Пероксид водорода H2O2: свойства, получение, применение

Пероксид водорода H2O2 — пероксид, бесцветная жидкость; окислитель и восстановитель, молярная масса 34 г/моль.

Ключевые факты

Формула
H2O2
Класс
пероксид (бинарное соединение водорода и кислорода)
Молярная масса
34 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 34,02 г/моль
Другие названия
перекись водорода; пергидроль (30-процентный раствор)
Состояние
жидкость, чуть более вязкая, чем вода
Степени окисления
H +1, O −1
Связи
O–H ковалентные полярные, O–O ковалентная неполярная
Особенность
содержит пероксидную группу –O–O–

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое пероксид водорода?

Пероксид водорода похож на воду, но в его молекуле на один атом кислорода больше. Два атома кислорода связаны друг с другом, а степень окисления кислорода равна −1, что необычно: обычно у кислорода −2.

Из-за промежуточной степени окисления H2O2 может быть и окислителем (кислород уходит к −2), и восстановителем (кислород уходит к 0). Чаще он окисляет, но сильные окислители вроде перманганата превращают его в кислород. Чистый пероксид неустойчив и медленно разлагается.

Какие физические свойства у пероксида водорода?

Физические свойства: пероксид водорода H2O2
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниежидкость, чуть более вязкая, чем вода
Цветбесцветный; в толстом слое голубоватый
Растворимость в водесмешивается с водой в любых отношениях
Растворыв аптеке продают 3-процентный; 30-процентный называют пергидролем
Плотностьчистый H2O2 заметно тяжелее воды, около 1,45 г/см³
Особенностьразлагается на воду и кислород на свету, при нагревании и с катализаторами

Какие химические свойства у пероксида водорода?

Реакции пероксида водорода делят на три группы: разложение, окисление (чаще всего) и восстановление сильных окислителей. По степени окисления кислорода −1 легко определить, кто и что отдаёт.

  1. Разложение: диспропорционирование кислорода2H2O2 → 2H2O + O2↑Условия: катализатор MnO2, свет или нагревание
  2. Окисление иодида калия в кислой средеH2O2 + 2KI + H2SO4 → I2 + K2SO4 + 2H2O
  3. Окисление сульфата железа(II)H2O2 + 2FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2H2O
  4. Окисление сульфида свинцаPbS + 4H2O2 → PbSO4 + 4H2O
  5. Как восстановитель — с перманганатом калия5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5O2↑ + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

Пероксид водорода — слабая двухосновная кислота, но в школьных заданиях его кислотные свойства почти не встречаются. Гораздо важнее ОВР и разложение, которые подтверждают его двойственность.

Как получают пероксида водорода?

В лаборатории

В учебных схемах пероксид получают, действуя на пероксид бария холодной серной кислотой: сульфат бария выпадает в осадок, а пероксид остаётся в растворе.

  • BaO2 + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O2

Из пероксида натрия

Ещё один способ — гидролиз пероксида натрия на холоде, при котором наряду со щёлочью образуется пероксид водорода.

  • Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2

Как распознать пероксид водорода? Качественная реакция

Пероксид водорода обнаруживают по выделению йода из подкисленного раствора иодида калия: добавленный крахмал синеет. Другая проба — пузырьки кислорода при добавлении катализатора, например диоксида марганца.

  • 2I− + H2O2 + 2H+ → I2 + 2H2O

Где применяют пероксида водорода?

  • антисептик (3-процентный раствор) для обработки ран и полоскания;
  • отбеливание тканей, бумаги и волос;
  • окислитель в ракетном топливе и промышленном синтезе;
  • очистка воды и обеззараживание помещений.

Меры предосторожности. Концентрированные растворы пероксида водорода вызывают ожоги и взрывоопасны при контакте с органикой. Аптечный 3-процентный раствор безопасен при обычном использовании; хранят его в тёмной склянке, а опыты с пергидролем ведут только под руководством учителя.

Чему равна молярная масса пероксида водорода?

M(H2O2) = 2·1 + 2·16 = 34 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 34,02 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где пероксид водорода встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса пероксида водорода?

M(H2O2) = 2·1 + 2·16 = 34 г/моль.

Почему у кислорода в пероксиде степень окисления −1?

Каждый атом кислорода одной полярной связью соединён с водородом, который оттягивает на себя меньше электронов, и это даёт −1. Связь O–O между одинаковыми атомами неполярна и степени окисления не меняет.

Почему пероксид водорода может быть и окислителем, и восстановителем?

Степень окисления −1 лежит между −2 и 0. Кислород может понизить её до −2 (окислитель) или повысить до 0 (восстановитель).

Почему пероксид водорода хранят в тёмной склянке?

На свету он разлагается на воду и кислород. Тёмное стекло замедляет разложение, поэтому раствор сохраняется дольше.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: водород H, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники