Пероксид водорода
Перокси?д водоро?да (перекись водорода ), H 2 O 2 — простейший представитель пероксидов. Бесцветная жидкость с «металлическим» вкусом. неограниченно растворимая в воде. спирте и эфире. Концентрированные водные растворы взрывоопасны.
Пероксид водорода является хорошим растворителем. Из воды выделяется в виде неустойчивого кристаллогидрата H2 O2 •2H2 O.
Молекула пероксида водорода имеет следующее строение:
Содержание
Химические свойства [ править | править исходный текст ]
Оба атома кислорода находятся в промежуточной степени окисления ?1, что и обуславливает способность пероксидов выступать как в роли окислителей, так и восстановителей. Наиболее характерны для них окислительные свойства:
При взаимодействии с сильными окислителями пероксид водорода выступает в роли восстановителя, окисляясь до атомарного кислорода:
Молекула пероксида водорода сильно полярна, что приводит к возникновению водородных связей между молекулами. Связь O—O непрочна, поэтому H2 O2 — неустойчивое соединение, легко разлагается. Так же этому может поспособствовать присутствие ионов переходных металлов.
В разбавленных растворах пероксид водорода тоже неустойчив и самопроизвольно диспропорционирует на H2 O и 2O. Реакция диспропорционирования катализируется ионами переходных металлов, некоторыми белками:
Однако очень чистый пероксид водорода вполне устойчив.
Пероксид водорода проявляет слабые кислотные свойства (К = 1,4·10 ?12 ), и поэтому диссоциирует по двум ступеням:
При действии концентрированного раствора Н2 O2 на некоторые гидроксиды в ряде случаев можно выделить пероксиды металлов, которые можно рассматривать как соли пероксида водорода (Li2 O2 . MgO2 и др.):
Пероксид водорода может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Например, при взаимодействии с оксидом серебра он является восстановителем:
В реакции с нитритом калия соединение служит окислителем:
Пероксидная группа [—O—O—] входит в состав многих веществ. Такие вещества называют пероксидами, или пероксидными соединениями. К ним относятся пероксиды металлов (Na2 O2 . BaO2 и др.).
Кислоты, содержащие пероксидную группу, называют пероксокислотами. например, пероксомонофосфорная H3 PO5 и пероксодисерная H2 S2 O8 кислоты.
Окислительно-восстановительные свойства [ править | править исходный текст ]
При восстановлении Н2 O2 образуется Н2 O или ОН-, например:
При действии сильных окислителей H2 O2 проявляет восстановительные свойства, выделяя свободный кислород:
например:
Реакцию KMnO4 с Н2 O2 используют в химическом анализе для определения содержания Н2 O2 :
Окисление органических соединений пероксидом водорода (например, сульфидов и тиолов ) целесообразно проводить в среде уксусной кислоты .
Биологические свойства [ править | править исходный текст ]
Пероксид водорода относится к реактивным формам кислорода и при повышенном образовании в клетке вызывает оксидативный стресс. Некоторые ферменты. например глюкозоксидаза. образуют в ходе окислительно-восстановительной реакции пероксид водорода, который может играть защитную роль в качестве бактерицидного агента. В клетках млекопитающих нет ферментов, которые бы восстанавливали кислород до перекиси водорода.
Однако, несколько ферментных систем (ксантиноксидаза. НАДФ•H-оксидаза. циклооксигеназа и др.) продуцируют супероксид. который спонтанно или под действием супероксиддисмутазы превращается в пероксид водорода.
Получение [ править | править исходный текст ]
Пероксид водорода получают в промышленности при реакции с участием органических веществ, в частности, каталитическим окислением изопропилового спирта :
В промышленных масштабах пероксид водорода получают электролизом серной кислоты. в ходе которого образуется надсерная кислота, и последующим разложением последней до пероксида и серной кислоты.
В лабораторных условиях для получения пероксида водорода используют реакцию:
Комментариев нет:
Отправить комментарий