Χημικές ιδιότητες του H2O2

Το υδρογόνο είναι ένα χημικό στοιχείο με σύμβολο H και ατομικό αριθμό 1. Το υδρογόνο είναι το ελαφρύτερο στοιχείο. Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που αποτελείται από διατομικά μόρια με τύπο Η2 υπό κανονικές συνθήκες. Δεν έχει οσμή, δεν έχει χρώμα, είναι μη τοξικό και είναι πολύ εύφλεκτο. Το υδρογόνο είναι το πιο διαδεδομένο χημικό στοιχείο στο σύμπαν, που αποτελεί περίπου το 75% του συνόλου της συνηθισμένης ύλης. Στην κατάσταση πλάσματος του, ο Ήλιος, για παράδειγμα, αποτελείται κυρίως από υδρογόνο. Η συντριπτική πλειοψηφία του υδρογόνου στη γη υπάρχει σε μοριακές μορφές όπως το νερό και οι οργανικές ενώσεις.

Ας συζητήσουμε λεπτομερώς τις χημικές ιδιότητες των παραδειγμάτων H2O2 και τη σημασία τους.

Προέλευση:Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι το πιο βασικό μέλος της οικογένειας των υπεροξειδίων, που ανακαλύφθηκε ως χημική ένωση το 1818 από τον Γάλλο χημικό J.L.Thenard. Ο χημικός του τύπος είναι H2O2. Στο περιβάλλον, το υπεροξείδιο του υδρογόνου βρίσκεται σε εξαιρετικά μικρές συγκεντρώσεις. Το αέριο υπεροξείδιο του υδρογόνου παράγεται από φωτοχημικές διεργασίες στην ατμόσφαιρα της γης. Χρησιμεύει τόσο ως απολυμαντικό όσο και ως λευκαντικό. Στους 298 βαθμούς Φαρενάιτ, είναι όξινο, με pH 6 έως 7.

Δομή του υπεροξειδίου του υδρογόνου 

• Το υπεροξείδιο, ένα χημικό μόριο, περιέχει το ιόν υπεροξειδίου (O2–2). Σχηματίζεται από έναν μόνο δεσμό μεταξύ δύο ατόμων οξυγόνου. Είναι πολύ ισχυρό οξειδωτικό.
• Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ένα μη επίπεδο μόριο που σχηματίζεται από 2 άτομα οξυγόνου ενωμένα μεταξύ τους με έναν μοναδικό ομοιοπολικό δεσμό που ονομάζεται δεσμός υπεροξειδίου.
• Έχει μορφή βιβλίου. Κάθε άτομο οξυγόνου έχει μια ενιαία σύνδεση που το συνδέει με ένα άτομο υδρογόνου. Οι δύο δεσμοί δεν βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο επειδή μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων απωθούνται μεταξύ τους πάνω από άτομα οξυγόνου.
• Όταν το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι αέριο, η διεδρική γωνία μεταξύ των δύο επιπέδων είναι 111,5o, αλλά 90,2o όταν είναι κρυσταλλικό. Ο ενδομοριακός δεσμός υδρογόνου προκαλεί αυτό. Αυτό προκαλείται από ενδομοριακούς δεσμούς υδρογόνου.

Χημικές ιδιότητες

Μιλώντας για τις χημικές ιδιότητες των σημειώσεων H2O2 UPSC, είναι ένα μοναδικό στο είδος του υλικό λόγω της μοριακής του δομής. Αποτελείται από άτομα οξυγόνου σε κατάσταση οξείδωσης -1, σε αντίθεση με τις καταστάσεις οξείδωσης 0 ή -2 που βρίσκονται σε πολλές άλλες ενώσεις. Αυτό σημαίνει ότι, ανάλογα με το pH του διαλύματός του, αυτή η χημική ουσία μπορεί να λειτουργήσει ως οξειδωτικό ή μειωτικό.

