Struktura vodikovega peroksida (H2O2), lastnosti, uporabe, pridobivanje

On vodikov peroksid To je anorganska spojina, katere kemijska formula je h₂Tudi₂. Vsi so najpreprostejši peroksid te družine kemičnih spojin. Njegova strukturna formula je H-O-O-H, ta notranji oksigenirani most je značilen za vse perokside.

Leta 1818, h₂Tudi₂ Identificiral ga je Louies Jacques Thénard, ki je pripravil kemično spojino, ki jo je pozval. Je nestabilna spojina, razpade z izpostavljenostjo svetlobi, vročini in nekaterim kovini.

Kemična formula vodikovega peroksida

To je zelo uporabna spojina, ki se uporablja pri dezinfekciji manjših ran, beljenju las, čiščenju vode itd. Čeprav ima lahko škodljiva dejanja za človeka, ga najdemo v vseh evkariontskih celicah živih bitij, kjer opravlja več koristnih funkcij.

Vodikov peroksid proizvaja oksidacijo strupenih snovi, kot so fenoli, etanol, formaldehid itd., izdelke, ki jih odpravljajo jetra in ledvice. Poleg tega prispeva k uničenju bakterij, ki jih fagocitirajo z nevtrofilskimi in makrofagi levkociti.

[TOC]

Struktura

Molekula

Molekula vodikovega peroksida, predstavljena z modelom kroglic in palic. Vir: Benjah-BMM27 prek Wikipedije.

Na vrhunski sliki je mogoče videti strukturo molekule H₂Tudi₂ (H-O-O-H) z rdečimi kroglami, ki ustrezajo atomom kisika, in belimi vodikovimi atomi. Upoštevajte, da molekula ni ravna in da niti atomi H niso zamrznjeni v vesolju (eden pred drugim).

Zanimivo je, da h₂Tudi₂ Težko je zasukati svojo preprosto osrednjo povezavo O-O, zato položajev teh H ni mogoče izmenjati; Eden ne bo šel dol, medtem ko drugi gre navzgor.

Ker? Ker v obeh atomih kisika obstajata dva para brez elektronov, kar daje skupno osem zelo tesnih elektronov in ki se med seboj odbijajo za njihove negativne naboje.

Rotacije

Kljub temu se bo povezava O-O verjetno vrtela zaradi interakcij z okolico.

Na primer, ko skupaj z obema palcoma, z iztegnjenimi prsti in drugimi zaprtimi, na primer risanje sodišča in nato palce obrnemo tako, da bo eden od prstov ciljal naprej, drugi pa bo a približna predstavitev h₂Tudi₂.

Če telo igra katerega koli od indeksov, se bo palce vrtelo kot odgovor na to interakcijo; Vendar se bodo takoj vrnili v prvotni položaj zaradi zgoraj omenjenih elektronskih odbojnosti. Te rotacije uokvirjajo dinamične vidike te molekule.

Medmolekularne interakcije

V tekočem stanju H₂Tudi₂ uspe vzpostaviti vodikove mostove (Hooh-O₂H₂), v nasprotnem primeru njegove visoke vrelišča (150 ° C) ne bi bilo razloženo v primerjavi z vodo.

Vam lahko služi: kalcijev sulfat (case4): kemična struktura, lastnosti, uporabe

Ko preide v plinsko fazo, M molekule M₂Tudi₂ Verjetno ne morejo več oblikovati takšnih mostov, ne le na največjo medmolekularno razdaljo, ampak tudi vodikove atome bi se prvič dotaknili v primeru trkov (to je mogoče vizualizirati tako, da se zatečemo nazaj k modelu prstov).

Medtem je v trdni fazi kot ravnin, ki vzpostavijo H, 90 ° (dajte pravokotni prsti) prsti). Zdaj vodikovi mostovi postanejo še pomembnejši in H molekule₂Tudi₂ Naročeni so v kristalu tetragonalne strukture.

Lastnosti

Sbotella z vodikovim peroksidom. V lekarnah ga dosežemo s koncentracijo 3% m/v. Vir: Pixnio.

