Εργαστηριακές Μέθοδοι Παρασκευής

Εν συντομία, εδώ είναι οι εργαστηριακές μέθοδοι παρασκευής των σημειώσεων υπεροξειδίου του υδρογόνου. Πριν από αυτό, ας καταλάβουμε το υδρογόνο. Το υδρογόνο θα ήταν ένα χημικό στοιχείο που έχει το σύμβολο H και τον ατομικό αριθμό 1. Το υδρογόνο είναι το λιγότερο πυκνό άτομο. Δεν έχει άρωμα ή χρώμα, είναι μη τοξικό, πολύ εύφλεκτο και είναι το πιο κοινό χημικό στοιχείο. Ωστόσο, είναι μέρος πολλών οικογενειών μορίων. Στο οποίο υπάρχει επίσης μια οικογένεια υπεροξειδίων. Το πιο κοινό υπεροξείδιο είναι το υδρογόνο. Ας βουτήξουμε απευθείας στην ιδέα.

Εργαστηριακές μέθοδοι παρασκευής

Πριν πάμε να μάθουμε εργαστηριακές μεθόδους παρασκευής υπεροξειδίου του υδρογόνου, ας ρίξουμε μια ματιά στο τι ακριβώς είναι το υπεροξείδιο του υδρογόνου.

Με λίγα λόγια, στην οικογένεια των υπεροξειδίων, το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ίσως το απλούστερο και πιο κοινό μόριο που χρησιμοποιείται συχνά. Τα μόρια υπεροξειδίου του υδρογόνου φιλοξενούν ένα ζεύγος μορίων υδρογόνου και οξυγόνου στη μοριακή τους δομή. Επιπλέον, το στοιχείο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως καθαριστικό. Εκτός από αυτό, το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι όξινο στη φύση. Ωστόσο, όταν συμβαίνουν φωτοχημικές αντιδράσεις στην ατμόσφαιρα, δημιουργείται ένα σημαντικό ποσοστό υπεροξειδίου του υδρογόνου.

Εργαστηριακές μέθοδοι προετοιμασίας 

Προχωρώντας περαιτέρω, όπως ειπώθηκε, το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ένα κοινό μόριο που ανήκει στην οικογένεια των υπεροξειδίων. Υπάρχουν ορισμένες μέθοδοι για την παρασκευή της ένωσης. Επιπλέον, υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι. Το ένα είναι όταν το υπεροξείδιο του νατρίου αντιδρά με το όξινο διάλυμα θειικού οξέος. Ομοίως, η δεύτερη εργαστηριακή μέθοδος παρασκευής είναι όταν ένα άλλο υπεροξείδιο, δηλαδή το υπεροξείδιο του βαρίου, αντιδρά με το ίδιο διάλυμα θείου. Ας συζητήσουμε διεξοδικά μαζί με τις αντιδράσεις.

Από υπεροξείδιο του νατρίου

Το υπεροξείδιο του νατρίου εισάγεται σε ελάχιστες ποσότητες σε ήπια διαλύματα θειικού οξέος επικαλυμμένα με πάγο 20% και αναδεύονται τακτικά καθ' όλη τη διάρκεια αυτής της εργαστηριακής μεθόδου παρασκευής. Επιπλέον, η διαδικασία αναφέρεται επίσης ως Διαδικασία Merck. Η αντίδραση είναι η εξής.

Na2O2 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O2

Καθώς το διάλυμα ψύχεται περισσότερο, σχηματίζονται κρύσταλλοι Na2SO4 και 10H2O, οι οποίοι μπορούν να φιλτραριστούν.

Υπεροξείδιο του βαρίου 

Μια πάστα ένυδρου υπεροξειδίου του βαρίου (BaO2.8H2O) που παρασκευάζεται σε παγωμένο νερό ωριμάζεται με ένα παγωμένο διάλυμα θειικού οξέος 20%. Το φιλτράρισμα χρησιμοποιείται για την εξαγωγή της λευκής κατακρήμνισης BaSO4. Μόνο περίπου το 5% του H2O2 εξακολουθεί να υπάρχει στο διάλυμα. Αυτή η μέθοδος είναι ανεπαρκής αφού το θειικό βάριο δημιουργεί μια αμυντική επικάλυψη γύρω από το H2O2, εμποδίζοντας την ολοκλήρωση της χημικής αντίδρασης. Τα ιόντα Ba2+ μέσα στο υγρό διασπούν σταδιακά το υπεροξείδιο του υδρογόνου.

