과산화수소는 공식 H ₂O ₂를 갖는 화학 화합물이다. 순수한 형태로, 그것은 매우 옅은 청색 액체이며, 좋은 산화 및 환원제로 사용됩니다. 과산화수소는 산업 효율의 오염 콘톨 처리에 사용됩니다. 과산화수소는 과산화물 결합이라는 단일 공유 결합에 의해 함께 결합 된 2 개의 산소 원자로 구성된 비-플래르 분자이다.
.과산화수소의 구조
- 화학 분자 인 퍼 옥사이드는 두 산소 원자 사이의 연결에 의해 형성된다. 매우 강한 산화제입니다.
- 과산화수소는 과산화물 결합이라는 단일 공유 결합에 의해 함께 결합 된 2 개의 산소 원자로 구성된 비-플래르 분자입니다.
- 각 산소 원자는 수소 원자에 연결하는 단일 연결이 있습니다. 두 개의 결합은 전자 쌍의 전자 쌍이 산소 원자를 상대로 서로 격퇴하기 때문에 같은 평면에 놓지 않습니다. 과산화수소가 기체 일 때 두 평면 사이의 플라나 간 각도는 111.5o이지만, 결정이있을 때 각도는 90.2o입니다. 이것은 분자 내 수소 결합에 의해 발생합니다.
과산화수소의 제조
실험실 준비
- 퍼 옥사이드 나트륨 (Merck 's Process)의
:
이 실험실 준비 방법에서 , 과산화 나트륨은 얼음으로 덮인 약한 황산 (20%) 용액에 미세한 양으로 첨가되고 정기적으로 교반 된 Na2SO4의 결정. 10H2O는 용액이 더 냉각되고 필터링 될 수 있습니다.
NA2O2+H2SO4 → Na2SO4+H2O2
-
바륨 퍼 옥사이드 :
20 %의 빙냉 황산 용액을 사용하여 빙냉 물에서 생산 된 과산화수소 (BAO2.8H2O) 페이스트를 치료합니다. 외관상 흰색 인 BASO4 침전물은 여과를 사용하여 제거된다. H2O2의 약 5%만이 용액에 남아 있습니다.
BAO2⋅8H2O + H2SO4 → BASO4 (흰색 PPT) + H2O2 + 8H2O
바륨 황산염은 H2O2 주위에 보호 코팅을 형성하여 화학 반응을 계속하는 것을 방지하기 때문에이 접근법은 효과적이지 않습니다. BA2+ 이온은 용액에서 과산화수소를 점차 분해합니다. 결과적으로 솔루션은 장기 저장에 적합하지 않습니다. 황산 대신 인산이이를 테스트하는 데 사용됩니다. BA2+ 이온이없는 경우, 발생하는 바륨 포스페이트는 완전히 침전되고 과산화수소 분해의 위험이 없습니다.
3BAO2⋅8H2O + 2H3PO4 → BA3 (PO4) 2 (PPT) + 24H2O + 3H2O2
산업 준비
다음은 상업적 준비 방법 입니다 아는 것.
- 황산 용액의 전기 분해
50 % 황산 용액이 세포에서 전해질됩니다. 양극은 퍼 옥사 디 설 푸르 산을 생성하여 음극에서 수소가 방출됩니다.
H2SO4 → HSO4– + H +
양극에서 : HSO4- → H2S2O8 (과산화 황산) + 2E -
음극에서 : 2H + + 2E - → H2
세포의 황산 과산화물을 추출하여 물로 추출하여 과산화수소를 생성합니다.
H2S2O8 + 2H2O → 2H2SO4 + H2O2
고분비 지점 황산은 증류되지는 않지만 과산화수소가 있습니다. 과산화수소의 생성은 황산 암모늄과 황산의 혼합물을 동일한 양으로 전해함으로써 향상 될 수있다.
.과산화수소는 양극에서 생성 된 과산화 암모늄 황산염을 물로 응축시킴으로써 얻어진다.
(NH4) 2S2O8 + 2H2O → 2NH4HSO4 (암모늄 황산) + H2O2
- 2- 에틸 안트라 퀴논의 도움으로
팔라듐 촉매의 존재하에, 수소 가스는 벤젠에 용해 된 2- 에틸 안트라 퀴논을 통해 수송된다. 2- 에틸 안트라 퀴논으로 분해됩니다. 이어서, 공기를 2- 에틸 안트라 퀴논, 벤젠 및 시클로 헥사 놀의 혼합물로 펌핑한다. 2- 에틸 안트라 퀴논이 과산화수소로 다시 산화 될 때 과산화수소가 생성됩니다.
- 이소 프로필 알코올은 산화되어 있습니다 :
이 상업적 준비 방법에 따라 , 소량의 과산화수소가 이소 프로필 알코올과 혼합 될 때, 그것은 개시제 역할을한다. 산소는 대략 340K로 용액을 통해 및 소량의 압력으로 전달됩니다. 산화 반응의 결과로, 아세톤 및 과산화수소가 생성된다.
CH3CHOHCH3 (이소 프로필 알코올) + O2 → CH3COCH3 (아세톤) + H2O2
과산화수소의 특성
과산화수소의 특성 다음과 같습니다.
- 가장 순수한 형태로 과산화수소는 거의 무색입니다 (매우 옅은 파란색)
- 끓는점은 섭씨 150.2도에서 계산되었으며, 이는 물의 끓는점보다 섭씨 50도 이상입니다.
- 수소 과산화수소는 섭씨 ensius -0.43도입니다.
- 물에서, 그것은 모든 양으로 균질 한 혼합물을 생성합니다. .
- 과산화수소의 몰 질량은 34.0147 g/mol입니다.
- 약간의 악취가 있습니다.
- 수용액에서 밀도는 1.11 g/cc이며 순수한 형태로 밀도는 1.450 g/cc입니다.
결론
그것은 상업적 준비 방법 에 대한 포장입니다 . 과산화수소는 가장 기본적인 종류의 과산화물입니다. 사물을 안전하게 유지하기 위해 수용액에 사용되는 무색 액체입니다. 표백제뿐만 아니라 소독제로 사용됩니다. 과산화수소는 지구 대기의 광화학 과정에 의해 생성됩니다. 소독제와 표백제 역할을합니다. 화씨 298도에서 PH는 6 ~ 7 인 산성입니다.
