О.С.ЗАЙЦЕВ

НАВЧАЛЬНА КНИГА ПО ХІМІЇ

ДЛЯ ВЧИТЕЛІВ СЕРЕДНІХ ШКІЛ,
СТУДЕНТІВ ПЕДАГОГІЧНИХ ВНЗ І ШКОЛЯРІВ 9-10 КЛАСІВ,
Вирішили присвятити СЕБЕ ХІМІЇ І природознавства

УЧЕБНІКЗАДАЧНІКЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТІКУМНАУЧНИЕ РОЗПОВІДІ ДЛЯ ЧИТАННЯ

Продовження. Див. № 4-14, 16-28, 30-34, 37-44, 47, 48/2002;
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
24, 25-26, 27-28, 29, 30, 31, 32, 35, 36, 37, 39, 41, 42, 43, 44, 46, 47/2003;
1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 13, 14, 16, 17, 20, 22/2004

§ 8.1 Редокс

(Продовження)

ЗАВДАННЯ І ПИТАННЯ

1. Скориставшись електронно-іонним способом підбору стехиометрических коефіцієнтів, складіть рівняння окисно-відновних реакцій, що протікають за такими схемами (формула води не вказана):

Зверніть увагу, що серед з'єднань є органічні речовини! Спробуйте підібрати коефіцієнти, користуючись ступенями окислення або валентності.
2. Виберіть будь-які два рівняння електродних реакцій:

Складіть з двох виписаних рівнянь електродних процесів одне сумарне рівняння. Назвіть окислювач і відновник. Розрахуйте ЕРС реакції, її G і константу рівноваги. Зробіть висновок про направлення зміщення рівноваги цієї реакції.

Якщо ви забули, як слід вчинити, згадаємо, що говорилося вище. Ви передплачуєте з цього списку два будь-яких рівняння. Дивіться на значення їх електроднихпотенціалів і одне з рівнянь переписуєте в протилежному напрямку. Яке, чому і навіщо? Пригадуєте, що числа відданих і прийнятих електронів повинні бути рівні, примножуєте коефіцієнти на деяке число (Яке?) і додаєте обидва рівняння. Також підсумовуються і електродні потенціали, але їх ви не множите на число що беруть участь в процесі електронів. Позитивне значення ЕРС говорить про можливість проходження реакції. Для розрахунку G і константи рівноваги підставте обчислене вами значення ЕРС в формули, які були виведені раніше.

3. Чи стійкий водний розчин перманганату калію? По-іншому питання можна сформулювати так: чи буде перманганат-іон реагувати з водою з утворенням кисню, якщо

4. Окислення киснем повітря у водному розчині описується рівнянням:

О 2 + 4Н + + 4 е \u003d 2Н 2 О, E \u003d 0,82 В.

Визначте, чи можна киснем повітря окислити речовини, записані в правій частині будь-якого рівняння завдання 2. У правій частині цих рівнянь записані відновники. Учитель вкаже вам номер рівняння.

Вам може здатися, що це завдання важко виконати. Це і є основний недолік вашого характеру - вам здається, що завдання нездійсненне, і ви відразу відмовляєтеся від спроби її вирішити, хоча всі необхідні знання у вас є. В даному випадку слід написати рівняння реакції між киснем та іонами водню і цікавить вас рівняння. Подивитися, яка з реакцій володіє більш високою здатністю віддавати електрони (її потенціал повинен бути більш негативним або менш позитивним), переписати її рівняння в протилежному напрямку, змінивши знак електродного потенціалу на протилежний, і підсумувати з іншим рівнянням. Позитивне значення ЕРС вкаже на можливість проходження реакції.

5. Напишіть рівняння реакції між перманганат-іоном і пероксидом водню Н 2 О 2. В реакції утворюються Mn 2+ і О2. Які коефіцієнти ви отримали?
А у мене вийшло наступне рівняння:

7Н 2 О 2 + 2 + 6Н + \u003d 2Mn 2+ + 6О 2 + 10Н 2 О.

Знайдіть помилку, якщо я її зробив, або поясніть, чому ваші коефіцієнти інші. Це завдання розраховане на перевірку вашої кмітливості і знання матеріалу інших розділів хімії.

