Оглавление 116 117 118 119 120 — — — 270 

Перекись водорода Н2О2. Чистая перекись водорода предоставляет собой почти бесцветную, сиропообразную жидкость уд. веса 1,46, затвердевающую при —1,7° с образованием игольчатых кристаллов. Это очень непрочное вещество, способное разлагаться со взрывом на воду и кислород, причем выделяется большое количество тепла:

2О2= 2О + О2 + 46 ккал

Более устойчивыми являются водные растворы перекиси водорода, которые в прохладном месте могут сохраняться довольно долго. Нагревание и свет сильно ускоряют процесс разложения: из раствора начинают выделяться пузырьки кислорода и в конце концов остается чистая вода.

Разложение перекиси водорода ускоряется также различными катализаторами. Если, например, в пробирку с раствором перекиси водорода бросить немного двуокиси марганца МnO2, то происходит бурная реакция и из пробирки выделяется кислород. В то же время некоторые вещества замедляют разложение перекиси водорода. К числу их относятся, например, некоторые соли фосфорной кислоты.

Перекись водорода образуется в качестве промежуточного продукта при горении водорода, но ввиду высокой температуры водородного пламени тотчас же разлагается на воду и кислород. Однако если направить водородное пламя на кусок льда, то в образующейся воде можно обнаружить следы перекиси водорода.

Перекись водорода получается также при действии атомарного водорода на обыкновенный (молекулярный) кислород.

При образовании перекиси водорода из атомарного водорода и кислорода атомы водорода связываются ковалентно с атомами кислорода, входящими в состав его молекул, причем двойная связь между атомами кислорода переходит в простую, как видно из следующей схемы:

двойная связь между атомами кислорода

Поэтому обыкновенную структурную формулу перекиси водорода, в которой связи показаны черточками, изображают так:

Н—О—О—Н

Эта формула не дает, однако, представления о пространственной структуре молекул Н2O2, в которых связи атомов водорода с атомами кислорода образуют со связью между атомами кислорода угол около 100°, вследствие чего молекулы перекиси водорода обладают значительной полярностью.

В молекуле перекиси водорода Н2O2 атомы кислорода связаны между собой неполярной ковалентной связью, тогда как. связи между атомами водорода и кислорода (вследствие смещения общих электронов в сторону кислорода) полярны. Поэтому в водном растворе, под влиянием полярных молекул воды, перекись водорода может отщеплять ионы водорода.

Перекись водорода может быть получена рядом способов^ Долгое время основным способом ее получения являлось действие разбавленной серной кислоты на перекись бария ВаO2 или: натрия Na2O2:

ВаO2 + H2SO4 = BaSO4 + Н2O2

В настоящее время, в связи с разработкой методов электрохимического получения перекиси водорода, этот способ утратил свое-значение.

Электрохимические методы получения Н2O2 позволяют получать чистые и высококонцентрированные (85—90%-ные) растворы перекиси водорода, отличающиеся большой стабильностью.

Перекись водорода обладает свойствами очень слабой двухосновной кислоты (К = 1,510-12). В водном растворе она распадается, хотя и в незначительной степени, на ионы:

H2O2 ⇄ H + HO2

HO2‘ ⇄ H + O2»

С некоторыми основаниями перекись водорода непосредственно вступает в реакцию обмена, образуя соли. Так, при действии перекиси водорода на водный раствор гидрата окиси бария выпадает осадок бариевой соли перекиси водорода:

Ва(ОН)2 + Н2O2 = BaO2 + 2Н2O

Соли перекиси водорода называются перекисями. Как и другие соли, они состоят из положительно и отрицательно заряженных ионов, причем отрицательно заряженными ионами в данном случае являются ионы O2

При действии кислот на перекиси снова получается перекись водорода и соль соответствующей кислоты. Таким образом, приведенная выше реакция получения перекиси водорода из ВаО2

представляет собой не что иное, как вытеснение слабой кислоты из ее соли сильной кислотой.

Наиболее характерным химическим свойством перекиси водорода является ее резко выраженная окислительная способность, благодаря которой перекись водорода может окислять очень многие вещества. В качестве примера рассмотрим реакцию окисления йодистого калия, сопровождающуюся выделением иода:

 2KJ + Н2O2 = J2 + 2КОН

или в ионной форме

2 J’ + Н2O2 = J2 + 2OН’

Так как молекулы Н2O2 могут отщеплять в водном растворе ионы О2«, то происходящий процесс можно рассматривать как окисление ионов иода J’ ионами О2«:

SAM_1883-1

Отдавая два электрона ионам O2«, ионы иода превращаются в нейтральные атомы иода, соединяющиеся затем в молекулу J2, а ион O2«, присоединяя два электрона, превращается в две иона О, образующие с ионами водорода два гидроксильных иона. Таким образом, ион О2» является окислителем, а ион J’ — восстановителем. Гораздо реже, только при взаимодействии с очень сильными окислителями, перекись водорода может проявлять восстановительные свойства. Так, например, при взаимодействии перекиси водорода с хлором происходит следующая реакция:

Сl2 + Н2O2 = 2НСl + O2

В этом случае ион O2» является восстановителем. Отдавая два электрона атомам хлора, сам он превращается в электронейтральную молекулу O2.

На окислительных свойствах перекиси водорода основано ее довольно обширное практическое применение. Действуя окисляющим образом на различные красящие вещества, она является прекрасным средством для отбеливания тканей, соломы и других материалов; разрушая красящие вещества, перекись водорода почти не затрагивает отбеливаемый материал.

Перекись водорода применяется также для обновления старых картин, написанных масляными красками и потемневших от времени вследствие превращения свинцовых белил в черный сульфид свинца под действием содержащихся в воздухе следов сероводорода.

При промывании картин перекисью водорода черный сульфид свинца окисляется в белый сульфат свинца:

PbS + 4Н2O2 = PbSO4 + 4Н2о

45383c384f2-1

Высококонцентрированная (85—90%-вая) перекись водорода в смеси с некоторыми горючими материалами используется для получения взрывчатых составов. Слабый (обычно 3%-ный) раствор перекиси водорода применяется в медицине как дезинфицирующее средство для промывания ран, для полоскания горла и т. п.

При промывании картин перекисью водорода черный сульфид свинца окисляется в белый сульфат свинца:

PbS + 4Н2O2 = PbSO4 + 4Н2О

SAM_1884-1

Высококонцентрированная (85—90%-ная) перекись водорода в смеси с некоторыми горючими материалами используется для получения взрывчатых составов. Слабый (обычно 3%-ный) раствор перекиси водорода применяется в медицине как дезинфицирующее средство для промывания ран, для полоскания горла и т. п.

117 118 119

Вы читаете, статья на тему Перекись водорода Н2О2