Helmichs Chemie-Lexikon

Chloroxide

Es gibt sehr viele verschiedene Sauerstoffverbindungen des Chlors; die Wikipedia zählt genau 11 auf, vom Chlordioxid ClO2 über das Dichloroxid Cl2O bis zum Dichlorheptaoxid Cl2O7.

Wichtig für den Chemie-Unterricht sind aber eigentlich nur zwei dieser Chloroxide, nämlich das technisch wichtige Chlordioxid ClO2 sowie das für das Ozonloch mitverantwortliche Chlormonoxid ClO.

Chlordioxid

Chlordioxid ist bei Zimmertemperatur ein bernsteinfarbenes, stechend riechendes Gas mit chlorähnlichem Geruch. Gemische aus Luft und Chlordioxid können sehr leicht explodieren und dabei zu Chlor und Sauerstoff zerfallen. Die wässrige Lösung dagegen ist nicht explosiv. Der Siedepunkt von Chlordioxid liegt bei 11 ºC, es wird also bereits im Kühlschrank flüssig.

Das Chlordioxid-Molekül ist ein Radikal, am Chlor-Atom befindet sich eine Kugelwolke, die mit nur einem Elektron besetzt ist. Mit dem Kugelwolkenmodell lässt sich übrigens die Struktur des Chlordioxid-Moleküls nicht beschreiben, da das Chlor-Atom zwei kovalente Bindungen mit jedem Sauerstoff-Atom ausbildet und dann noch ein freies Elektronenpaar sowie das radikalische "einsame" Elektron besitzt; das Chlor besitzt demnach 11 Valenzelektronen, wenn man die Bindungselektronen der vier kovalenten Bindungen vollständig mitzählt, wie es ja eigentlich üblich ist.

Weitere Einzelheiten siehe Wikipedia.

Chlormonoxid

Auch das Chlormonoxid ClO ist ein Radikal; allerdings sitzt hier das "einsame" Elektron nicht am Chlor-Atom, sondern am Sauerstoff-Atom. ClO bildet sich u.a. durch thermischen Zerfalls von Chlordioxid, durch Photolyse von Sauerstoff-Chlor-Gemischen oder durch Reaktion von Chlor-Radikalen mit Chlordioxid oder Ozon.

In der Erdatmosphäre bildet sich Chlormonoxid durch die folgende Reaktion:

Bildung von Chlormonoxid: Cl + O3 ---> ClO + O2

Die Chlor-Radikale werden durch die Reaktion von freigesetzten FCKWs (Fluorchlor-Kohlenwasserstoffen) mit Sauerstoff freigesetzt. Durch die obige Reaktion wird die Ozonschicht der Erde angegriffen (--> Ozonloch), was sehr nachteilig ist, da uns diese Ozonschicht vor der unerwünschten UV-Strahlung schützt