Главная страница arrow-right Базы данных arrow-right База данных свойств веществ (поиск)
Карта сайта

Свойства вещества:

водорода пероксид

Синонимы и иностранные названия:

hydrogen peroxide (англ.)
водорода перекись (рус.)

Название вещества с нормальным (не справочным) порядком слов русского языка:

пероксид водорода

Тип вещества:

неорганическое

Внешний вид:

бесцветн. жидкость

Брутто-формула (система Хилла):

H2O2

Формула в виде текста:

HOOH

Молекулярная масса (в а.е.м.): 34,01

Температура плавления (в °C):

-0,43

Температура кипения (в °C):

152

Температура разложения (в °C):

152

Растворимость (в г/100 г растворителя или характеристика):

аммиак жидкий: 68,1 (-53,5°C) [Лит.]
аммиак жидкий: 76,4 (-32°C) [Лит.]
аммиак жидкий: 97,2 (0°C) [Лит.]
анилин: смешивается [Лит.]
ацетон: смешивается [Лит.]
бензол: не растворим [Лит.]
вода: смешивается [Лит.]
диэтиловый эфир: 39,9 (-47,6°C) [Лит.]
диэтиловый эфир: 125,7 (-4,8°C) [Лит.]
этанол: растворим [Лит.]
этилацетат: смешивается [Лит.]

Плотность:

1,71 (-20°C, г/см3, состояние вещества - кристаллы)
1,6434 (-4,5°C, г/см3, состояние вещества - кристаллы)
1,4425 (25°C, г/см3, состояние вещества - жидкость)

Некоторые числовые свойства вещества:

Длина связи (нм): 0,1008 (OH)
Длина связи (нм): 0,145 (OO)
Криоскопическая константа (К·кг/моль): 1,68
Объем мирового производства (тонн/год): 500000 (1980 г.)

Метод получения 1:

Источник информации: Коростелев П.П. Реагенты для технического анализа. - М.: Металлургия, 1988 стр. 30-31

К 100 мл 15—18%-ной серной кислоты при охлаждении льдом постепенно прибавляют пероксид бария ВаО2 в таком количестве, чтобы раствор сохранял слабокислую реакцию (~40 г). Образовавшийся раствор пероксида водорода сливают с осадка BaSO4. Если нужно, раствор концентрируют. Для этого к нему прибавляют карбонат натрия до щелочной реакции и извлекают Н2О2 эфиром, который должен быть перегнанным. Экстракцию проводят 4—5 раз порциями по 20 мл эфира. Объединенные эфирные вытяжки выпаривают на водяной бане (не выше 40°С) и остаток выдерживают в эксикаторе над концентрированной H2SO4.

Получают 50 %-ный раствор Н2О2. Выход ~50 %.

Метод получения 2:

Источник информации: Коростелев П.П. Реагенты для технического анализа. - М.: Металлургия, 1988 стр. 31

Небольшими порциями вносят при энергичном перемешивании 90 г пероксида натрия в 500 мл 20%-ного раствора H2SO4, охлаждаемой льдом так, чтобы температура смеси не поднималась выше 15 °С. Раствор выдерживают 12 ч и отфильтровывают от выделившихся кристаллов Na2SO4*10Н2О.

Фильтрат перегоняют порциями по 100 мл в вакууме (при остаточном давлении 0,7—1,3 кПа) при температуре бани 60—65 °С (под конец при 85 °С). Перегонку ведут в дистилляционном приборе на шлифах. Дистиллят собирают в два последовательно соединенные приемника, второй охлаждают льдом. В первом приемнике собирается препарат с содержанием Н2О2 выше 20 % (выход 80 %), во втором — с содержанием ниже 3 %. Для удаления следов хлора (присутствующего в Na2O2) препарат перегоняют еще раз над твердым сульфатом серебра Ag2SO4, при этом получают 25%-ную Н2О2. Дальнейшее концентрирование раствора Н2О2 производят в вакуум-эксикаторе над концентрированной серной кислотой без подогревания. За три дня удается сконцентрировать 25 %-ный раствор до 88 %-ного.

Способы получения:

  1. Образуется в небольших количествах при охлаждении водородного пламени льдом.
  2. Реакцией надсерной кислоты с водой.
  3. Действием серной кислоты на пероксид бария.
  4. Окисление 2-алкилантрагидрохинонов кислородом.