Επιπλέον, το διάλυμα δεν μπορεί να αποθηκευτεί για μεγάλο χρονικό διάστημα ως κατάσταση. Για να επαληθευτεί αυτό, χρησιμοποιείται φωσφορικό οξύ και όχι θειικό οξύ. Το φωσφορικό βάριο, το οποίο σχηματίζεται χωρίς ιόντα Ba2+, κατακρημνίζεται πλήρως επειδή δεν είναι δυνατή η αποσύνθεση του υπεροξειδίου του υδρογόνου.

BaO2 ⋅ 8H2O + H2SO4 → BaSO4 + H2O2+8H2O

3BaO2⋅8H2O + 2H3PO4 → Ba3 (PO4)2 + 24H2O + 3H2O2

Άλλες μέθοδοι εκτός από τις εργαστηριακές μεθόδους

Ορισμένες άλλες μέθοδοι παρασκευής περιλαμβάνουν βιομηχανικές και εμπορικές μεθόδους. Μερικά από αυτά είναι τα εξής.

• Ηλεκτρόλυση θειικού οξέος
• Από 2-αιθυλική ανθρακινόνη
• Οξείδωση ισοπροπυλικής αλκοόλης

Φυσικές ιδιότητες του υπεροξειδίου του υδρογόνου

Υπάρχουν πολλά σχετικά με τις φυσικές ιδιότητες του υπεροξειδίου του υδρογόνου. Μερικά από αυτά παρατίθενται παρακάτω.

• Το στοιχείο είναι άοσμο και πικρό στη γεύση.
• Είναι ανοιχτό μπλε στην όψη και είναι ένα παχύρρευστο υγρό.
• Επειδή είναι παχύ, έχει περισσότερο ιξώδες από το νερό.
• Το στοιχείο αποτελεί πράγματι υψηλά σημεία τήξης και βρασμού.
• Οι δεσμοί μεταξύ των μορίων υδρογόνου και οξυγόνου του στοιχείου δεν είναι αδύναμοι.

Χημικές ιδιότητες του υπεροξειδίου του υδρογόνου

• Στην καθαρή του κατάσταση, είναι ένα εξαιρετικά ασταθές υγρό. Ως αποτέλεσμα, διασπάται σε οξυγόνο και νερό όταν θερμαίνεται.
• Όποτε έρχεται σε επαφή με το φως, αποσυντίθεται.
• Το μόριο οξυγόνου στο υπεροξείδιο του υδρογόνου έχει τιμή οξυγόνου -1, η οποία είναι μια αντίθετη κατάσταση οξείδωσης από αυτή που έχει συνήθως.
• Είναι ένα σχετικά ασθενές οξύ, αλλά είναι πολύ ισχυρότερο από το νερό.
• Σχηματίζει δύο τύπους αλάτων:υδρο-υπεροξείδια και υπεροξείδια. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ένας εξαιρετικός αναγωγικός παράγοντας.

Συμπέρασμα

Εδώ είναι όλα όσα μάθαμε όλες τις βασικές πτυχές των εργαστηριακών μεθόδων παρασκευής του υπεροξειδίου του υδρογόνου. Καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι τα άλλα μέλη των οικογενειών υπεροξειδίων αντιδρούν με οξέα για να σχηματίσουν νέες ενώσεις. Από το οποίο μπορεί να γίνει εκχύλιση υπεροξειδίου του υδρογόνου. Τα δύο πιο χρησιμοποιούμενα μεταξύ τους είναι το υπεροξείδιο του βαρίου και το υπεροξείδιο του νατρίου. Επιπλέον, εκτός από αυτό, συζητήσαμε επίσης τις ιδιότητες του υπεροξειδίου του υδρογόνου.