Получение, строение и свойства пероксида водорода
Задача 797.
Указать способы получения пероксида водорода, привести уравнения реакций.
Решение:
В промышленности пероксид водорода получают электрохимическим методами, например, анодным окислением растворов H2SO4 или (NH4)HSO4 с последующим гидролизом образующейся при этом пероксодвусерной ислоты H2S2O8.
При электролизе H2SO4 (50% раствор) на катоде разряжаются ионы водорода Н+, а на аноде — HSО4—. Последние, теряя свои заряды, соединяясь попарно, образуют перокусодвусерную кислоту:
На катоде: 2Н+ + 2 = Н2↑;
На аноде: 2HSО4— — 2 = H2S2O8,
или 2H2SO4 = H2S2O8 + 2H+ + 2.
2H2SO4 = H2S2O8 + Н2↑.
При электролизе (NH4)HSO4 на катоде разряжается молекулы воды, а на аноде — HSО4— . Последние, теряя свои заряды, соединяясь попарно, образуют перокусодвусерную кислоту:
На катоде: 2Н2О + 2 = Н2↑ +2ОН—;
На аноде: 2HSО4— — 2 = H2S2O8,
2(NH4)HSO4 + 2H2O = H2S2O8 + 2NH4OH + H2↑.
Далее перокидвусерная кислота подвергается гидролизу, сопровождающемуся образованием серной кислоты и пероксида водорода:
H2S2O8 + 2Н2О = 2H2SO4 + Н2О2.
Фактически электролиз протекает до тех пор пока в рабочем растворе не закончится или H2SO4, или (NH4)HSO4.
Задача 798.
Можно ли получить Н2О2. непосредственным взаимодействием водорода и кислорода? Ответ обосновать.
Решение:
Пероксид водорода образуется в качестве промежуточного продукта при горении водорода:
Н2 + О2 = Н2О2.
Но ввиду высокой температуры водородного пламени тотчас же разлагается на воду и кислород (2Н2О2 ) ⇔ 2Н2О + О2). Однако, если направить водородное пламя на кусок льда, то в образующейся воде можно обнаружить следы пероксида водорода. Пероксид водорода можно получить при действии атомарного водорода на кислород.
2Н + О2 = Н2О2.
Таким образом, непосредственным взаимодействием водорода и кислорода пероксид водорода невыгодно получать ни в лаборатории, ни в промышленности.
Задача 799.
Описать строение молекулы Н2О2. Почему эта молекула полярна?
Решение:
Молекула H2O2 неплоская, имеет строение H−O−O−H с -связью O−O на ребре и связями H—O на плоскостях двугранного угла:
Степень окисления кислорода равна −I, валентность атома O равна 2. Группу −O−O− называют пероксогруппой. Энергия связи О—О (210 кДж/моль) почти в 2 раза меньше энергии связи О—Н (468 кДж/моль), длина связи О—О равна 0,145нм. Из-за несимметричного распределения связей Н — О молекула Н2О2 сильно полярна. Между молекулами Н2О2 возникает довольно прочная водородная связь, поэтому в обычных условиях Н2О2 – сиропообразная светло-голубая жидкость с высокой температурой кипения равной 150 °С. Температура плавления 0,41°С. Почти в 1.5 раза тяжелее воды, поверхностное натяжение ( ) больше, чем у Н2О.
Задача 800.
Написать уравнение реакции разложения пероксида водорода. К какому типу окислительно-восстановительных реакций она относится?
Решение:
Уравнение реакции разложения пероксида водорода имеет вид:
2Н2О2 ⇔ 2Н2О + О2.
Данная реакция относится к окислительно-восстановительным реакциям самоокисления-самовосстановления, потому что пероксид водорода в реакции разложения является и восстановителем, и окислителем одновременно. Степень окисления кислорода изменяется от -1 до -2 (восстановление) и от -1 до 0 (окисление), потому что кислород в пероксиде водорода находится в своей промежуточной степени окисления (-1).
Уравнения электронного баланса:
4О— = О20 + 2О2-
Задача 801.
К 150 г раствора Н2О2 прибавили немного диоксида марганца. Выделившийся кислород при нормальных условиях занял объем 10-3м3. Вычислить массовую долю Н2О2 в исходном растворе.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:
М(Н2О2) = 34г/моль; m(H2O2) = 34г.
Находим массу разложившегося пероксида водорода из пропорции:
х : 68 = 1 : 22,4;
х = (1,68)/22,4 = 3,04г.
Массовую долю пероксида водорода находим из уравнения:
где w% — массовая доля вещества В; m(B) – масса вещества В; m(р-ра) – масса раствора.
Отсюда
Ответ: 2,02%.
🌟 Видео
8 ЛУЧШИХ ЛАЙФХАКОВ С ПЕРЕКИСЬЮ ВОДОРОДА, О КОТОРЫХ ВЫ НЕ ЗНАЛИ// Антисептик 21 века!Скачать
ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА: что скрывают российские производители?Скачать
Эксперимент из ЕГЭ: каталаза, пероксисома, перекись водорода в ЕГЭ | Биология ЕГЭ | УмскулСкачать
ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА | Свойства и способы примененияСкачать
Польза перекиси водорода #полезныесоветы #польза #полезнознатьСкачать
Перекись водорода- несколько капель от всех болезней.Скачать
Галилео. Эксперимент. Разложение перекиси водородаСкачать
Перекись водорода. Что будет, если..? или как получить хлор... в желудке.Скачать
ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА! ПОСЕВ ТОМАТОВ С ПЕРЕКИСЬЮ ВОДОРОДА БЕЗ ЗЕМЛИ!Скачать
Разложение пероксида водородаСкачать
Пероксид водородаСкачать
10 способов применения перекиси водородаСкачать
♥️ ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА 3: ♥️ ПРИМЕНЕНИЕ В БЫТУСкачать
Поджигаем спичку марганцовкой и перекисью водорода #shortsСкачать
перекись и микробы #биология #окружающиймир #микроскопСкачать
Каталитическое разложение пероксида водорода (37)Скачать
Получение ПЕРОКСИДА МАГНИЯ. Реакция ХЛОРИДА МАГНИЯ, ГИДРОКСИДА НАТРИЯ и ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА. ОпытыСкачать
Перекись водорода можно ли пить для оздоровления организмаСкачать
Великолепный Рецепт с Перекисью - Новое о перекиси водородаСкачать
Вся ПРАВДА о 💧перекиси водорода - основные методы примененияСкачать