Chemie - explosive Käfer?
Aufgabe (brauche Hilfe meine Hausaufgabe zu lösen):
In der Tierwelt setzt der Bombardierkäfer auf eine chemische
Waffe zur Verteidigung. Wird das Insekt angegriffen, schießt
es dem Angreifer einen durchdringend riechenden, 100°C
heißen Dampf entgegen. Selbst ein von einer Kröte
verschluckter Bombardierkäfer schießt weiter, bis er
unverletzt wieder ausgespuckt wird. Die Explosion wird in einer körpereigenen „Reaktionskammer"
aus Chitin ausgelöst. Dabei reagieren durch Drüsen eingespritztes
Wasserstoffperoxid und Hydrochinon miteinander. Mithilfe der
Enzyme Katalase und Peroxidase werden Hydrochinon zu
giftigem 1,4-Benzochinon und Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff
„oxidiert. In beiden Fällen werden die Elektronen auf weitere
Wasserstoffperoxid-Moleküle übertragen, wobei Wasser entsteht.
a) Gib die Lewis-Formeln für Hydrochinon und 1,4-Benzochinon
an. Ordne beide Stoffe jeweils einer organischen Stofklasse zu.
b)Entwickle die Reaktionsgleichung für die beschriebene
Explosionsreaktion ausgehend von den Teilgleichungen.
c) Zum Auslösen der Explosion spritzt der Käfer 1 • 105 ml einer
Hydrochinon-Lösung (c = 9,09 • 104
mol/l) in die
. Reaktionskammer" ein. Berechne das Volumen an
Wasserdampf, das bei der Explosion bei 100°C und Normaldruck entsteht.
1 Antwort
Die Katalase zerlegt H₂O₂ (Disproportionierung), wobei auch viel Energie freiwird:
2 H₂O₂ ⟶ 2 H₂O + O₂
Die Peroxidase katalysiert die Oxidation von Hydrochinon mit H₂O₂ als Oxidationsmittel. Es entsteht p-Benzochinon (p-Chinon, 1,4-Benzochinon):
Hydrochinon + H₂O₂ ⟶ p-Chinon + 2 H₂O
(Strukturformeln sind mir hier zu kompliziert).
Den letzten Teil verstehe ich nicht. Der Käfer wird ja weder 1⋅105=105 ml noch 1⋅10⁵=100 m³ Reaktionslösung einsetzen, und 10⁻⁵ ml = 10 nl kommt mir wiederum zu gering vor (ganz abgesehen, daß das Minus von mir dazugedichtet wurde). Und ich verstehe auch nicht, was ich mit der (irrsinnig hohen) Konzentrationsangabe fürs Hydrochinon machen soll.