Tính chất và công dụng của Hydrogen Peroxide (H2O2) chi tiết nhất

Hydrogen Peroxide là gì (H₂O₂)?

Hydrogen peroxide là loại peroxide đơn giản nhất hiện có (liên kết đơn oxy-oxy). Nó là một chất lỏng không màu và được sử dụng trong dung dịch nước vì lý do an toàn. Nó hoạt động như một chất tẩy trắng và cũng được sử dụng như một chất khử trùng. Hydro peroxide đậm đặc là một loài oxy rất phản ứng và được sử dụng làm chất đẩy trong tên lửa. Công thức hóa học cho hydro peroxide là H₂O₂.

Bảng nội dung

• tổng quan
• Cấu trúc của Hydrogen Peroxide
• Chuẩn bị H₂O₂
• Tính chất Hydro Peroxide
• Nồng độ H₂O₂

Nó thường được gọi là nước có thêm một nguyên tử oxy. Nó có tính axit trong tự nhiên và PH là khoảng 4,5. Nó là hợp chất phân hủy 100%.

Tổng quan về H₂O₂ – Hydrogen Peroxide

Cấu trúc của Hydrogen Peroxide

Cấu trúc của hydro peroxide là phi planar. H₂O₂ có cấu trúc sách mở với vòng quay O – O. Góc dihedral là 111 °. Chiều dài trái phiếu O-O là 145,8 pm và chiều dài trái phiếu O-H là 98,8 pm (bằng 9,88 × 10^-13 m). Sơ đồ sau đây sẽ cho thấy rõ ý nghĩa của cấu trúc sách mở.

Có hai mặt phẳng trong cấu trúc này và mỗi mặt phẳng có một cặp liên kết O-H, góc giữa cả hai mặt phẳng là 90,2 °.

Chuẩn bị Hydrogen Peroxide

Chúng ta hãy xem xét các phương pháp chuẩn bị khác nhau cho hydro peroxide.

Phương pháp chuẩn bị trong phòng thí nghiệm

Khi bari peroxide được axit hóa và nước dư thừa được loại bỏ bằng quá trình bay hơi dưới áp suất giảm, chúng tôi thu được hydro peroxide. Phản ứng sau đây sẽ làm rõ điều này:

Bảo₂.8H₂O (s) + H₂như vậy₄(aq) → BaSO₄(s) + H₂O₂(aq) + 8H₂O(l)

Phương pháp chuẩn bị công nghiệp

Hydrogen peroxide được điều chế bằng điện phân 30%  ice-cold H₂SO₄. Khi dung dịch sunfat axit hóa được điện phân ở mật độ dòng điện cao, thu được peroxodisulphate. Peroxodisulphate sau đó được thủy phân để có được hydro peroxide.

2HSO^–₄(aq) [Điện phân] → HO₃SOOSO₃H(aq) [Thủy phân] → 2HSO^–₄(aq)+2H+(aq)+H₂O₂(aq)

Cơ chế phản ứng

• Chất điện ly: 30% pha loãng H₂như vậy₄
• Cực âm: Dây pb
• Cực dương: Thanh pt

2H₂như vậy₄ → 2H+ 2HSO^+ –₄

Tại Cathode: 2H+ 2e^+ – → H₂

Tại Anode:

2HSO^–₄ → H₂S₂O₈ + 2e^– ⇒ axit sulphuric Peroxodi [axit Marshall]

H₂S₂O₈ + H₂O → H₂như vậy₅ + H₂như vậy₄ ⇒ axit sulphuric Peroxomono [axit caro]

H₂như vậy₅ + H₂O → H₂như vậy₄ + H₂O₂

Phương pháp chuẩn bị thương mại

Phương pháp tự động oxy hóa:

Tính chất của Hydrogen Peroxide

Tính chất vật lý:

• Ở trạng thái tinh khiết, hydro peroxide gần như không màu (rất xanh nhạt).
• Nó tan chảy ở 272,4 K và có điểm sôi là 423 K (ngoại suy).
• Nó có thể bị sai trong nước theo mọi tỷ lệ và tạo thành hydrat.

Tính chất hóa học:

Hydrogen peroxide trong cả môi trường axit và cơ bản hoạt động như một chất oxy hóa cũng như một tác nhân khử. Các phản ứng sau đây sẽ đưa ra một bức tranh rõ ràng:

Phản ứng oxy hóa của H₂O₂

• Oxy hóa Pbs đen thành PbSO trắng₄. Phản ứng: Pbs + 4H₂O₂ → PbSO₄ + 4H₂O

• Oxy hóa KI thành Iốt. Phản ứng: 2KI + H₂O₂ → 2KOH + I₂

• Oxy hóa nitrit thành nitrat. Phản ứng: NaNO₂ + H₂O₂ → NaNO₃ + H₂O
• Oxy hóa kali ferrocyanide axit hóa. Phản ứng: 2K₄Fe (CN)₆ + H₂như vậy₄ + H₂O₂ → 2K₃Fe (CN)₆ + K₂SO4 + 2H₂O

• Oxy hóa sunfat thành sunfat. Phản ứng: Na₂như vậy₃ + H₂O₂ → Na₂như vậy₄ + H₂O

• Oxy hóa CrO^-2₄ trong môi trường axit đến crom Peroxide CrO₅. Phản ứng: Cro^-2₄ + 2H + 2H⁺₂O₂ → CrO₅ + 3H₂O

⇒: Phản ứng oxy hóa khử

Phản ứng tẩy trắng:

Nó tẩy trắng bằng quá trình oxy hóa. H₂O₂ tẩy trắng lụa, len, bông, tóc.

Phản ứng: H₂O₂ → H₂O + [O] Oxy non

Chất màu + [O] → màu

Phản ứng tiêm hydro Peroxide:

• Nó làm giảm Bari Peroxide thành monoxide. Phản ứng: Bảo₂ + H₂O₂ → BaO + H₂O + O₂
• Nó làm giảm ozone thành oxy. Phản ứng: O₃ + H₂O₂ → H₂O + 2O₂
• Nó làm giảm kali ferricyanide kiềm. Phản ứng: 2K₃Fe (CN)₆ + 2KOH + H₂O₂ → 2K₄Fe (CN)₆ + 2H₂O + O₂

Tại sao Hydrogen Peroxide được lưu trữ trong hộp nhựa?

Hydrogen peroxide phân hủy khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, quá trình này được xúc tác bởi dấu vết của kim loại kiềm. Do đó, H₂O₂ được lưu trữ trong các hộp thủy tinh hoặc nhựa lót sáp và được giữ trong bóng tối.

Nó cũng nên được tránh xa các hạt bụi vì bụi có thể gây ra sự phân hủy nổ của hợp chất này.

Xem thêm: 

Độ chính xác là gì? Xem xong 5 phút hiểu luôn.

Dân số và Mẫu là gì? Xem xong 5 phút hiểu luôn.

Ký hiệu xác suất và thống kê là gì? Xem xong 5 phút hiểu luôn.