• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Tlen singletowy

    Przeczytaj także...
    Compendium of Chemical Terminology (potocznie: Gold Book – złota księga) – publikacja Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) zawierająca definicje najważniejszych pojęć stosowanych w chemii i naukach pokrewnych. Potoczna nazwa pochodzi od nazwiska brytyjskiego chemika, Victora Golda, który zainicjował prace nad napisaniem pierwszego wydania.Luminol – organiczny związek chemiczny, hydrazyd kwasu ftalowego z grupą aminową w pierścieniu aromatycznym. Jest to substancja wykazująca chemiluminescencję związaną z utlenianiem luminolu w środowisku alkalicznym, w obecności określonych aktywatorów i utleniaczy jak np. heksacyjanożelazian(III) potasu K3[Fe(CN)6] czy siarczan miedzi CuSO4. Barwa emitowanego światła widzialnego zależy od warunków utlenienia (głównie od użytych aktywatorów).
    Orbital molekularny (inaczej: cząsteczkowy, skrót: MO) jest funkcją, opisującą stan elektronu w cząsteczce, w ramach teorii orbitali molekularnych. Zwykle przedstawia się go jako kombinację orbitali atomowych – "zwykłych" bądź zhybrydyzowanych.

    Tlen singletowy – forma tlenu cząsteczkowego (O2) na najniższym stanie wzbudzonym.

    Tlen cząsteczkowy może występować w dwóch formach: singletowej i trypletowej. Forma singletowa, czyli forma bez niesparowanych elektronów, nie jest w przypadku tlenu O2 formą podstawową, lecz wzbudzoną, o wyższej energii, zaś stanem podstawowym jest forma trypletowa (dwurodnik). Jest to układ odwrotny niż dla większości cząsteczek chemicznych.

    Utlenianie – reakcja chemiczna, w której atom przechodzi z niższego na wyższy stopień utlenienia (co jest równoważne z oddaniem elektronów).Wiązanie chemiczne według klasycznej definicji to każde trwałe połączenie dwóch atomów. Wiązania chemiczne powstają na skutek uwspólnienia dwóch lub większej liczby elektronów pochodzących bądź z jednego, bądź z obu łączących się atomów lub przeskoku jednego lub większej liczby elektronów z jednego atomu na drugi i utworzenia w wyniku tego tzw. pary jonowej.
    Forma singletowa O::O lub O=O oznacza symbolicznie jako O2

    Każda kropka oznacza jeden elektron, kreska – dwa elektrony tworzące wiązanie. Sparowane elektrony niewiążące zostały pominięte.

    Tlen singletowy może istnieć w dwóch stanach energetycznych, o odmiennym rozkładzie elektronów na orbitach molekularnych:

    1. ΔgO2 – dwa sparowane elektrony na jednym orbitalu π*2p
    2. ΣgO2 – po jednym elektronie na każdym z orbitali π*2p; elektrony mają przeciwne spiny

    Tlen singletowy nadmiarową energię wewnętrzną może uwolnić podczas reakcji utleniania lub na emisję promieniowania podczerwonego o długości fali ~1270 nm. Przy dużym stężeniu tlenu singletowego widoczna może być emisja czerwonego światła (λ = 634 nm) zachodząca podczas zderzenia dwóch cząsteczek O2.

    Addycja (przyłączenie) - rodzaj reakcji chemicznej, polegającej na przyłączeniu jednej cząsteczki do drugiej w wyniku czego powstaje tylko jeden produkt bez żadnych produktów ubocznych. W chemii organicznej addycja przebiega zwykle z rozerwaniem wiązania wielokrotnego węgiel-węgiel lub węgiel-heteroatom. Istnieją jednak proste reakcje addycji, które zachodzą bez zrywania wiązań wielokrotnych takie jak np. rekombinacja rodników.Grupa karbonylowa – grupa funkcyjna występująca w wielu typach związków organicznych, składająca się z atomu węgla połączonego wiązaniem podwójnym z atomem tlenu. Zapisywana skrótowo jako CO, -C(O)- lub >C=O. Atom węgla w grupie karbonylowej ma hybrydyzację sp, w wyniku czego jest ona płaska. Najczęściej kojarzona jest z ketonami i aldehydami, w których połączona jest jedynie z atomami węgla i wodoru.