Imena

-Vodikov peroksid

-Dioksidano

-Oksidanol

-Perhidoksična kislina

-O-hidroksiol

-Vodikov peroksid

Molarna masa

34.0147 g/mol

Fizični videz

Bledo modra (koncentrirana) ali brezbarvna. Je nekoliko bolj viskozen in gost kot voda. Destilira se zaradi varnosti pri nizkih temperaturah in znižanem tlaku, saj se razpade z eksplozivnim ogrevanjem.

Vonj

Akutni ali vonj, podoben ozonu.

Okus

Grenka

Gostota

Trden 1,71 g/cm³

Gostota njihovih vodnih rešitev je odvisna od njihove koncentracije; Na primer, 27 % ima gostoto 1,10 g/cm³, medtem ko 50 %, 1,13 g/cm³

Tališče

- 0,43 ° C

Vrelišče

150,2 ° C. Ta vrednost je bila pridobljena z ekstrapolacijo, saj se vodikov peroksid razpade pri visokih temperaturah.

Topnost vode

Mešljiv ≥ 100 mg/ml pri 25 ° C

Topnost

Je topen v etru in alkoholih, vendar netopna v oljnem etru. Razpade v vodi in kisiku v mnogih organskih topilih.

Koeficient oktanola/vode

Dnevnik p = - 0,43

Parni tlak

5 mmHg pri 30 ° C.

Konstanta disociacije

PKA = 11,72

ph

Raztopine vodikovega peroksida so rahlo kisle. Na primer, eden do 35% ima pH 4,6; Ko pa se koncentrira na 90%, pH postane manj kisel: 5.1.

Indeks loma (n_D)

1.4061

Goo

1.245 cpoise pri 20 ° C.

Toplotna zmogljivost

1,267 j/g · k (plin)

2.619 J/G · K (tekočina)

Toplota za uparjanje

1,519 j/g · k

Stabilnost

Stabilen pod priporočenimi pogoji. Dodatek acetanilida in kositrnih soli ga bolj stabilizira.

Korozija

Jedko

Razgradnja

Se razgradi z izpostavljenostjo svetlobi ali v prisotnosti oksidacije in zmanjšanja snovi. Razčlenjen je tudi s segrevanjem. Ko ga zasežejo, se sproščata voda in kisik in naklonjena povečanju pH in temperature, pa tudi s prisotnostjo encima Catlase.

Vam lahko služi: natrijev peroksid (NA2O2): struktura, lastnosti, uporabe

Površinska napetost

80,4 DINS/CM A 20 ° C

Reaktivnost

H₂Tudi₂ Deluje kot oksidacijsko sredstvo v kislih raztopinah železovega železa (vera²⁺) Železovo železo (f³⁺); tudi oksidirajte sulfitni ion (tako₃^2-) za sulfatni ion (tako₄^2-).

V prisotnosti osnovnih raztopin lahko deluje tudi kot reducirajoče sredstvo, kar zmanjšuje na natrijev hipoklorit (NAOCL) in kalijev permanganat (kmno₄) Z sproščanjem kisika.

Prijave

Beljenje

Vodikov peroksid se uporablja v papirni industriji pri beljenju celuloze in papirja, ki porabi večino svoje letne proizvodnje.

Razkužilo

Vodikov peroksid je nežen antiseptik, da se izognete majhni okužbi ran, prask in opeklin. Uporablja se tudi kot izpiranje ust in za lajšanje blagega draženja ust zaradi prisotnosti ustnikov ali gingivitisa.

Uporablja se tudi za razkuževanje površin, notranjost hladilnikov, vode in boj proti prekomerni rasti bakterij v vodnih sistemih in hladilnih stolpih. Vodikov peroksid sprošča radikale brez kisika, ki razgradijo onesnaževala.

Detergent

Vodikov peroksid se uporablja pri proizvodnji detergentov za beljenje oblačil, vključno z natrijevim karbonatom. Ta spojina je kompleks natrijevega karbonata in vodikovega peroksida, ki se raztopi v vodni ločitvi v njegovih sestavnih delih.

Kozmetična aplikacija

Razredčen vodikov peroksid se uporablja pri beljenju las, pred obarvanjem. Uporablja se tudi za beljenje zob kot del domače zobne kreme.