Метод очистки или выделения из смесей 1:

Источник информации: Руководство по неорганическому синтезу. - Т.1, под ред. Брауэра Г. - М.: Мир, 1985 стр. 177-178

Керн нормального шлифа дистилляционной колбы вместимостью 500 мл закрывают муфтой с кипятильным капилляром. Колбу соединяют на шлифах со змеевиковым холодильником и далее с приемником вместимостью 200 мл. В колбу наливают 180 мл продажного 30%-ного пероксида водорода (ч. д. а.) и помещают на водяную баню с температурой 45—50 С. Перегонку проводят при давлении 16—22 мм рт. ст. в течение примерно 3,5 ч. При этом отгоняется 150—160 мл воды и немного Н2О2, а остаток представляет собой 95— 98%-ный пероксид водорода. На колбе приемника предварительно наносят метку в соответствии с объемом воды, который необходимо отогнать. Если температура водяной бани поднимается выше 52 °С, высококонцентрированный Н2О2 приобретает желтую окраску и становится непригодным для дальнейшей работы. Концентрированный пероксид водорода можно вылить из колбы, не опасаясь разложения. (Если вместо керна горло колбы имело бы шлифованную муфту, то при соприкосновении с шероховатой поверхностью могло бы произойти разложение значительной части Н2О2.)

Дальнейшую переработку для получения 100%-ного Н2О2 ведут следующим образом. Короткую широкую пробирку, покрытую внутри парафином или изготовленную из полиэтилена, хостафлона или тефлона, вместимостью 25—30 мл наполняют до половины высококонцентрированным пероксидом водорода, закрывают полиэтиленовой пробкой и ставят на 0,5 ч в охлаждающую баню с температурой -35 °С. Между тем приготовляют затравочные кристаллы, замораживая 1 мл того же Н2О2 жидком воздухом. После внесения затравки тотчас же начинают расти игольчатые бесцветные кристаллы. Выждав около 1 мин, кристаллы быстро переносят в предварительно охлажденный приблизительно до -30 °С сосуд для центрифугирования. После кратковременного центрифугирования (простым вращением рукой или при помощи ручной центрифуги) кристаллы переносят в другую пробирку большого диаметра и снова доводят их до плавления. Для ускорения плавления пробирку с Н202 помещают в стакан с водой, подогретой до 30 С. После полного расплавления пероксид охлаждают опять до -35 °С. После выдерживания в течение 10 мин в охлаждающей бане обычно самопроизвольно начинают выпадать игольчатые бесцветные кристаллы, которые сразу же отделяют от маточного раствора во втором таком же сосуде для центрифугирования. Если же кристаллизация не начинается самопроизвольно, вносят затравочные кристаллы.

Полученные кристаллы при комнатной температуре очень легко разлагаются с выделением кислорода. Поэтому их необходимо сохранять на холоду в закрытых полиэтиленовых или стеклянных парафинированных сосудах. Непродолжительное хранение можно осуществлять и в непарафинированных стеклянных сосудах. Полученные при центрифугировании водные растворы пероксида водорода можно снова сконцентрировать путем перегонки.

При проведении однократной кристаллизации 98%-ного раствора в пробирке с последующим сливанием маточного раствора можно получить не более чем 99%-ный Н2O2.

Метод очистки или выделения из смесей 2:

Источник информации: Руководство по неорганическому синтезу. - Т.1, под ред. Брауэра Г. - М.: Мир, 1985 стр. 178

80—90%-ный пероксид водорода получают, смешав 30%-ный Н202 с двойным количеством napa-цимола и отогнав из этой смеси в вакууме водоструйного насоса при температуре около 50°С большую часть воды и пара-цимола. Остаток, представляющий собой двухфазную смесь nара-цимола и пероксида водорода, разделяют механически.

Метод очистки или выделения из смесей 3:

Источник информации: Руководство по неорганическому синтезу. - Т.1, под ред. Брауэра Г. - М.: Мир, 1985 стр. 178

Небольшие количества Н202 можно получить простым способом путем экстракции эфиром. Для этого смешивают 10 мл 90—98%-ного пероксида водорода и 100 мл диэтилового эфира. Из образовавшейся двухфазной смеси отделяют эфирный слой, который затем высушивают взбалтыванием с СаСl2 и два или три раза с Р4О10. Если для реакции нельзя непосредственно использовать полученный эфирный раствор, то безводный пероксид водорода получают (после удаления эфира в вакууме водоструйного насоса) путем фракционной перегонки в высоком вакууме. Однако, полученный таким путем Н202 может быть загрязнен продуктами окисления эфира.

