nekrasovI (1114433), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Белые кристаллы перекиси водорода плавятся при — 0,5'С, т.е. почти прн той же температуре, что н лед.с Структурная формула перекиси водорода Н вЂ” 0 — 0 — Н показывает, что два атома кислорода непосредственно соединены друг с другом. Связь эта непрочна и обусловливает неустойчивость молекулы. Действительно, чистая НгО, способна разлагаться на воду н кислород со взрывом. В разбавленных водных растворах она значительно устойчивеер г Подобно воде, перекись водорода хорошо растворяет многие соли.
С водой (также со спиртом) она смешивается в любых соотношениях. Разбавленный ее раствор имеет неприятный сметаллический» вкус. Г!рн действии на кожу крепких растворов получаются ожоги, причем обожженное место окрашивается в белый цвет.г 'о Перекись водорода является силь н ы м о кисл и гелем, т.е. легко отдает свой лишний (по сравнению с более устойчивым соединением— водой) атом кислорода. Так, при действии безводной и даже высоко- концентрированной Н»О, на бумагу, опилки и другие горючие вещества они воспламеняются. Практическое )грименение перекиси водорода 4 5. ссерекись водорода 149 основано главным образом иа ее окисляющем действии, Ежегодное мировое производство НрОи превышает !00 тыс.
ттн Характерный для перекиси водорода окислительный распад может быть схематически изображен так: Н вЂ” 0 Н )О+ 0 (на окисление) Н вЂ” 0 Н" Кислая среда более благоприятствует этому распаду, чем щелочная. Значительно менее характерен для перекиси водорода в ос с та н- овительн распад по схеме: Н вЂ” 0 0 ~ + 2Н (на восстановление) Н вЂ” 0 0 Соли перекиси водорода характеризуются наличием в молекучах перекисной цепочки из двух атомов кислорода. У нормальных окислов подобной цепочки не имеется. Это видно из сопоставления, например, структурных формул перекиси бария и двуокиси олова: о Ва~ 0 О=Бп=О В связи с этим отношение перекисей и нормальных окислов к кислотам различно — первые реагируют с образованием перекиси водорода, а вторые дают воду: ВаОе+ Нр504= Ва$04+ Н,О, БпО, + 2Нр304 = Яп(304)р + 2НрО Путем изучения продуктов реакции с кислотами можно, таким образом, установить, является ли данное кислородное соединение перекисью или нормальным окислом.
Водородные атомы перекиси водорода могут быть замещены не только на металл, но и на некоторые радикалы кислотного характера В последнем случае получаются кислоты, содержащие в составе молекулы перекисную цепочку и называемые надкислотами, Они являются, следовательно, производнымн перекиси водорода (и подобно последней обладают сильными окислительиыми свойствами). Примером может служить надсерная кислота, схематическая формула которой, наряду с формулами самой перекиси водорода и перекиси натрия, дастся ниже: 0 — Н 0 — г(а 1 ! 0 — Н 0 — р)а Π— ЗОН ! Π— $0 Н нвпсернвн кнсватв перекись петрин перекись иадарадв Щелочная среда более благоприятствует такому распаду, чем кислаяэв Перекись водорода обладает также очень слабо выраженными к и с л о т н ы м и свойствами.
При ее взаимодействии с гидроокисями некоторых металлов образуются соответствующие перекиси, которые следует поэтому рассматривать как с о л н п е р е к н с н в о д о р о д а. Так идет реакция, например, с гидроокисью барин: Ва(ОН)е+ НгОт т=ь ВаОе+2НрО 1(г. Водород. Вода (50 Соли перекиси водорода являются наиболее обычнымн представителями иерекиснык производных.
Последние можно в общей форме определить как х и в! н ч е с к н е с о е д и н е н н я, с о д е р ж а щ и е н епосредственно связанные друг с другом атомы кисл о р о д а, Нормальные окислы (П $5) таких кислород-кислородных связей не содержат, чем принципиально и отличаются от перекисей. В названиях соединений для группировки †Π†часто применяется термин «псроксо» или «пероксид» (в конце назпания). Дополнения !) По перекиси волорола имеется специальная монография ', в по неорганическим перекисям — обзорная статья ". Хнмизм образования НзОе при горении водорода не ясен.
Предполагалось, что ои сводится к соединению лруг с лругом двух радикалов ОН, существование которых з водоролном пламени было установлено. Однако дальнейшие исследования зто предположение не подтвердили, н в настоящее время обсуждаются другие, более сложные пути реакции. Прн обычном, сравнительно медленном охлаждении продуктов сгорания образовавшаяся НеОз успевает полностью разложиться на воду н кислород.
Если тонкое волоролиое пламя направлять на кусок льда (т. е. быстро охлаждать продукты сгорания), то в получающейся жидкости можно обнаружить следы перекиси золоролв. 2) В довольно больших концентрациях (до нескольких процентов) Н,Оз может быть получена взанмолействием водорола в момент выделения с молекулярным кислородом. Перекись водорода частично образуется также при нагревании до 2000'С влажного кнслорола, прн прохождении тихого электрического разряда сквозь влажную смесь водорода с кислородом н при действии на воду ультрафиолетовых лучей или озона.