Реакція перманганат-іона з пероксидом водню в кислотному розчині (сірчана кислота) може бути представлена \u200b\u200bкількома рівняннями з різними коефіцієнтами, наприклад:

5Н 2 О 2 + 2 + 6Н + \u003d 2Mn 2+ + 5О 2 + 8Н 2 О,

7Н 2 О 2 + 2 + 6Н + \u003d 2Mn 2+ + 6О 2 + 10Н 2 О,

9Н 2 О 2 + 2 + 6Н + \u003d 2Mn 2+ + 7О 2 + 12Н 2 О.

Вкажіть причину цього і напишіть хоча б ще одне рівняння реакції перманганат-іона з пероксидом водню.

Якщо вам вдалося пояснити причину такого дивного явища, поясніть причину можливості написання наступних рівнянь:

3Н 2 О 2 + 2 + 6Н + \u003d 2Mn 2+ + 4О 2 + 6Н 2 О,

Н 2 О 2 + 2 + 6Н + \u003d 2Mn 2+ + 3О 2 + 4Н 2 О.

Чи можуть проходити реакції відповідно до двома цими рівняннями?

Відповідь. На реакцію перманганат-іонів з пероксидом водню накладається паралельна реакція розкладання пероксиду водню:

2Н 2 О 2 \u003d О 2 + 2Н 2 О.

Ви можете основне рівняння реакції підсумувати з нескінченно великим числом цього рівняння і отримати безліч рівнянь з різними стехиометрическими коефіцієнтами.

6. Це завдання може служити темою реферату чи доповіді.

Обговоріть можливість проходження реакції відновлення іонів Fe 3+ пероксидом водню у водному розчині:

2Fe 3+ + H 2 O 2 \u003d 2Fe 2+ + O 2 + 2H +.

Розрахуйте ЕРС реакції, її G і константу рівноваги, скориставшись стандартними електродними потенціалами:

Вивчення залежності швидкості реакції від концентрації компонентів показало, що при збільшенні концентрації окремо Fe 3+ або H 2 O 2 в два рази швидкість реакції зростає в два рази. Яке кінетичне рівняння реакції? Визначте, як зміниться швидкість реакції при збільшенні концентрації Fe 3+ або H 2 O 2 в три рази. Передбачу, як зміниться швидкість реакції при розведенні розчину водою в два або десять разів.
Запропоновано наступний механізм реакції:

Н 2 О 2 \u003d Н + Н + (швидка),

Fe 3+ + H \u003d Fe 2+ + HO 2 (повільна),

Fe 3+ + HO 2 \u003d Fe 2+ + H + + O 2 (швидка).

Доведіть, що цей механізм не суперечить вищерозгляденому залежності швидкості від концентрацій реагуючих речовин. Яка стадія є лимитирующей? Яка її молекулярної і який її порядок? Який загальний порядок реакції? Зверніть увагу на існування таких складних іонів і молекул, як H і HO 2, і на те, що в кожної реакції утворюється дві частинки або навіть три. (Чому немає стадій з утворенням однієї частки?)

7. Переведіть на російську мову.

Аn important reaction type is the electron-transfer reaction, also known as the oxidation-reduction, or redox, reaction. In such a reaction one or more electrons appear to be transferred from one atom to another. Oxidation is a word originally meant combination with oxygen gas, but so many other reactions were seen to resemble reactions with oxygen that the term was eventually broadened to refer to any reaction in which a substance or species loses electrons. Reduction is a gain electrons. The term seems to have its origins in metallurgical terminology: the reduction of an ore to its metal. Reduction is just the opposite of oxidation. An oxidation can not take place without its having a reduction coupled with it; that is, electrons can not be lost unless something else gains them.

ЛАБОРАТОРНІ ДОСЛІДЖЕННЯ

Пропоновані вам завдання, як це і було раніше, являють собою короткі науково-дослідні роботи. Для дослідів відібрано реакції, що мають важливе значення не тільки в хімії, але і в екології. Зовсім необов'язково виконати всі досліди - виберіть ті, які вас зацікавлять. Працювати бажано малими групами (по 2-3 людини). Це зменшує час експерименту, дозволяє уникнути помилок і, найголовніше, дозволяє вам брати участь в науковому спілкуванні, що розвиває наукову мову.

1. Окисно-відновні властивості пероксиду водню.