Реакции вещества:

  1. Окисляет глицерин до муравьиной кислоты. [Лит.]
  2. В присутствии трехвалентного железа окисляет этанол до уксусной кислоты или углекислого газа. [Лит.]
  3. Окисляет третичные амины в N-оксиды. [Лит.]
  4. Окисляет вторичные амины в гидроксиламины. [Лит.]
  5. В присутствии солей железа окисляет бензол до фенола. [Лит.]
  6. Способна давать детонирующие смеси с органическими веществами: ацетоном, метанолом, этанолом, пропанолом, бутанолом, муравьиной, уксусной, пропионовой кислотами, аллиловым и бензиловым спиртами, ацетонитрилом, глицерином, диоксаном, хинолином, этилацетатом. [Лит.]
  7. Медленно разлагается при обычных условиях (для чистой 90%-ной - 1% в год при 30 С, 1% в неделю при 66 С, 2% в сутки при 100 С). Скорость разложения сильно повышается в присутствии катализаторов (на перманганате калия - 1 кг за секунду). Катализаторы разложения - перманганат калия, диоксид марганца, соли и оксиды железа, медь, серебро. Разложение ускоряют нагрев, солнечный свет, ультрафиолет, радиация. [Лит.]
    2H2O2 → 2H2O + O2
  8. Медленно растворяет магний с образованием гидроксида магния. [Лит.]
  9. Энергично реагирует с щелочными металлами с выделением водорода. [Лит.]
  10. В кислых водных растворах окисляет сероводород до серы. [Лит.]
  11. Подкисленная перекись водорода растворяет полоний. [Лит.]
  12. Окисляет гидразин до азота и воды. [Лит.]
  13. Травит металлический германий. [Лит.]
  14. Подкисленная перекись водорода растворяет медь. [Лит.]
  15. Окисляет таллий сначала до гидроксида таллия(I). [Лит.]
  16. Подкисленная перекись водорода растворяет свинец. [Лит.]
  17. Перекись водорода, подкисленная соляной или серной кислотами (но не уксусной) растворяет никель. [Лит.]
  18. Медленно растворяет хром в подкисленной или щелочной среде. [Лит.]
  19. В подкисленном растворе реагирует с озоном с образованием кислорода и воды. [Лит.]
  20. Безводная перекись воспламеняет шерсть. [Лит.]
  21. В щелочном растворе реагирует с перманганатом калия с образованием кислорода, оксида марганца(IV) и гидроксида калия. [Лит.]
  22. Восстанавливает периодаты до иодатов. [Лит.]
  23. Восстанавливает раствор тетрахлораурата калия до металлического золота. [Лит.]
  24. В щелочной среде реагирует с формальдегидом с выделением водорода. [Лит.]
  25. В разбавленном водном растворе медленно обесцвечивает лакмусовую бумагу. [Лит.]
  26. Окисляет сульфид свинца до сульфата свинца. [Лит.]
  27. Окисляет сернистую кислоту до серной кислоты. [Лит.]
  28. Окисляет сульфид мышьяка(III) до мышьяковой кислоты и серной кислоты. [Лит.]
  29. Окисляет селен до селеновой кислоты. [Лит.]
  30. Окисляет мышьяк до мышьяковой кислоты. [Лит.]
  31. Окисляет вольфрам до оксида вольфрама(VI). [Лит.]
  32. Окисляет молибден до оксида молибдена(VI). [Лит.]
  33. Окисляет аморфный теллур до теллуровой кислоты. [Лит.]
  34. Реагирует с иодидом калия с бурным выделением иода. [Лит.]
  35. Окисляет водный раствор аммиака до нитрата аммония. [Лит.]
  36. Реагирует с бромидом калия с бурным выделением брома. [Лит.]
  37. Высококонцентрированная перекись водорода окисляет хлороводород до хлора. [Лит.]
  38. При 40 С количественно окисляет сульфат гидроксиламина до азотной и серной кислот. [Лит.]
  39. При реакции с дихроматами в присутствии серной кислоты дает синий пероксид хрома, экстрагирующийся органическими растворителями. [Лит.]
  40. Реагирует с вольфраматами с образованием пероксовольфраматов. [Лит.]
  41. В подкисленном растворе окисляет металличесую ртуть до оксида ртути(II). [Лит.]
  42. Количественно реагирует с раствором перманганата калия подкисленным серной кислотой с образованием кислорода, сульфатов калия и марганца(II) и воды. [Лит.]
  43. Безводная перекись разлагается при нагревании в стекле или при сотрясении. [Лит.]
  44. Растворяет рений. [Лит.]
  45. Смесь пероксида водорода с уксусной кислотой растворяет свинец и его сплавы. [Лит.]

