Химические свойства водорода пероксида

СОЕДИНЕНИЯ КИСЛОРОДА И СЕРЫ

Кислород и сера – элементы VI группы главной подгруппы периодической системы элементов. На внешнем электронном слое имеют 6 электронов, поэтому могут присоединять 2 электрона и проявлять в соединениях степень окисления –2. Кислород и сера – типичные неметаллические элементы, окислители.

Кислород всегда имеет степень окисления –2, кроме его соединений со фтором, где его степень окисления +2, и пероксидов со степенью окисления –1. Сера может иметь степени окисления –2, +2, +4 и +6.

Кислород – биогенный элемент, составляющий большую часть массы живых организмов, так как входит в состав всех биологических жидкостей. Окисление кислородом питательных веществ (углеводов, белков, жиров) является источником энергии, необходимой для работы органов и тканей живых организмов.

Сера, как и кислород, жизненно необходима организму, она входит в состав многих биомолекул – белков, аминокислот, гормонов, витаминов.

Применяемые в медицинской практике ЛС кислорода, серы и их соединения можно условно разделить на 4 группы:

1) кислород;

2) ЛС водорода пероксида;

3) вода;

4) ЛС серы и ее соединений.

В МУ подробно рассматриваются ЛС 2-4 групп.

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ СРЕДСТВА ГРУППЫ ВОДОРОДА ПЕРОКСИДА

Раствор водорода пероксида Solutio Hydrogenii peroxydi diluta

(содержит 3% водорода пероксида) H₂O₂

Состав: Раствора водорода пероксида 27,5 - 40% от 7,5 до 11 г

(в зависимости от фактического содержания)

Натрия бензоата 0,05 г

Воды до 100 мл

Магния пероксид Magnesium peroxyde (МНН)

Magnesii peroxydum(ЛН)

(смесь 25% магния пероксида MgO₂ и 75% магния оксида MgO)

Гидроперит Hydroperitum

H₂O₂ • H₂N–CO–NH₂

Комплексное соединение водорода пероксида H₂O₂ и мочевины
H₂N–CO–NH₂, стабилизированное лимонной кислотой; содержание водорода пероксида должно быть не менее 32%.

Химические свойства водорода пероксида

Водорода пероксид – бесцветная прозрачная тяжелая жидкость.

1. Кислотно-основные. Проявляет слабые кислотные свойства,
К_а (константа ионизации) = 1,39  10^12. В водных растворах в незначительной степени диссоциирует на ионы:

Н₂О₂ ↔ 2Н⁺ + О₂^2

Водные растворы имеют слабокислую реакцию среды.

Водорода пероксид образует неустойчивые соли – пероксиды металлов Na₂O_2, MgO₂, BaO₂. При действии минеральных кислот пероксиды металлов разлагаются с выделением водорода пероксида:

MgО₂ + Н₂SO₄ → H₂O₂ + MgSO₄

2. Окислительно-восстановительные. Водорода пероксид проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства в зависимости от условий проведения реакций. В присутствии сильных окислителей (калия перманганат, активный хлор) водорода пероксид проявляет восстановительные свойства, пероксид-ион окисляется до кислорода:

О₂^2 –2ē → О₂

При взаимодействии с восстановителями (йодиды, бромиды) водорода пероксид проявляет окислительные свойства, при этом пероксид-ион восстанавливается до оксид-ионов:

О₂^2 +2ē → 2О^2

При взаимодействии с минеральными кислотами (серной, двухромовой) водорода пероксид образует надкислоты (надсерную, надхромовую).

3. Водорода пероксид – неустойчивое соединение, при хранении разлагается с выделением кислорода:

2Н₂О₂ → О₂ + 2Н₂О

Разложению водорода пероксида способствуют (т.е. являются катализаторами разложения) повышенная температура, свет, окислители, восстановители, соли металлов, щелочи. Разбавленные растворы водорода пероксида более устойчивы, чем концентрированные.

Устойчивость растворов водорода пероксида можно повысить, добавляя некоторые вещества (стабилизаторы): кислоты (фосфорную, лимонную, щавелевую, бензойную, салициловую) или их натриевые соли, ацетанилид, мочевину. Данные вещества являются ингибиторами, т.е. замедляют процесс разложения водорода пероксида.

Получение

Водорода пероксид получают электролизом кислоты серной (разложение соединения под действием электрического тока).

В водных растворах кислота серная диссоциирует на ионы:

Н₂SO₄  H⁺ + HSO₄^

На катоде восстанавливаются протоны:

2Н⁺ +2ē → Н₂

На аноде окисляются гидросульфат-ионы до пероксодисерной (надсерной) кислоты:

2НSO₄^ –2ē → H₂S₂O₈

При нагревании в вакууме в присутствии воды надсерная кислота разлагается с образованием водорода пероксида и кислоты серной:

H₂S₂O₈ + 2H₂O → H₂O₂ + 2H₂SO₄

Водорода пероксид концентрируют в вакууме до получения
27,5 - 40% раствора (раствор водорода пероксида концентрированный; пергидроль). Из него получают раствор водорода пероксида 3%.

Магния пероксид получают взаимодействием водорода пероксида с магния оксидом при температуре не выше 7-8 ⁰С. При этом 25% MgO превращается в MgO₂:

MgO + H₂O₂ → МgO₂ + H₂O

Магния пероксид можно также получить окислением магния оксида кислородом при 500 ⁰С:

2МgO + O₂ → 2MgO₂

Гидроперит получают смешиванием эквимолярных количеств водорода пероксида и мочевины с добавлением 0,08% кислоты лимонной в качестве стабилизатора.