Пероксид водню Н 2 О 2 - найважливіший окислювач, який використовується в побуті, в технології, при очищенні води від органічних забруднень. Пероксид водню - екологічно чистий окислювач, тому що продукти його розкладання - кисень і вода - не забруднюють навколишнє середовище. Відома роль пероксиду водню та пероксидних органічних сполук в процесах біологічного окислення-відновлення.
3-6% -е розчини пероксиду водню для побутових і навчальних цілей готують зазвичай з 30% -го розчину розведенням водою. Пероксид водню при зберіганні розкладається з виділенням кисню (Не можна зберігати в щільно закритому посуді!). Чим менше концентрація пероксиду водню, тим він стійкіший. Для уповільнення розкладання користуються добавками фосфорної, саліцилової кислот та інших речовин. Особливо сильно діють на пероксид водню солі заліза, міді, марганцю і фермент каталаза.
3% -й розчин пероксиду водню в медицині використовують для промивання рота і полоскання горла при стоматиті і ангіні.
30% -й розчин пероксиду водню називають пергідролем. Пергідроль не вибухонебезпечний. Потрапляючи на шкіру, пергідроль викликає опіки, печіння, свербіж і утворення пухирів, шкіра при цьому біліє. Обпечене місце слід швидко промити водою. Пергідроль в медицині використовують для лікування гнійних ран і для обробки ясен при стоматиті. У косметології його використовують для видалення пігментних плям на шкірі обличчя. Плями на одязі від пероксиду водню видалити неможливо. Пероксид водню в текстильній галузі промисловості використовують для відбілювання вовни і шовку, а також хутра.
Виробництво концентрованих (90-98% -х) розчинів пероксиду водню постійно зростає. Зберігають такі розчини в алюмінієвих посудинах з добавкою пірофосфату натрію Na 4 P 2 O 7. Концентровані розчини можуть розкладатися з вибухом. Концентрований розчин пероксиду водню на оксидному каталізаторі при 700 ° С розпадається на пари води і кисень, який служить окислювачем для палива в реактивних двигунах.

Пероксид водню може проявляти як окисні, так і відновні властивості.
Роль окислювача для пероксиду водню більш характерна:

Н 2 О 2 + 2Н + + 2 е \u003d 2Н 2 О,

наприклад, в реакції:

2KI + Н 2 О 2 + H 2 SO 4 \u003d I 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 О.

Пероксид водню як відновник:
1) в кислотному середовищі:

Н 2 О 2 - 2 e \u003d O 2 + 2H +;

2) в осно "вной (лужної) середовищі:

Н 2 О 2 + 2ОН - - 2 e \u003d O 2 + 2H 2 O.

Приклади реакцій:
1) в кислотному середовищі:

2KMnO 4 + 5H 2 O 2 + 3H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 5O 2 + 8H 2 O;

2) в осно "вной середовищі:

2KMnO 4 + Н 2 О 2 + 2KOH \u003d 2K 2 MnO 4 + O 2 + 2H 2 O

Окисні властивості пероксиду водню більш сильно проявляються в кислотному середовищі, а відновлювальні - в лужному.

1а. Розкладання пероксиду водню.

Налийте в пробірку 2-3 мл розчину пероксиду водню і нагрійте розчин на водяній бані. Має розпочатися виділення газу. (Якого?) Доведіть експериментально, що це саме той газ, який ви очікували отримати.
В іншу пробірку з розчином пероксиду водню киньте крупинку діоксиду марганцю. Доведіть, що виділяється той же газ.
Напишіть рівняння розкладання пероксиду водню і окремо рівняння прийому і віддачі електронів. До якого типу належить ця окислювально-відновна реакція?
Розрахуйте ЕРС реакції, якщо:

Яка з цих двох реакцій має більшу здатність віддавати електрони і її слід переписати в протилежному напрямку? З значення ЕРС реакції розрахуйте G реакції і константу рівноваги.

Порівняйте результати з Gі константою рівноваги, отриманими з термодинамічних даних:

Результати ваших розрахунків збіглися? Якщо є деяка розбіжність в результатах, спробуйте знайти причини.

1б. Виявлення пероксиду водню.

До розбавленому і підкисленою сірчаною кислотою розчину (2-3 мл) йодиду калію додайте кілька крапель розчину пероксиду водню. Розчин забарвиться в жовто-бурий колір. При додаванні в нього декількох крапель розчину крохмалю колір суміші миттєво стає синім. Напишіть рівняння реакції (Утворюються речовини ви знаєте!).
Розрахуйте ЕРС реакції, щоб переконатися, що реакція можлива (виберіть потрібну вам реакцію):

1в. Чорний сульфід свинцю і пероксид водню.