Реакции, в которых вещество не участвует:

  1. Твердая 90%-ная перекись водорода при -55 С не реагирует с перманганатом, пока не расплавится.
  2. Не реагирует с хлорной кислотой.
  3. Не реагирует с хлоратами в щелочных и нейтральных растворах.
  4. Не реагирует с серой.
  5. Не реагирует с алканами.
  6. На холоду не реагирует с этанолом.
  7. Не реагирует с бензолом и толуолом без катализатора.
  8. 90%-ная и 100%-ная перекись водорода не детонирует от удара.

Показатель преломления (для D-линии натрия):

1,4067 (25°C)

Давление паров (в мм.рт.ст.):

1,9 (25°C)
10 (50°C)
100 (95°C)

Свойства растворов:

1% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,0018 (18°)
2% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,005 (18°)
3% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,0083 (18°)
5% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,0151 (18°)
6% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,0187 (18°)
10% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,0336 (18°)
15% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,0526 (18°)
20% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,0717 (18°)
25% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,0911 (18°)
30% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,1111 (18°)
35% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,1331 (18°)
40% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,1561 (18°)
50% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,2031 (18°)
60% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,2505 (18°)
61,2% (вес.), растворитель - вода
  Температура замерзания (°C) = -56,1
70% (вес.), растворитель - вода
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,298 (18°)
80% (вес.), растворитель - вода
  Вязкость (мН·с/м2) = 1,26 (20°)
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,3456 (18°)
  Температура замерзания (°C) = -25
  Температура кипения (°C) = 142,8
90% (вес.), растворитель - вода
  Вязкость (мН·с/м2) = 1,26 (20°)
  Относительная плотность к плотности воды при 4°C = 1,3936 (18°)
  Температура замерзания (°C) = -11,7
  Температура кипения (°C) = 141,1

Стандартный электродный потенциал:

H2O2 + 2H+ + 2e- → 2H2O, E = 1,764 (вода, 25°C)

Показатели диссоциации:

pKa (1) = 11,65 (25°C, вода)
pKa (2) = 25 (18°C, вода)

Диэлектрическая проницаемость:

84,2 (0°C)
73,1 (20°C)

Дипольный момент молекулы (в дебаях):

2,1 (20°C)

Динамическая вязкость жидкостей и газов (в мПа·с):

1,245 (20°C)

Поверхностное натяжение (в мН/м):

80,4 (20°C)

Удельная теплоемкость при постоянном давлении (в Дж/г·K):

2,62 (0-27°C)

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

-187,8 (ж)

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль):

-120,4 (ж)

Стандартная энтропия вещества S (298 К, Дж/(моль·K)):

109,5 (ж)

Стандартная мольная теплоемкость Cp (298 К, Дж/(моль·K)):

89,33 (ж)

Энтальпия плавления ΔHпл (кДж/моль):

12,49

Энтальпия кипения ΔHкип (кДж/моль):

51,63

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

-136,18 (г)

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль):

-106,04 (г)

Летальная доза (ЛД50, в мг/кг):

620 (крысы, подкожно)
4050 (крысы, внутрижелудочно)
880 (мыши, внутрибрюшинно)
12000 (мыши, накожно)

Природные и антропогенные источники:

Образуется при окислении летучих органических веществ кислородом воздуха. Следы перекиси всегда присутствуют в атмосферных осадках. Жуки-бомбардиры используют перекись водорода как один из компонентов выбрасываемой горячей смеси, используемой ими для защиты.

Анализ вещества:

С раствором сульфата титанила дает желтую окраску.

Критическая температура (в °C):

457

Применение:

Мировое производство в 1994 г. приблизилось к 1 900 000 тонн.

Применяется для отбеливания тканей, бумажной пульпы, соломы, масел, жиров и т.д. Для производства перборатов, перкарбонатов. В химическом синтезе. В очистке выбросов. Как антисептик.

