Пероксид водорода —
соединение неустойчивое — и даже в разбавленных растворах самопроизвольно
диспропорционирует:
2Н2O2 = O2↑ + 2Н2O
Видео. Каталитическое разложение пероксида водорода
Реакция
диспропорционирования катализируется окислителями (диоксид марганца), восстановителями, ионами переходных металлов и их комплексами, хлорид-ионами,
некоторыми белками, щелочами. А ингибируется эта реакция мочевиной, лимонной, щавелевой кислотами.
Каталитическое
действие дихромат-ионов основано на образовании неустойчивого пероксохромата,
который разлагается на дихромат и кислород. Механизм разложения пероксида в
присутствии хлорид-ионов может быть представлен уравнениями:
2Н+ + 2Сl– + Н2O2 = Сl2↑ + 2Н2O
Н2O2 + Сl2 =
2Н+ + 2Сl– + O2↑
В итоге: 2Н2O2 = O2↑ + 2Н2O
Пероксид водорода
является очень слабой кислотой, по силе примерно равной иону НРO42–. Равновесие Н2O2 + Н2O ↔ Н3О+
+ ООН– сильно смещено влево (К= 1,78 · 10–12). Пероксиды металлов и аммония можно рассматривать как соли этой
слабой кислоты.
В
присутствии щелочи, связывающей ионы гидроксония, константа К возрастает: в щелочном растворе
пероксида присутствует заметное количество гидропероксид-ионов.
Твердые
гидропероксиды могут быть получены действием этилового спирта на пероксид щелочного
металла:
Na2O2 + С2Н5ОН →
NaOOH↓ + C2H5ONa (при 0°C)
Пероксид водорода
образует пероксопроизводные при взаимодействии с солями некоторых
неорганических кислот, например борной. Образующийся при этом пероксоборат
натрия является сильным окислителем.
Пероксосоли
(K2SO5, K2S2O8, К2СO4, К2С2O6 и др.)
подобно пероксиду водорода являются сильными окислителями, так как содержат
пероксогруппировку. Получены и некоторые соответствующие им пероксокислоты, например
моно- и дипероксосерная, пероксоазотная. Все они неустойчивые. Известны и
многочисленные органические пероксиды. Многие из них, например пероксид
ацетона, являются детонирующими взрывчатыми веществами. Пероксид бензоила
служит инициатором радикальных реакций, используется для лечения кожных
заболеваний.
Оба атома кислорода в Н2O2 находятся в промежуточной
степени окисления -1, что и обусловливает способность пероксидов выступать в
роли как окислителей, так и восстановителей.
Электродные потенциалы Н2O2/Н2O
(1,776 В) и O2/Н2O2 (0,682 В) сильно зависят от
рН среды; окислительные свойства наиболее ярко выражены в кислой и нейтральной
средах, восстановительные — в щелочной:
Сl2 + Н2O2 + 2NaOH = 2NaCl + 2Н2O +
O2↑
PbS +
4Н2O2 = PbSO4 +
4Н2O
Наиболее характерны окислительные
свойства:
Na2SO3 +
Н2O2 = Na2SO4 +
Н2O
Мn(ОН)2 + Н2O2= МnO2 +
2Н2O
2KI + H2O2
+ H2SO4(разб.) = K2SO4 + 2H2O
+ I2
Видео. Пероксид водорода и иодид калия
2Na3[Cr(OH)6]
+ 3H2O2 = 2Na2CrO4 + 8H2O
+ 2NaOH
Видео. Пероксид водорода и гексагидроксохромат(III) натрия
2FeSO4 + H2O2
+ H2SO4(разб.) = Fe2(SO4)3 + 2H2O
Видео. Пероксид водорода и сульфат железа(II)
2K + 2H2O2 = 2KOH + O2↑
+ H2↑
Велика
вероятность взрыва:
2H2 + O2 = 2H2O
+ Q
Видео. Пероксид водорода и калий
|