Старі майстри писали свої картини фарбами, приготовленими на основі свинцевих білил, до складу яких входив білий основний карбонат 2PbCO 3 Pb (OH) 2. З плином часу свинцеві білила чорніють, а фарби на їх основі змінюють своє забарвлення через дії сірководню, при цьому утворюється чорний сульфід свинцю PbS. Якщо картину обережно протерти розбавленим розчином пероксиду водню, сульфід свинцю переходить в білий сульфат свинцю PbSO 4 і картині майже повністю повертається її первісний вигляд.

У пробірку налийте 1-2 мл 0,1 розчину нітрату свинцю Pb (NO 3) 2 або ацетату свинцю Pb (СН 3 СОО) 2 (Продається в аптеці як свинцева примочка). Прилейте трохи розчину сірководню або сульфіду натрію. Злийте розчин з утворився чорного осаду і подіє на нього розчином пероксиду водню. Напишіть рівняння реакцій.
Всі сполуки свинцю отруйні!

1г. Приготування розчину пероксиду водню з гидроперита.

Якщо вам не вдалося дістати розчин пероксиду водню, то для лабораторних робіт можна користуватися гідропериту, таблетки якого можна купити в аптеці.

Гідроперит є комплексне з'єднання пероксиду водню з карбамідом (сечовиною) NH 2 CONH 2 H 2 O 2. При розчиненні в воді виходить розчин пероксиду водню і карбаміду NH 2 CONH 2. Розчин гидроперита використовують замість розчину пероксиду водню як антисептичний засіб і при фарбуванні волосся. Для полоскання рота і горла розчиняють 1 таблетку в склянці води (0,25% -й розчин пероксиду водню). Одна таблетка гидроперита важить 1,5 г і відповідає 15 мл
(1 столовій ложці) 3% -го розчину пероксиду водню.

Розрахуйте, скільки таблеток гидроперита слід розчинити в 100 мл води, щоб отримати приблизно 1% -й розчин пероксиду водню. Який об'єм кисню (н.у.) можна отримати з однієї таблетки гидроперита?
Дослідним шляхом визначте, скільки мілілітрів кисню можна отримати з однієї таблетки гидроперита. Запропонуйте конструкцію приладу і зберіть його. Обсяг виділився кисню приведіть до нормальних умов. Для отримання більш точних результатів розрахунку ви можете врахувати тиск пара води над розчином, яке при кімнатній температурі (20 ° С) приблизно дорівнює 2300 Па.

І природних ресурсів

Кафедра хімії та екології

ВИВЧЕННЯ ШВИДКОСТІ РЕАКЦІЇ РОЗКЛАДАННЯ

ПЕРОКСИДУ ВОДНЮ В ПРИСУТНОСТІ КАТАЛІЗАТОРА

Газометріческіх МЕТОДОМ.

з дисципліни «Фізична і колоїдна хімія»

для спеціальності 060301.65 - Фармація

Великий Новгород

1 Мета роботи .............................................................................. ..3

2 Основні теоретичні положення ................................................ .3

4 Експериментальна частина ............................................................... 4

4.1 Розкладання пероксиду водню в присутності діоксиду марганцю MnO2 ......... .. ........................................................................... .4

4.2 Розкладання пероксиду водню в присутності каталізатора при температурі Т2 ........................................ .................................................. ................ 6

5 Вимоги до змісту звіту ................................................... ..6

6 Зразкові контрольні запитання та завдання ...... ... .............................. 7

1 ЦІЛІ РОБОТИ

1. Визначити константу швидкості, порядок реакції, період напіврозпаду при температурі Т1.

2. Побудувати графік залежності кількості виділився О2 від часу, визначити графічно період напіврозпаду.

3. Визначити енергію активації реакції, розрахувати температурний коефіцієнт швидкості реакції.

