,001 Sonne 0, ,0019 Erdkruste 0, ,5 Meer 0,0001 0,5 Mensch 0,0001 1

17 Iod Herstellung 1. Hängt eng mit der Schwefelsäureherstellung zusammen HIO HIO H 2 + 5HI SO 3 3H 2. Oxidation mit Chlor von Salzsole HI + 3H O + I 2 2 SO 2NaI + Cl NaCl + I 4 2

18 Iod Verwendung Als Antiseptikum Als Zusatz im Speisesalz Als Röntgenkontrastmittel Kaliumiodid Tabletten

19 Zusammenfassung Herstellung Fluor : Elektrolyse von Fluorwasserstoff Brom: Oxidation mit Chlorgas Iod : Reduktion von Iodat Reaktivität Fluor nimmt Brom ab Iod Brom t Iod t Fluor 7.000t

20 Quellen dietmar rose.de Vorlesungsskript Prof. Dr. Jüstel Jander Blasius Lehrbuch der anorganischen Chemie

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