    Reakcjom chemicznym z udziałem tlenu singletowego towarzyszy często emisja światła widzialnego (chemiluminescencja), np. niebieskiego podczas utleniania luminolu.

    Diagramy energetyczne orbitali molekularnych dla trzech konfiguracji elektronowych tlenu cząsteczkowego. Od lewej: trypletowy stan podstawowy Σg; tlen singletowy w stanie wzbudzonym Δg; tlen singletowy w stanie wzbudzonym Σg. Stany te różnią się jedynie spinem elektronów i obsadzeniem dwóch zdegenerowanych orbitali antywiążących π*. Różnica energii stanów Σg i Δg wynosi 94,3 kJ/mol, a 158 kJ/mol dla Σg i Σg.

    Otrzymywanie[ | edytuj kod]

    Emisja czerwonego światła przez tlen singletowy powstający w reakcji Ca(ClO)2 + H2O2

    Forma singletowa tlenu powstaje podczas naświetlania światłem UV tlenu w stanie podstawowym w obecności barwnika uczulającego, a także w wyniku niektórych reakcji chemicznych, np. H2O2 z NaClO:

    Chemia organiczna – dziedzina chemii zajmująca się badaniem budowy, właściwości oraz reakcji związków chemicznych zawierających węgiel, a także opracowywaniem różnorodnych metod syntezy tych połączeń. Ponadto związki organiczne zawierać mogą atomy innych pierwiastków, takich jak wodór, tlen, azot, fosfor, krzem oraz siarka.Terpineny – grupa organicznych związków chemicznych, należące do terpenów jednopierścieniowych. Zaliczane są do nich te terpeny monocykliczne, które w wyniku przyłączenia dwóch cząsteczek chlorowodoru dają ten sam produkt – 1,4-dichloromentan.
    ClO + H2O2 → O2 + H + Cl + OH

    Czas życia tej formy tlenu wynosi w stanie gazowym do kilkudziesięciu minut.

    Reakcje[ | edytuj kod]

    Askaridol, produkt addycji tlenu singletowego do α-terpinenu

    Wysoka reaktywność tlenu singletowego wykorzystywana jest w szeregu reakcji chemicznych w chemii organicznej, zwłaszcza ze związkami nienasyconymi. Pierwszym etapem takich reakcji jest zwykle wytworzenie wodoronadtlenku allilowego R2C=C(R)-O-O-H lub mostka nadtlenkowego R-O-O-R. Związki te często ulegają reakcjom następczym np. jednoczesnego pęknięcia wiązania O-O i C-C z wytworzenia dwóch grup karbonylowych.

    Podchloryn sodu – nieorganiczny związek chemiczny, sól sodowa kwasu podchlorawego o wzorze chemicznym NaOCl. Posiada o pH od 12 do 13 (czyli jest silnie alkaliczny) oraz charakterystyczny ostry zapach chloru.  Sam w sobie, jest bardzo niestabilny i dlatego głównie stosuje się go w roztworach wodnych. Jest substancją odkażającą (np. wodę w basenach), ponieważ wykazuje silne właściwości utleniające. Spin – moment własny pędu cząstki w układzie, w którym nie wykonuje ruchu postępowego. Własny oznacza tu taki, który nie wynika z ruchu danej cząstki względem innych cząstek, lecz tylko z samej natury tej cząstki. Każdy rodzaj cząstek elementarnych ma odpowiedni dla siebie spin. Cząstki będące konglomeratami cząstek elementarnych (np. jądra atomów) mają również swój spin będący sumą wektorową spinów wchodzących w skład jego cząstek elementarnych.