2 ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

Застосування пероксиду водню в багатьох технологічних процесах, медицині і сільському господарстві ґрунтується на його окисних властивостях. Процес розкладання Н2О2 у водних розчинах проходить мимовільно і може бути представлений рівнянням:

Н2О2®Н2О +1/2 О2

Процес може бути прискорений за допомогою каталізатора. Це можуть бути аніони і катіони, наприклад CuSO4 (гомогенний каталіз). Прискорює дію на розкладання Н2О2 багатодітній родині і тверді каталізатори (вугілля, метали, солі і оксиди металів). На протягом гетерогенної каталітичної реакції розкладання Н2О2 впливає рН середовища, стан поверхні, каталітичні отрути, наприклад С2Н5ОН, СО, НСN, H2S.

У клітинах рослин, тварин, людини також здійснюється каталітичне розкладання пероксиду водню. Процес здійснюється під дією ферментів каталази і пероксидази, які на відміну від каталізаторів синтетичної природи мають виключно високу каталітичну активність і специфічність дії.

Розкладання Н2О2 супроводжується виділенням О2. Обсяг виділився кисню пропорційний кількості розклалася пероксиду водню. В роботі використовується газометріческіх метод.

3 ВИМОГИ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ

При виконанні даної лабораторної роботи необхідно дотримуватися загальних правил роботи в хімічній лабораторії.

4 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

4.1 Розкладання пероксиду водню в присутності діоксиду марганцюMnO2 .

Перед початком досвіду необхідно підготувати каталізатор: невеликий шматочок скляної палички змастити клеєм БФ або крохмальним клейстером. Необхідно змастити клеєм тільки торець, трохи порошку MnO2 насипати на годинне скло, доторкнутися торцем палички до порошку, щоб невелика кількість MnO2 залишилося на склі. Клей висушують протягом декількох хвилин (1-2 хв). Тиск всередині системи для збору Н2О2 необхідно привести до атмосферного: відкрити пробку реакційної пробірки, за допомогою вирівнюючої склянки встановить рівень води в бюретці на нульову позначку.

Схема приладу для вимірювання швидкості розкладання Н2О2 представле-на рис.1.

вода

пробірка з Н2О2

Gif "width \u003d" 10 "\u003e. Gif" width \u003d "10"\u003e каталізатор

Рис.1 - Прилад для вивчення кінетики розкладання Н2О2.

Піпеткою або мірним циліндром відміряють 2 мл 3% -ного розчину Н2О2, виливають в пробірку 1. Якщо досвід проводиться при кімнатній температурі, готують секундомір, таблицю для запису досвідчених даних, Опускають в пробірку каталізатор, нанесений на шматочок скляної палички. Закривають реакційний посудину пробкою. Записують об'єм кисню, що виділяється спочатку через 30 сек, потім інтервал можна збільшити до 1 хв.

У міру зниження рівня рідини в бюретці зрівняльну склянку опускають так, щоб рівень рідини в бюретці і склянці не змінювався, різниця рівнів була мінімальною.

Реакція вважається закінченою, якщо рівень рідини в бюретці перестає опускатися.

Обсяг кисню, відповідний повного розкладання Н2О2 -V ¥, можна отримати, якщо реакційний посудину помістити в склянку з гарячою водою. Після охолодження пробірки до кімнатної температури. Після визначають обсяг О2, відповідний повного розкладання Н2О2.

Таблиця - Експериментальні дані

Вважаючи, що порядок реакції перший, константу швидкості реакції обчислюють за кінетичного рівняння першого порядку:

За результатами експерименту обчислюють середнє значення константи швидкості реакції.

Період напіврозпаду пероксиду водню обчислюють за рівнянням:

t0,5 \u003d 0,693 / k, використовуючи середнє значення константи швидкості.

Визначають константу швидкості і період напіврозпаду графічно, використовуючи залежність Vt \u003d f (t) і ln (V ¥ - Vt) \u003d f (t), які представлені на рис.2 і рис. 3. Порівнюють результати, отримані двома методами - аналітичним і графічним.

