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UV-Licht und Wasserstoffperoxid im Wasserwerk
AFB I–IIArzneimittelreste im Trinkwasser lassen sich mit dem UV/H₂O₂-Verfahren abbauen: Dem Wasser wird wenig Wasserstoffperoxid zugesetzt und es wird mit UV-C-Lampen (λ = 254 nm) bestrahlt. Dabei entstehen Hydroxyl-Radikale, die organische Schadstoffe angreifen.
| Bindung | HO–OH | O–H (in H₂O) | C–H (typisch) |
|---|---|---|---|
| Bindungsenthalpie in kJ/mol | 213 | 463 | 413 |
- Formulieren Sie die Spaltung von H₂O₂ mit Lewis-Formeln und Elektronenpfeilen.
- Begründen Sie, warum die O–O-Bindung homolytisch und nicht heterolytisch gespalten wird.
- Berechnen Sie die Energie eines Mols Photonen der Wellenlänge 254 nm und beurteilen Sie, ob sie für die Spaltung ausreicht.
- Erklären Sie mithilfe der Tabelle, warum HO·-Radikale C–H-Bindungen von Schadstoffmolekülen angreifen.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Die O–O-Bindung wird gespalten.
Hinweis zu Aufgabe b)
EN der Partner und Energiequelle.
Hinweis zu Aufgabe c)
\(E = N_\text{A} \cdot h \cdot c / \lambda\).
Hinweis zu Aufgabe d)
Welche Bindung wird gebildet, welche gebrochen?