双氧水物理化学性质
双氧水化学名称为过氧化氢,是除水外的另一种氢的氧化物。接下来小编为你整理了双氧水物理化学性质,一起来看看吧。
双氧水物理性质
主要成分:工业级分为27.5%、35%两种。
气味:有微弱的特殊气味。纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体。
折射率:1.4067(25℃)
饱和蒸气压(kPa):0.13(15.3℃)
密度:1.13 (g/mL,20 °C)
熔点:-11℃
溶解性:能与水、乙醇或乙醚以任何比例混合。不溶于苯、石油醚。 1953年,杜邦公司采用蒽醌法制备,以烷基蒽醌如2-乙基蒽醌为媒介物,循环氧化还原制得。现在世界各国基本上都是用这一技术。
双氧水化学性质
过氧化氢是非常强的氧化剂,它和其他氧化剂的标准电极电势值列在右面,值越高代表氧化性越强
分解反应
过氧化氢可自发分解歧化生成水和氧气:ΔHo为-98.2 kJ·mol-1 ,ΔGo为-119.2 kJ·mol-1 ,ΔS为70.5 J·mol-1 ·K-1 。重金属离子Fe2+ 、Mn2+ 、Cu2+ 等对过氧化氢的分解有催化 作用。过氧化氢在酸性和中性介质中较稳定,在碱性介质中易分解。用波长为320~380nm的光照射会使过氧化氢分解速度加快,故过氧化氢应盛于棕色瓶中并放在阴凉处。
H2O2与Fe2+ 的混合溶液称为芬顿试剂(Fenton)。某些离子如Fe2+ 、Ti3+ 催化下,过氧化氢分解反应会生成自由基中间体HO·(羟基自由基)和HOO·。
一般使用的双氧水中都会含有一定量的稳定剂,以减少过氧化氢的分解。常用的稳定剂包括:锡酸钠、焦磷酸钠和有机亚磷酸酯。
氧化还原反应
过氧化氢可在水溶液中氧化或还原很多无机离子。用作还原剂 时产物为氧气 ,用作氧化剂时产物为水。例如酸性溶液中,过氧化氢可将Fe2+ 氧化为Fe3+ : 与过氧化氢作用,亚硫酸根(SO32- )可被氧化为硫酸根(SO42- ),高锰酸钾在酸性溶液中会被还原为Mn2+ 。由于标准电极电势的缘故,反应在不同pH环境下进行的方向可能不同,如碱性溶液中,过氧化氢会将Mn2+ 氧化 为MnIV,以MnO2 形式生成。
过氧化氢还原次氯酸钠的反应可用于在实验室中制备氧气:
有机化学中,过氧化氢常用作氧化剂,可将硫醚氧化为亚砜。甲基苯基硫醚与其反应时,会被氧化为甲基苯基亚砜,以甲醇作溶剂或三氯化钛催化,产率为99%:
过氧化氢的碱性溶液可用于富电子烯烃(如丙烯酸)的环氧化反应,以及在硼氢化-氧化反应第二步中氧化烷基硼至醇。
生成过氧化物
过氧化氢与很多无机或有机化合物 反应时,过氧链保留并转移到另一分子上,生成新的过氧化物:
过氧化氢在低温下与铬酸 或重铬酸盐酸性溶液反应时,会生成不稳定的蓝色过氧化铬 CrO(O2 )2 ,可用乙醚 或戊醇 萃取。水溶液中过氧化铬很快分解为氧气 和含铬离子。
过氧化氢与硼砂反应会生成过硼酸钠,可用作消毒剂:
过氧化氢可生成很多含有O22- 过氧根离子的无机盐类,其中比较重要的如过氧化钙、过氧化钠和过氧化镁。
与羧酸(RC=O-OH)反应,生成具氧化性的过氧酸(RC=O-O-OH),可用于烯烃环氧化反应等用途。与丙酮反应生成炸药三过氧化三丙酮(TATP),与臭氧反应生成三氧化二氢,与尿素反应生成过氧化尿素。
过氧化氢与三苯基氧化膦生成酸碱加合物,有些反应中用作过氧化氢的等同试剂。
碱性
与水相比,过氧化氢的碱性要弱得多,只有与很强的酸反应才会生成加合物。超强酸HF/SbF5可将过氧化氢质子化,生成含[H3O2]+离子的产物。
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