    Zobacz też[ | edytuj kod]

  • Term molekularny
  • Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Diradicals, [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson, Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), S.J. Chalk (akt.), International Union of Pure and Applied Chemistry, wyd. 2, Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI10.1351/goldbook.D01765, ISBN 0-9678550-9-8 (ang.).
    2. 1.2 Co to są reaktywne formy tlenu?. W: Grzegorz Bartosz: Druga twarz tlenu. Wyd. 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008, s. 19, seria: Środowisko. ISBN 978-83-01-13847-9.
    3. Michael Laing. The three forms of molecular oxygen. „J. Chem. Educ.”. 66 (6), s. 453-455, 1989. DOI: 10.1021/ed066p453. 
    Chemiluminescencja – jest to zjawisko emisji fal świetlnych wytworzonych w wyniku niektórych reakcji chemicznych. Zjawisko to występuje np. podczas utleniania fosforu białego oraz podczas reakcji lucyferyny z lucyferazą.Degeneracja (zwyrodnienie) - w fizyce kwantowej zwykle mianem degeneracji określa się sytuację, kiedy jednej wartości energii układu odpowiada wiele stanów kwantowych układu. Zmieniając warunki fizyczne, np. umieszczając go w polu magnetycznym, energie różnych stanów kwantowych mogą zmienić się w różnym stopniu, rozdzielając jeden poziom energetyczny na kilka.




    Warto wiedzieć że... beta

    Allil (2-propenyl, grupa allilowa) – jednowartościowa grupa organiczna wywodząca się z propenu o wzorze CH2=CHCH2−. Występuje w związkach nienasyconych jak np. alkohol allilowy i eugenol.
    Mostek – w chemii, połączenie dwóch fragmentów związku chemicznego za pomocą wiązania, atomu lub prostego łańcucha atomów. Mostki mogą łączyć dwie grupy funkcyjne lub istotne fragmenty strukturalne cząsteczki (np. w cystynie mostek dwusiarczkowy łączy dwie reszty cysteinowe) lub może być elementem związku policyklicznego (np. związki bicykliczne zbudowane są z trzech mostków łączących się przy tzw. atomach przyczółkowych).
    Orbital antywiążący – orbital molekularny destabilizujący cząsteczkę, w którym elektrony mają wyższą energię niż gdyby przebywały na swoich orbitalach atomowych. Orbitale antywiążące są oznaczane gwiazdką, np. σ* lub π*.
    Ultrafiolet, nadfiolet, promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie nadfioletowe (skrót UV) – promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od 10 nm do 400 nm (niektóre źródła za ultrafiolet przyjmują zakres 100–400 nm), niewidzialne dla człowieka. Promieniowanie ultrafioletowe są to fale krótsze niż promieniowanie widzialne i dłuższe niż promieniowanie rentgenowskie. Zostało odkryte niezależnie przez niemieckiego fizyka, Johanna Wilhelma Rittera, i brytyjskiego chemika, Williama Hyde’a Wollastona, w 1801 roku.
    Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej (ang. International Union of Pure and Applied Chemistry, w skrócie IUPAC [aj-ju-pak]) – międzynarodowa organizacja zajmująca się przede wszystkim standaryzacją symboliki, nazewnictwa i wzorców wielkości fizycznych stosowanych przez chemików na całym świecie. Oprócz tego IUPAC zajmuje się koordynacją badań naukowych oraz organizacją międzynarodowych kongresów i konferencji o tematyce chemicznej.
    Rodniki (dawn. wolne rodniki) – atomy lub cząsteczki zawierające niesparowane elektrony, czyli charakteryzujące się spinem elektronowym różnym od 0. Niektóre układy o całkowitym spinie równym 0, lecz wykazujące tzw. polaryzację spinową (np. niektóre stany przejściowe) czasem traktowane są jako dwurodniki.
    Podczerwień (promieniowanie podczerwone) (ang. infrared, IR) – promieniowanie elektromagnetyczne o długości fal pomiędzy światłem widzialnym a falami radiowymi. Oznacza to zakres od 780 nm do 1 mm.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.033 sek.