VO Organische Chemie in der molekularen Biologie I
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<strong>VO</strong> <strong>Organische</strong> <strong>Chemie</strong> I 16. Ester anorganischer Säuren<br />
Glycer<strong>in</strong>tr<strong>in</strong>itrat o<strong>der</strong> (die bekanntere, aber falsche Bezeichnung) Nitroglycer<strong>in</strong>. Diese<br />
Substanz ist <strong>der</strong> Prototyp e<strong>in</strong>es Explosivstoffs.<br />
Box 16.1: Spreng- o<strong>der</strong> Explosivstoffe<br />
E<strong>in</strong>e Explosion ist e<strong>in</strong> Ereignis, bei welchem <strong>in</strong>nerhalb kürzester Zeit potentielle Energie <strong>in</strong><br />
k<strong>in</strong>etische Energie umgewandelt wird; dies kann auch e<strong>in</strong> physikalisches Ereignis se<strong>in</strong> wie<br />
e<strong>in</strong>e Kesselexplosion.<br />
Bei <strong>der</strong> chemischen Explosion wird die <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Verb<strong>in</strong>dung gespeicherte Epot <strong>in</strong> Ek<strong>in</strong><br />
umgewandelt. Der Vorgang beruht fast ausschließlich auf e<strong>in</strong>er sehr rasch ablaufenden<br />
Oxidation. Diese hat e<strong>in</strong>en explosiven Charakter, d.h. e<strong>in</strong>e rasche Ausbreitung (mo<strong>der</strong>ne<br />
Explosionsstoffe: Ausbreitungsgeschw<strong>in</strong>digkeit größer als Schallgeschw<strong>in</strong>digkeit). Somit<br />
können sämtliche brennbaren Gase (H2, CH4...) <strong>in</strong> Mischung mit O2/Luft explodieren.<br />
Voraussetzung für den raschen Ablauf ist, dass reichlich Sauerstoff vorhanden ist, <strong>der</strong> zum<br />
betreffenden Stoff sehr rasch Zutritt hat. E<strong>in</strong> (brennbares) Stück Holz ist so z.B. nicht<br />
explosiv, wohl aber fe<strong>in</strong>st verteilter Holzstaub.<br />
Das Geheimnis sämtlicher chemischen Sprengstoffe ist, dass <strong>der</strong> für die Explosion nötige<br />
Sauerstoff schon im Molekül enthalten und somit ke<strong>in</strong> O2 von außen notwendig ist.<br />
Nitroglycer<strong>in</strong> reagiert zu 3 /2 N2 + 3 CO2 + 5 /2 H2O + 1 /4 O2 + 1538 kJ/mol. Neben <strong>der</strong> extrem<br />
hohen freiwerdenden Energie ist für dessen gigantische Zerstörungskraft auch die Tatsache<br />
verantwortlich, dass nur gasförmige Produkte entstehen und e<strong>in</strong>e riesige Druckwelle<br />
erzeugen. Weiters führt <strong>der</strong> NO3-Gehalt dazu, dass viel Sauerstoff zur Verfügung steht und<br />
dass das bei <strong>der</strong> Verbrennung entstehende N2 (g) mit se<strong>in</strong>er hohen B<strong>in</strong>dungsenthalpie<br />
(945 kJ/mol) e<strong>in</strong>en wichtigen Beitrag zur Gesamtenergie leistet. Nitroglycer<strong>in</strong> ist <strong>in</strong>sofern e<strong>in</strong><br />
Spezialfall, als es soviel O2 hat, dass er im Überschuss ist (positive Sauerstoffbilanz).<br />
Nitroglycer<strong>in</strong> hat e<strong>in</strong>e Dichte von 1,6 g/cm 3 , ist farblos, flüssig und <strong>in</strong> se<strong>in</strong>er Re<strong>in</strong>form als<br />
Sprengstoff eher ungeeignet: Es ist stoßempf<strong>in</strong>dlich (d.h. es explodiert schon bei schwerer<br />
Erschütterung) und dadurch kaum transportfähig. H<strong>in</strong>gegen ist das 1886 von ALFRED NOBEL<br />
zufällig entdeckte Dynamit (Nitroglycer<strong>in</strong> <strong>in</strong> Kieselgur aufgesaugt) als Sprengstoff<br />
ungefährlich handhabbar.<br />
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