V ¥ https: //pandia.ru/text/80/128/images/image032_11.gif "width \u003d" 211 "height \u003d" 12 "\u003e. Gif" width \u003d "616" height \u003d "64"\u003e

t, мінt t, хв

Мал. 2 -залежних Vt \u200b\u200b\u003d f (t) Рис.3 - Залежність ln (V ¥ - Vt) \u003d f (t)

4.2 Розкладання пероксиду водню в присутності каталізатора при температурі Т2

Досвід повторюють, помістивши реакційний посудину в водяну баню або стакан з водою при температурі Т2 (за вказівкою викладача). Дані заносять в таблицю:

Знаючи константи швидкості k1 і k2 при двох різних температурах, можна обчислити енергію активації Еa за рівнянням Арреніуса:

Е а \u003d

Крім того, можна обчислити температурний коефіцієнт за правилом Вант-Гоффа:

k2 / k1 \u003d γ Δt / 10

5 ВИМОГИ ДО ЗМІСТУ ЗВІТУ

Звіт повинен містити:

1. мета роботи;

2. результати вимірювання об'єму кисню, що виділяється при розкладанні пероксиду;

3. розрахунок константи швидкості реакції і періоду напіврозпаду (полупревращения) пероксиду водню;

4. графік залежності Vt \u003d f (t) і результати графічного визначення періоду напіврозпаду пероксиду водню;

5. графік залежності ln (V ¥ - Vt) \u003d f (t) для визначення константи швидкості реакції;

6. результати вимірювань об'єму кисню, що виділяється при розкладанні пероксиду при підвищеній температурі і розрахунок константи швидкості реакції;

7. розрахунок енергії активації за рівнянням Арреніуса і розрахунок температурного коефіцієнта швидкості реакції за правилом Вант-Гоффа;

8. висновки.

6 ПРИБЛИЗНІ Контрольні питання І ЗАВДАННЯ

1. Константа швидкості реакції залежить від:

а) природи реагентів;

б) температури;

в) концентрацій реагентів;

г) часу пройшов з моменту початку реакції.

2. Порядок реакції

а) формальна величина;

б) визначається тільки експериментально;

в) може бути обчислений теоретично;

г) дорівнює сумі показників ступенів p + q, в рівнянні υ \u003d k · CAp · CBq.

3. Енергія активації хімічної реакції

а) надлишкова енергія в порівнянні з середньою енергією молекул, необхідна для того, щоб зіткнення між молекулами стало активним;

б) залежить від природи реагентів;

в) вимірюється в Дж / моль;

г) збільшується при введенні в систему каталізатора.

4. Період напіврозпаду деякого радіоактивного ізотопу становить 30 діб. Обчисліть час, після закінчення якого кількість ізотопу складе 10% від початкового.

5. Реакція першого порядку при деякій температурі протікає на 25% за 30 хвилин. Обчисліть період полупревращения вихідної речовини.

6. У скільки разів зросте швидкість реакції при збільшенні температури на 40К, якщо температурний коефіцієнт швидкості реакції дорівнює 3?

7. При збільшенні температури на 40К швидкість деякої реакції зросла в 39,06 рази. Визначте температурний коефіцієнт швидкості реакції.

Пероксид (перекис) водню являє собою безбарвну сиропообразную рідина щільністю, затвердевающую при -. Це дуже нетривке речовина, здатне розкладатися з вибухом на воду і кисень, причому виділяється велика кількість теплоти:

Водні розчини пероксиду водню більш стійкі; в прохолодному місці вони можуть зберігатися досить довго. Пергідроль - розчин, який надходить у продаж, - містить. У ньому, а також в висококонцентрованих розчинах пероксиду водню містяться стабілізуючі добавки.

Розкладання пероксиду водню прискорюється каталізаторами. Якщо, наприклад, в розчин пероксиду водню кинути трохи діоксиду марганцю, то відбувається бурхлива реакція і виділяється кисень. До стимуляторів, що сприяє розкладанню пероксиду водню, належать мідь, залізо, марганець, а також іони цих металів. Уже сліди цих металів можуть викликати розпад.

Пероксид водню утворюється як проміжний продукт при горінні водню, але через високу температуру водневого полум'я відразу ж розкладається на воду і кисень.

Мал. 108. Схема будови молекули. Кут близький до, кут - к. Довжини зв'язків:.

Однак якщо направити водневе полум'я на шматок льоду, то в утворюється воді можна виявити сліди пероксиду водню.

Пероксид водню виходить також при дії атомарного водню на кисень.

У промисловості пероксид водню отримують в основному електрохімічними методами, наприклад анодним окисленням розчинів сірчаної кислоти або гідросульфату амонію з подальшим гідролізом утворюється при цьому пероксодвусерной кислоти (див. § 132). Відбуваються при цьому процеси можна зобразити схемою:

У пероксиду водню атоми водню ковалентно пов'язані з атомами кисню, між якими також здійснюється проста зв'язок. Будова пероксиду водню можна виразити наступною структурною формулою: Н-О-О-Н.

