Що таке перекис водню з точки зору хіміка
Напевно, не знайдеться серед читачів жодної людини, яка б хоч раз в житті не користувався перекисом водню, тому у відповідь на питання: «Що собою являє ця рідина?», Кожен зможе хоча б описати її - безбарвна, без запаху, майже як вода. В принципі, все це вірно. Але ми в основному стикаємося з аптечним розчином перекису водню в концентрації 3%. Чисту перекис мало хто бачив, не було потреби. У побуті і в медичних цілях вона ніколи не використовується.
Перекис водню - дуже близька родичка води, і по своїй будові відрізняється від неї тільки одним зайвим атомом кисню - Н2 О2. Але цей зайвий атом надає перекису властивості, дуже сильно відрізняють її від звичайної води.
Якщо подивитися на структурну формулу перекису водню, ми побачимо, що два атоми кисню з'єднані безпосередньо один з одним. Зв'язок цей вкрай хитке, тому молекула перекису нестійка. Чистий, нерозбавлена перекис водню здатна розкладатися на воду і кисень з вибухом. У розбавлених водних розчинах вона значно стійкіше.
Молекула перекису водню не представляє собою лінійну послідовність атомів водню і кисню. Зв'язки між атомами водню і кисню розташовані під прямим кутом до зв'язку між атомами кисню, причому в декількох варіантах. Графічно молекулу перекису можна зобразити так:
Така структура молекули перекису водню обумовлює її нестабільність, що і використовується як в промисловості, так і в медицині. В результаті розриву зв'язків між атомами перекис водню розпадається на воду і кисень. Деякі сполуки металів (наприклад, міді, заліза, марганцю) діють як каталізатори, тобто сприяють якнайшвидшому розкладанню перекису водню, причому навіть в дуже малих кількостях. Тому при зберіганні перекису для запобігання її розпаду (що відбувається з вибухом) додаються речовини-стабілізатори.
Як і найближча хімічна родичка вода, перекис водню добре розчиняє багато солі, з водою (а також зі спиртом) змішується в будь-яких співвідношеннях. Слід зазначити, що кисле середовище перешкоджає розпаду перекису водню, тому, знову ж таки, при зберіганні великих обсягів перекису її підкисляють сірчаною або фосфорною кислотою (природно, це стосується тільки промислового використання перекису).
При нагріванні або дії світла розкладання перекису посилюється, зберігати пляшку з нею (найчастіше зараз в аптеках перекис продають в прозорих пластикових флаконах) бажано в прохолодному темному місці.
Відрізняється перекис водню від води і за своїми фізичними властивостями. Її температура замерзання близька до води, при 0,5 ° С перекис перетворюється на лід. Причому, на відміну від води, при цьому стискається, а не розширюється. При замерзанні утворюються білі кристали, і після розморожування перекис не втрачає своїх властивостей. Закипає перекис при температурі 67 ° С.
Перекис водню - дуже сильний окислювач, тобто вона легко віддає свій зайвий (у порівнянні з більш стійким з'єднанням - водою) атом кисню. Так, якщо капнути чистої або висококонцентрованою перекисом на папір, тирса чи інші горючі речовини, вони запалюється (нагадаю, що вогонь - це енергія, що виділяється при окисленні). Саме це властивість - висока ступінь окислення - і обумовлює широке застосування перекису, перш за все в промисловості. Велика частина виробленої щорічно перекису (а це понад 100 тисяч тонн) використовується в хімічній промисловості та енергетиці. Схематично формулу окисного розпаду перекису водню можна зобразити так:
Така формула характерна для кислого середовища. У лужному середовищі формула буде виглядати так:
Найпростішим способом отримання перекису водню є вплив на пероксид барію (ВАО2) розведеної сірчаною кислотою. В результаті утворюється перекис і нерозчинна у воді сіль, видаляється шляхом фільтрування. Але основну масу перекису отримують методом взаємодії з водою надсірчані кислоти (H2 S2 O8) або деяких її солей.
Поділіться на сторінці