Дополнительная информация:

В продажу поступают 3 и 30% растворы. 30% раствор (пергидроль) стабилизирован пирофосфатом натрия, салициловой или ортофосфорной кислотой (до 0,6 г/л) и ингибирован нитратом аммония (до 0,2 г/л).

Смеси с водой имеют более высокую диэлектрическую проницаемость, чем исходные жидкости, достигающую максимального значения 121 примерно при 35%-ном содержании перекиси водорода. Такие смеси могут замерзать при температуре ниже температур плавления как воды, так и перекиси водорода. Минимум температуры замерзания приходится примерно на 60% H2O2 (замерзает ниже -50 С). Перекись водорода растворяет многие соли.

Перекись водорода разлагается при нагревании или под действием катализаторов (например, диоксида марганца, платина, серебро, следы щелочи). Обычно хранят в присутствии стабилизаторов (например, мочевины, пирофосфата натрия). Щелочная среда способствует каталитическому распаду перекиси водорода, а кислая - мешает. Перекись водорода разлагается под действием света.

Окисляет раствор иодида калия до иода, сульфид свинца до сульфата, раствор сульфата железа (II) в серной кислоте до сульфата железа (III). Сама перекись при этом восстанавливается до воды.

Необычно происходит окисление формальдегида перекисью водорода при небольшом нагревании. При этом формальдегид окисляется до муравьиной кислоты, а перекись водорода восстанавливается до свободного водорода (реакция протекает бурно).

Безводная перекись водорода воспламеняет бумагу и опилки.

Окисляется Ag2O2 или раствором перманганата калия до кислорода. С подкисленным раствором бихромата калия сначала дает синюю надхромовую кислоту, которая быстро разлагается до кислорода и солей хрома (III).

Источники информации:

  1. Holleman A.F., Wiberg E., Wiberg N. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. - Berlin: Walter de Gruyter, 1995. - С. 238
  2. Jones C.W. Applications of Hydrogen Peroxide and Derivatives. - The Royal Society of Chemistry, 1999
  3. Seidell A. Solubilities of inorganic and metal organic compounds. - 3ed., vol.1. - New York: D. Van Nostrand Company, 1940. - С. 588-591
  4. Urbanski T. Chemistry and technology of explosives. - vol.3. - Warszawa, 1967. - С. 299-305
  5. Вредные вещества в промышленности: Справочник для химиков, инженеров и врачей. - 7-е изд., Т.3. - Л.: Химия, 1976. - С. 10-11
  6. Вредные химические вещества: Неорганические соединения элементов I-IV групп. Справочник. - Л.: Химия, 1988. - С. 17
  7. Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. - Т.1. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - С. 588-592
  8. Девяткин В.В., Ляхова Ю.М. Химия для любознательных, или о чем не узнаешь на уроке. - Ярославль: Академия Холдинг, 2000. - С. 63
  9. Иванова М.А., Кононова М.А. Химический демонстрационный эксперимент. - М.: Высшая школа, 1969. - С. 22-28
  10. Лидин Р.А., Аликбекова Л.Ю., Логинова Г.П. Неорганическая химия в вопросах. - М.: Химия, 1991. - С. 173
  11. Некрасов Б.В. Основы общей химии. - Т.1. - М.: Химия, 1973. - С. 147-152
  12. Неорганическая химия. - Под ред. Третьякова Ю.Д., Т.2. - М.: Academa, 2004. - С. 23-27
  13. Перекись водорода и перекисные соединения. - Под ред. Позина М.Е. - М.-Л.: ГНТИХЛ, 1951
  14. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. - Л.: Химия, 1977. - С. 59
  15. Химическая энциклопедия. - Т.1. - М.: Советская энциклопедия, 1988. - С. 402
  16. Химмотология ракетных и реактивных топлив. - Под ред. Браткова А.А. - М.: Химия, 1987. - С. 51-58
  17. Шамб У., Сеттерфилд Ч., Вентворс Р. Перекись водорода. - М.: ИИЛ, 1958
  18. Якименко Л.М., Серышев Г.А. Электрохимический синтез неорганических соединений. - М.: Химия, 1984. - С. 114-121


Если не нашли нужное вещество или свойства можно выполнить следующие действия:
Если вы нашли ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.



© Сбор и оформление информации: Руслан Анатольевич Кипер