Речовина · H₂O₂
Гідроген пероксид, H₂O₂
Гідроген пероксид H₂O₂ — безбарвна рідина, у якій два атоми Оксигену сполучені між собою, а ступінь окиснення Оксигену дорівнює −1. Розкладається на воду й кисень (каталізатор MnO₂) і може бути і окисником, і відновником.
- Формула
- H₂O₂; H–O–O–H; M = 34 г/моль
- Клас
- пероксид (не оксид); дуже слабка кислота
- Ступінь окиснення
- Оксиген −1; Гідроген +1
- Сталі
- чиста: т. пл. ≈ −0,4 °C; густина ≈ 1,44 г/см³; змішується з водою в будь-яких співвідношеннях
- Розчини
- 3 % — аптечний антисептик; 30 % — концентрований (пергідроль)
Авторський матеріал Тями · оновлено
Будова й властивості
У молекулі H₂O₂ між двома атомами Оксигену є простий ковалентний зв’язок O–O, тому формально Оксиген має ступінь окиснення −1, проміжний між 0 (в O₂) і −2 (у воді). Саме тому гідроген пероксид — подвійний за своєю окисно-відновною природою: з відновниками він окисник (Оксиген переходить до −2), із сильними окисниками — відновник (Оксиген переходить до 0, виділяється O₂). Чиста речовина — безбарвна в’язка рідина, з водою змішується необмежено. Розчини зберігають у темряві й прохолоді, бо під дією світла, тепла й домішок розчин розкладається.
Хімічні властивості
2H₂O₂MnO₂→2H₂O + O₂↑
каталітичний розклад — лабораторний спосіб добування кисню
H₂O₂ + 2KI + H₂SO₄→I₂ + K₂SO₄ + 2H₂O
окисник: йодид окиснюється до йоду
PbS + 4H₂O₂→PbSO₄ + 4H₂O
окисник: чорний сульфід стає білим сульфатом
5H₂O₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄→5O₂↑ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O
відновник: знебарвлення розчину перманганату
H₂O₂ + Ba(OH)₂→BaO₂ + 2H₂O
дуже слабка кислота реагує з сильною основою
Фіолетовий розчин KMnO₄ у кислому середовищі знебарвлюється, а з розчину виділяється кисень: так виявляються відновні властивості H₂O₂.
Одержання й застосування
У промисловості гідроген пероксид одержують антрахіноновим методом: похідне антрахінону гідрують воднем, а потім окиснюють киснем повітря, і утворюється H₂O₂. У лабораторії його можна одержати дією кислоти на барій пероксид. Застосовують його для відбілювання тканин, паперової маси, знезараження води, як антисептик (3 % розчин) і в хімічному виробництві.
BaO₂ + H₂SO₄→BaSO₄↓ + H₂O₂
лабораторне одержання з барій пероксиду
Що питає НМТ
- Визначити ступінь окиснення Оксигену в H₂O₂ (−1) і пояснити, чому він може бути і окисником, і відновником.
- Записати реакцію розкладу H₂O₂ як спосіб лабораторного добування кисню та назвати каталізатор.
- Скласти окисно-відновні реакції з H₂O₂ методом електронного балансу.
Що з чим плутають
- H₂O₂ — не оксид, а пероксид: у ньому є зв’язок O–O і ступінь окиснення Оксигену −1, а не −2.
- Каталізатор MnO₂ розклад прискорює, але сам не витрачається; кисень утворюється з H₂O₂, а не з MnO₂.
- 3 % аптечний розчин і 30 % пергідроль — різні за небезпекою: концентрований розчин спричиняє опіки.
Перевір себе
Запитання в стилі НМТ, написані редакцією Тями. Вибери відповідь, а потім відкрий перевірку.
Запитання 1
Яку роль виконує H₂O₂ у реакції H₂O₂ + 2KI + H₂SO₄ → I₂ + K₂SO₄ + 2H₂O?
- Авідновник
- Бкаталізатор
- Вокисник
- Гі окисник, і відновник одночасно
Показати відповідьСховати відповідь
Правильна відповідь: В. Оксиген у H₂O₂ знижує ступінь окиснення від −1 до −2, приймаючи електрони, а йодид-йони віддають електрони й окиснюються до I₂.
Запитання 2
Яка речовина прискорює лабораторний розклад H₂O₂ з виділенням кисню?
- АNaCl
- БKOH
- ВH₂SO₄(конц.)
- ГMnO₂
Показати відповідьСховати відповідь
Правильна відповідь: Г. Манган(IV) оксид — типовий каталізатор розкладу пероксиду: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂. Інші наведені речовини каталізаторами цього процесу не є.