•  Αποσύνθεση:Ορισμένες από τις χημικές ιδιότητες των παραδειγμάτων H2O2 περιλαμβάνουν:

1. Αποσύνθεση που προκαλείται από το φως:Το H2O2 αποσυντίθεται επίσης από την έκθεση στο φως. Ως αποτέλεσμα, αποθηκεύεται σε γυάλινα ή πλαστικά δοχεία με επένδυση κεριού με ουρία ως σταθεροποιητή.
2. Αυτόματη οξείδωση και αυτόματη αναγωγή:Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ένα εξαιρετικά ασταθές υγρό στην πιο καθαρή του κατάσταση. Αποσυντίθεται σε νερό και οξυγόνο όταν αφεθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα ή θερμανθεί.

Η διαδικασία διάσπασης επιταχύνεται από την παρουσία μετάλλων όπως η πλατίνα, ο χρυσός, τα οξείδια μετάλλων (MnO2) ή συγκεκριμένα ιόντα μετάλλων όπως τα ιόντα Fe2+. Ακόμη και μια τραχιά επιφάνεια το βοηθά να σπάσει.

• Όξινη φύση:Είναι μία από τις σημαντικές χημικές ιδιότητες του H2O2 για τους ακόλουθους λόγους:

1. Γίνεται μπλε κόκκινο, το H2O2 είναι ασθενές οξύ. Το υδατικό διάλυμα δεν επηρεάζει τη λυχνία. Η σταθερά διάστασής του (1,55×10–12 στα 293 K) είναι ελαφρώς υψηλότερη από τη σταθερά του H2O (1,0×10–14), το H2O2 είναι οριακά ισχυρότερο από το H2O.
2. Η όξινη φύση του υπεροξειδίου του υδρογόνου αποδεικνύεται από τις εξουδετερωτικές του αλληλεπιδράσεις με υδροξείδια και ανθρακικά άλατα. Για παράδειγμα:(OH)2+H2O2→BaO2+2H2O.
3. Το H2O παράγει υδροϋπεροξείδια (όξινα άλατα) και υπεροξείδια (υπεροξείδια) καθώς περιέχει δύο ιονίσιμα άτομα H (κανονικά άλατα).

Φυσικές ιδιότητες του υπεροξειδίου του υδρογόνου

• Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι μια αμυδρή μπλε απόχρωση στην άνυδρη κατάστασή του. Είναι ένα άοσμο, παχύρρευστο, σιροπιώδες υγρό λόγω του δεσμού Η.
• Έχει μια τραχιά γεύση που δημιουργεί φουσκάλες στο δέρμα.
• Είναι διαλυτό στο νερό, το αλκοόλ και τον αιθέρα.
• Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι παχύρρευστο και πιο πυκνό από το νερό (1,44 g/cm3) επειδή τα μόρια H2O2 έχουν ισχυρότερους δεσμούς Η από τα μόρια H2O.
• Το σημείο βρασμού του είναι 150 βαθμοί Κελσίου, ενώ το σημείο πήξης του είναι 0,89 βαθμοί Κελσίου. Επειδή ο διαμοριακός δεσμός υδρογόνου του υπεροξειδίου του υδρογόνου είναι ισχυρότερος από αυτόν του νερού, το σημείο βρασμού του αυξάνεται ακόμη περισσότερο.
• Η διπολική ροπή του υπεροξειδίου του υδρογόνου (2,1D) είναι κάπως υψηλότερη από αυτή του νερού (1,84D).
• Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι διαμαγνητικό και έχει τόσο πολικούς όσο και μη πολικούς δεσμούς.

Συμπέρασμα

Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ένα χημικό μόριο που είναι εξαιρετικά ασταθές. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου σχηματίζεται όταν δύο μόρια υδρογόνου αντιδρούν με δύο μόρια οξυγόνου. Ως αποτέλεσμα, ο χημικός τύπος είναι H2O2. Στη θεμελιώδη του μορφή, το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ένα απαλό μπλε, άχρωμο υγρό που είναι κάπως πιο παχύρρευστο από το νερό.

Είναι ο βασικότερος τύπος υπεροξειδίου (καθώς είναι μια ένωση με απλό δεσμό οξυγόνου-οξυγόνου). Βρίσκεται σε μια ποικιλία βιολογικών συστημάτων, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπινου σώματος. Τα ένζυμα που καταναλώνουν ή διασπούν το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι γνωστά ως υπεροξειδάσες.