Молекули мають значну полярністю, що є наслідком їх просторової структури (рис. 106).

У молекулі пероксиду водню зв'язку між атомами водню і кисню полярні (внаслідок зсуву загальних електронів в сторону кисню). Тому в водному розчині під впливом полярних молекул води пероксид водню може отщеплять іони водню, т. Е. Він володіє кислотними властивостями. Пероксид водню - дуже слабка двухосновная кислота у водному розчині він розпадається, хоча і в незначній мірі, на іони:

Дисоціація по другого ступеня

практично не протікає. Вона пригнічується присутністю води - речовини, дисоціюють з утворенням іонів водню в більшій мірі, ніж пероксид водню. Однак при зв'язуванні іонів водню (наприклад, при введенні в розчин лугу) дисоціація по другого ступеня відбувається.

З деякими підставами пероксид водню реагує безпосередньо, утворюючи солі.

Так, при дії пероксиду водню на водний розчин гідроксиду барію випадає осад бариевой солі пероксиду водню:

Солі пероксиду водню називаються пероксидамі або перекису. Вони складаються з позитивно заряджених іонів металу і негативно заряджених іонів, електронна будова яких можна зобразити схемою:

Ступінь окислення кисню в пероксид водню дорівнює -1, т. Е. Має проміжне значення між ступенем окислення кисню в воді і в молекулярному кисні (0). Тому пероксид водню має властивості як окислювача, так і відновника, т. Е. Проявляє окисно-відновну двоїстість. Все ж для нього більш характерні окислювальні властивості, так як стандартний потенціал електрохімічної системи

в якій виступає як окислювач, дорівнює 1,776 В, в той час як стандартний потенціал електрохімічної системи

в якій пероксид водню є відновником, дорівнює 0,682 В. Інакше кажучи, пероксид водню може окисляти речовини, яких не перевищує 1,776 В, а відновлювати тільки ті, яких більше 0,682 В. За табл. 18 (на стор. 277) можна бачити, що в першу групу входить набагато більше речовин.

Як приклади реакцій, в яких служить окислювачем, можна привести окислення нітриту калію

і виділення йоду з йодиду калію:

Його використовують для відбілювання тканин і хутра, застосовують в медицині (3% розчин - дезінфікуючий засіб), в харчовій промисловості (при консервуванні харчових продуктів), в сільському господарстві для протруювання насіння, а також у виробництві ряду органічних сполук, полімерів, пористих матеріалів. Як сильний окислювач пероксид водню використовується в ракетній техніці.

Пероксид водню застосовують також для поновлення старих картин, написаних олійними фарбами і потемнілих від часу внаслідок перетворення свинцевих білил в чорний сульфід свинцю під дією містяться в повітрі слідів сірководню. При промиванні таких картин пероксидом водню сульфід свинцю окислюється в білий сульфат свинцю:

Мета і завдання 1.Ціль: З'ясувати, які продукти, містять каталізатор и, що прискорюють розкладання пероксиду водню, а які ні. 2. Завдання: o Дізнатися що таке каталізатор o Провести досвід з пероксидом водню і дізнатися які продукти є каталізатором. 1.Ціль: З'ясувати, які продукти, містять каталізатор и, що прискорюють розкладання пероксиду водню, а які ні. 2. Завдання: o Дізнатися що таке каталізатор o Провести досвід з пероксидом водню і дізнатися які продукти є каталізатором.

Які продукти є каталізаторами? 1. Ми взяли гематоген, капнули пероксиду водню і побачили, що виділяється кисень, отже. пероксид водню розкладається. 2. Ми, також взяли і інші продукти, наприклад, сире м'ясо, сира картопля, буряк, хліб, часник, банан, какао і з'ясували, що вони такж е містять каталізатор и.

Висновок У ході роботи ми з'ясували, що продуктами, що містять каталізатор и розкладання пероксиду водню є: гематоген, сире м'ясо, сира картопля, буряк, хліб, часник, банан, какао. Ними не є: яблуко, заварка, печиво, апельсин / мандарин, ковбаса, копчене м'ясо, кетчуп, мед, шоколадна цукерка. Так само ми дізналися що таке каталізатор і як проводити цей досвід.