3) Строго говоря, закон Гесса следовало бы формулировать, как «закон постоянства сумм энергии», потому что при химических превращениях энергия может выделяться или погло!парься не только в тепловой форме. но н как механическая, электрическая н др. Кроме того, прелполагается, что рассматриваемые процессы протекают при постоянном давлении илн постоянном объеме.
Как правило, именно так н обстоит дело прн химических реакциях, з все лругне формы энергии могут быть пересчитаны на тепловую. Поэтому изменять данную в основном тексте практически удобную формулировку закона Гесса нет необходимости. 4) Продолжительным упарнванием обычного ЗТа.ного водного раствора Н,Ое при 60 †ГО 'С можно повести содержание в ием перекиси волорода до 30е(е.
Для получения болг крепких растворов отгонку воды приходится производить под уменьшенным давлением. Так, прн (5 мм рг. ст. сначала (примерно с 30 'С) отгоняется главным образом вола. а когда температура достигает 50 'С, в перегонной колбе остается очень концентрированный раствор перекиси водорода, из которого при сильном охлаждении могут быть выделены ее белые кристаллы.
5) Основным промышленным методом получения перекиси водорода является взаннодействне с водой надсерной кислоты (нлн некоторых ее солей), легко протекаю. шее по схеме: НгбгОа+2НеО = 2НаБОг+ НаОе Меньшее значение имеют некоторые ионые методы (разложение органических перекисных соединений н др.) и старый способ получения из ВаО» Лля хранения н перевозки больших количеств перекиси водо. рода наиболее приголиы емкости нз алюминия (не ниже 99,6е -ной чистоты). 6) Теплота плавления перекиси волорода составляет 3 ххпл/лола» теплота непа. рения — !2 клал/моль (прн 25 'С).
Пол обычным давлением чистая НзО, кипит при (52'С с сильным разложением (причем пары могут быть взрывоопасны). Для ве крн. тнчесьих температуры и давления теоретически рассчитаны значения 456 'С н 2(4 агл, ' Ш а нб, Сеттер фнал, В е не ворс. Перевнсь водорода. Пер, с англ., пох рел. А. и. Горбаневв М, Ивлатннлят, !ЗМ. Зтв с. * Вольнов П и., Успеха аннин,!Згт, М 4, ЗОВ, 151 б 3. Перекись водорода Плотность чистой Н,О, равна 13Ч г/смз в твердом состоянии, 1.47 г/см' при 0'С и 1,44 г/см' прн 25'С, Жидкая перекись водорода, подобно воде, сильно ассоциирована. Показатель преломления НзО> (1,4!), а также ее вязкость и поверхностное натяжение несколько выше, чем у волы (при той же температуре). 7) Оптическими методамн установлено, что молекула Н вЂ” Π— Π— Н не линейка: связи Н вЂ” О образуют >тлы около 95' со связью Π— О. Крайними пространственными формами молекул подобного типа являются показанные иа рис.
1Ч-27 плоские структуры — ц и с - ф о р м а (обе связи Н вЂ” О по одну сторону от связи Π— О) н т р а и сфор р м а (связи Н вЂ” О по разные стороны). Переход от одной из них к другой мог бы Н д «райлиг (пг/ззззз Н исзти««аа дззз«п Рчс.
1у-Зт. Нрастрзн<тзззчзя структур> ноззкулы Н вЂ” О-Π— Н. осуществляться путем поворота связи Н вЂ” О по оси связи Π— О, но этому препятствует т. н. потенциальный барьер внутреннего вращения, обустовлеиный необходимостью промежуточного преодоления менее энергетически выгодных состояний (иа 0,9 ккол/моль для транс-формы и иа 3,7 клал/моль для цис-формы).
Практически кру. говое вращение связей Н вЂ” О в молекулах Н>0> ие осуществляется, а происходят только некоторые их колебания около наиболее устойчивого для данной молекулы промежуточного состояния — к о с о й (<гош>) — формы, характеризующейся показанной на рис. !Ч-27 справа иеплоской структурой (с углом около !20' между саязяыи Н вЂ” 0). Основные структурные параметры молекулы Н>Оз "гд (ядерные расстояния и углы) видны из рис.
1Ч-27. Ее нонизациоиный потенциал равен 11,3 г, дипольиый момент -з/У (з 2,1. а силовые константы связей ОО и ОН вЂ” соответственно 3,3 н 7,3. Работа разрыва ыолекулы НΠ— ОН на два свободных радикала ОН составляет 50 клал/моль, а энергия связи Н-ООН оцениваетсн в 90 ккал/моль. -гл 8) Чем чище перекись водорода, тем медленнее оиа разлагается при хранении. Особенно активными катализаторами разложения Н,О, являются соединения некоторых металлов (Сц, Ре, Мп и др.), причем заметно действуют даже такие нх следы, которые не поддаются прямому аналитическому определению. Для связывания этих металлов к перекиси водорода в качестве <стабилизатора> часто добавляют немного (по.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
