Подготовка к ЕГЭ "Пероксид (перекись) водорода"

Подготовка к ЕГЭ.Пероксид (перекись) водорода.
Молекулы пероксида водорода способны к образованию большего количество водородных
связей, чем молекулы воды. В жидком состоянии благодаря водородным связям молекулы
пероксида водорода сильно ассоциированы, поэтому по сравнению с водой пероксид
водорода имеет более высокие значения плотности, вязкости и температуры кипения ( t=
150,2
0
С).
присутствии катализатора (соединений переходных металлов, некоторых ферментов)
пероксид водорода разлагается при комнатной температуре, выделяя в момент разложения
атомарный кислород, являющийся чрезвычайно сильным окислителем. На этом основано
использование 3%-го Н2О2раствора в медицине:
2H
2
O
2
= 2H
2
O + О
2
Для пероксида водорода характерна окислительно-восстановительная двойственность за счёт
атома кислорода в промежуточной степени окисления, равной -1, но окислительные свойства
для него более характерны:
1.Окислительные свойства.
PbS + 4H
2
O
2
= PbSO
4
+ 4H
2
O.
Эта реакция, в которой пероксид водорода является окислителем, используется для
реставрации картин, написанных свинцовыми масляными красками. В состав свинцовых
белил входит белый гидроксикарбонат свинца(II) Pb(ОН)2СО3. С течением времени эта соль
реагируют с сероводородом, который содержится в небольших количествах в воздухе,
образуя сульфид свинца(II) PbS чёрного цвета. При обработке поверхности картины
пероксидом водорода сульфид свинца(II) окисляется до сульфата свинца(II) белого цвета.
KNO
2
+ H
2
O
2
= KNO
3
+ H
2
O
При восстановлении Н
2
O
2
образуется Н
2
O или ОН-, например:
Н
2
О
2
+ 2KI + H
2
SO
4
= I
2
+ K
2
SO
4
+ 2H
2
O
H
2
O
2
+ 2HCl = 2H
2
O + Cl
2
.
MnO + H
2
O
2
= MnO
2
+ H
2
O
2. Восстановительные свойства.
При действии сильных окислителей H2O2 проявляет восстановительные свойства, выделяя
свободный кислород:
O
2
2−
2e− → O
2
Восстановительный распад пероксида водорода имеет место, например, в присутствии
оксида серебра:
Ag
2
O + Н
2
О
2
= 2 Ag + H
2
O + O
2
.
Аналогично, по существу, протекает его взаимодействие с озоном:
О
3
+ Н
2
О
2
= 2 Н
2
О + 2 О
2
и с перманганатом калия в кислой среде:
2 КMnO
4
+ 5 Н
2
О
2
+ 3 H
2
SO
4
= K
2
SO
4
+ 2 MnSO
4
+ 5 O
2
+ 8 H
2
O.
Последняя реакция применяется для количественного определения пероксида водорода.
H2O2+Cl2=O2+2HCl
MnO
2
+ H
2
O
2
= MnO + H
2
O + О
2
Пероксид водорода проявляет слабые кислотные свойства = 1,4×10−12), и поэтому
диссоциирует по двум ступеням:
При её взаимодействии
с гидроксидами некоторых металлов образуются соответствующие пероксиды, которые
следует рассматривать как соли пероксида водорода. Так идёт реакция, например, с
гидроксидом бария:
Н
2
O
2
+ 2NaOH → Na
2
O
2
+ 2H
2
O
H
2
O
2
+ Ba(OH)
2
→ BaO
2
↓ + 2H
2
O
Отношение пероксидов и нормальных оксидов к кислотам различно - первые реагируют с
образованием пероксида водорода, а вторые дают воду:
ВаО
2
+ Н
2
SO
4
= BaSO
4
+ Н
2
О
2
SnO
2
+ 2 H
2
SO
4
= Sn(SO
4
)
2
+ 2 H
2
O