Pogonsko gorivo

Vodikov peroksid se uporablja kot monoporperant ali oksidacijsko komponento biproponske rakete. Razbije sproščanje kisika in vode, kar je omogočilo njegovo uporabo kot pogonsko gorivo.

Reakcijska celica se črpa s prisotnostjo katalizatorja, ki pospešuje omenjeno razgradnjo. Med tem nastajajo vodna para pri visoki temperaturi.

Ko se para izganja skozi vrzel, povzroči impulz. Podmornica V-80, zgrajena leta 1940, uporabljena v kisikovih turbinah, ki nastanejo iz vodikovega peroksida; imenovan Walter turbinski sistem.

Pridobivanje

Sprva smo vodikov peroksid dobili industrijsko s hidrolizo amonijevega persulfata, [(NH₄)₂S₂Tudi₈] ali elektroliza amonijevega bisulfata, NH₄HSo₄.

Vodikov peroksid dobimo industrijsko z uporabo antrakinona. Postopek se izvede v štirih fazah: hidrogenacija, filtracija, oksidacija, ekstrakcija in čiščenje.

Vam lahko služi: magnezijev fluorid: struktura, lastnosti, sinteza, uporaba

Hidrogenacija

Alquilantroquinona je hidrogenirana s prehodom vodikovega plina skozi vodik, napolnjen z glinico, in majhno količino katalizatorja (Paladium). Temperatura se vzdržuje pri 45 ° C s trajno vznemirjenostjo.

Alkindrokinon se pretvori v Alquiloantrahydroquinona in tetrahidroalkvilantrahidrokinon.

Filtracija

Vsebovana rešitev.

Oksidacija

Filtrirana raztopina oksidira tako.

Ekstrakcija in čiščenje

Raztopina z vodikovim peroksidom prečka stolpec ekstrakcije tekočine-tekočine. Voda teče skozi stolpec, raztopina z vodikovim peroksidom.

Voda doseže dno ekstraktorja s koncentracijo vodikovega peroksida med 25 in 35 % P/P. Nato ga očistimo z vakuumsko destilacijo do 30 % koncentracije vodikovega peroksida. Končno stabilizirano in shranjeno.

Tveganja

Burni vodikov peroksid. Vir: Bobjgalindo [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)]

Vodikov peroksid je jedko sredstvo, zato stik s kožo poleg začasnega beljenja povzroči hudo draženje (nadrejena slika). Prav tako lahko povzroči poškodbe oči, srbenje, salpt, rdečico in ampule.

Njegovo vdihavanje povzroči draženje v nosu, grlu in pljučih. Medtem lahko večkratna izpostavljenost povzroči skrajšanje bronhitisa, kašlja, flegma in dihanja. In kot da ne bi bilo dovolj, ustvarja tudi glavobol, Vahid, slabost in bruhanje.

Resna izpostavljenost vodikovemu peroksidu lahko povzroči kopičenje tekočine v pljučih, kar je znano kot pljučni edem: resno stanje, ki zahteva hitro zdravniško pomoč.

Uprava za varnost in zdravje (OSHA) je v delovnem okolju v 8 do uri v delovnem okolju vzpostavila največjo dovoljeno za vodikov peroksid 1 ppm v delovnem okolju. Ker pa gre za mutageno spojino, je treba izpostavljenost minimumu zmanjšati.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
2. Wikipedija. (2019). Vodikov peroksid. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
3. William R. Busing in Henri a. Dajatev. (2004). Kristalna in molekularna struktura vodikovega peroksida: študija difrakcije nevtrona -. doi.org/10.1063/1.1696379
4. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. (2019). Vodikov peroksid. Baza podatkov Pubchem. Cid = 784. Okrevano od: pubchem.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov
5. Uredniki Enyclopeedia Britannica. (27. november 2018). Vodikov peroksid. Encyclopædia Britannica. Okrevano od: Britannica.com
6. Ministrstvo za zdravje v New Jerseyju. (2016). Vodikov peroksid. [PDF]. Okreval od: NJ.Gov
7. Mathews, c. K., Van Holde, k. In., Ahern, k. G. (2002). Biokemija. Tretja izdaja. Uredništvo Pearson Addison Wesley
8. MD splet. (2019). Vodikov peroksid. Pridobljeno iz: webmd.com