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= 150,2⁰  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:

                                                 2H2O2 = 2H2 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 + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O.

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.

                                               KNO2 + H2O2 = KNO3 + H2O

При восстановлении Н2O2 образуется Н2O или ОН-, например:

                        Н2О2 + 2KI + H2SO4 = I2 + K2SO4 + 2H2O

                         H2O2 + 2HCl = 2H2O + Cl2.

                         MnO + H2O2 = MnO2 + H2O

2. Восстановительные  свойства.

При действии сильных окислителей H2O2 проявляет восстановительные свойства, выделяя свободный кислород:

                                      O22− — 2e− → O2

Восстановительный распад пероксида водорода имеет место, например, в присутствии оксида серебра:

                                 Ag2O + Н2О2 = 2 Ag + H2O + O2.

Аналогично, по существу, протекает его взаимодействие с озоном:

                                    О3 + Н2О2 = 2 Н2О + 2 О2

и с перманганатом калия в кислой среде:

2 КMnO4 + 5 Н2О2 + 3 H2SO4 = K2SO4 + 2 MnSO4 + 5 O2 + 8 H2O.

Последняя реакция применяется для количественного определения пероксида водорода.

                                  H2O2+Cl2=O2+2HCl

                                MnO2 + H2O2 = MnO + H2 O + О 2

Пероксид водорода проявляет слабые кислотные свойства (К = 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:

                              Н2O2 + 2NaOH → Na2O2 + 2H2O

                                H2O2 + Ba(OH)2 → BaO2↓ + 2H2O

 Отношение пероксидов и нормальных оксидов к кислотам различно - первые реагируют с образованием пероксида водорода, а вторые дают воду:

                                  ВаО2 + Н2SO4 = BaSO4 + Н2О2

                                 SnO2 + 2 H2SO4 = Sn(SO4)2 + 2 H2O