Соединения кислорода (с.О. 1) Пероксиды

Молекулы пероксидов имеют характерную группировку OO (пероксогруппу, кислородный мостик).

Наибольшее значение имеет пероксид водорода Н₂О₂ - вязкая бесцветная жидкость с температурой кипения 150.2 ⁰С. Водный раствор применяется в медицинской практике как антисептик.

Получение

I. В лаборатории - действием серной кислоты на пероксид бария:

BaO₂ + H₂SO₄  H₂O₂ + BaSO₄

II. Промышленный способ анодное окисление крепкого раствора серной кислоты с последующим гидролизом образовавшейся пероксодисерной кислоты (H₂S₂O₈).

2H₂SO₄  H₂S₂O₈ (на аноде) + H₂ (на катоде)

Н₂S₂O₈ + 2H₂O  2H₂SO₄ + H₂O₂

Химические свойства

1) Перекись водорода легко диспропорционирует в присутствии ионов тяжелых металлов, на свету, при нагревании, а в организме человека  под действием фермента каталазы:

2Н₂О₂  2Н₂О + О₂

2) Перекись водорода проявляет слабые кислотные свойства:

Н₂О₂ D H^ +

Может образовывать соли  пероксиды  при реакции с основаниями:

Ва(ОН)₂ + Н₂О₂  ВаО₂ + 2Н₂О

3) Пероксиды легко вступают в окислительно-восстановительные превращения, проявляя гораздо чаще сильные окислительные свойства (а, б), и реже восстановительные (в):

а) 2KI + H₂O₂ + H₂SO₄  I₂ + K₂SO₄ + 2H₂O

б) 3Na₂O₂ + 2CrCl₃ + 4NaOH  2Na₂CrO₄ + 6NaCl + 2H₂O

в) 2KMnO₄ + 5H₂O₂ + 3H₂SO₄  2MnSO₄ + 5O₂ + K₂SO₄ + 8H₂O

Задания для самостоятельной работы

1. С какими из перечисленных ниже веществ реагирует кислород:

а) Na, Cl₂, Br₂, Fe, C, Pt, Au; б) CO, CO₂, SiO₂, CuO, SO₂, SO₃ ?

Напишите уравнения процессов дыхания, горения, коррозии.

2. Закончите следующие реакции:

Ag + O3 	Na2SO3 + O3 
Ag + O2 	KI + O3 + H2SO4 

3. Закончите уравнения рекций:

Ag2O + H2O2 	H2O2 (катализатор) 
MgI2 + H2O2 + H2SO4 	H2S + H2O2 

4. Осуществить превращения:

б) KOH + H₂O A + Б; A_{(на катоде)} ? AgCl;

Б _{(на аноде)} ? ?

5. Определите среднюю атомную массу кислорода, если смесь изотопов содержит 99.76 % , 0.04 % и 0.2 % .

6. Выведите формулы трех оксидов марганца и хрома на основании значения массовой доли (%) кислорода в этих соединениях.

Название элемента	Массовая доля (%) кислорода в оксидах
	1	2	3
Марганец	22.50	36.78	50.45
Хром	23.53	31.58	48.00

7. В лаборатории имеются следующие соединения: бертолетова соль (KClO₃), перманганат калия (KMnO₄) и пероксид бария (BaO₂). Какое из них при термическом разложении в пересчете на одну и ту же массу даст наибольшее количество кислорода?

8. При электролизе 200 мл раствора сульфата натрия c массовой долей 20 % (=1.14 г/мл) выделилось 11.6 л кислорода (н.у.). Определите массу разложившегося вещества и массовую долю сульфата натрия в полученном растворе.

9. Какова масса кислорода, находящегося в баллоне объемом 20 л при 20 ⁰С и давлении 1^.10⁷ Па? Какой объем занял бы этот кислород при нормальных условиях?

10. К 3 литрам смеси оксида азота(II) и оксида азота(IV) с относительной плотностью по водороду 18.2 добавили 2 л кислорода. Все объемы газов измерены при одинаковых условиях. Определите изменение общего объема газов после добавления кислорода.

11. Взорвали 10 литров смеси (н.у.) ацетилена с воздухом с объемной долей ацетилена 3 %. Каков тепловой эффект этой реакции, если теплота сгорания 1м³ ацетилена 58240 кДж ?

12. Какой объем аммиака (н.у.) можно окислить (c катализатором) кислородом, полученным при разложении 20.4 г хлората калия?

13. Для определения содержания кислорода в воздухе 200 мл последнего смешали со 100 мл водорода, затем смесь взорвали. После окончания реакции и конденсации паров воды остаток газов составил 174 мл. Учитывая, что все объемы газов определялись при одинаковых условиях, рассчитайте объемную долю кислорода в воздухе.

14. Определите объем кислорода (н.у.), необходимого для сжигания 20 л (н.у.) смеси оксида углерода (II) и водорода, если ее плотность по гелию равна 3.1.

15. Над серебром пропущен 1 л смеси озона и кислорода (н.у.), которая имела плотность по водороду 18. Что произошло с серебром и на сколько граммов увеличилась его масса ?

16. Через озонатор пропустили 15 л кислорода; 10 % кислорода превратились в озон. Какой объем занимает озонированный кислород?

17. Какой объем смеси озона с кислородом, плотность которой по водороду равна 20, потребуется для сжигания 5 л водорода? Объемы всех газов измерены при одинаковых условиях.

18. При добавлении к раствору пероксида водорода массой 0.8 г раствора иодида калия в присутствии серной кислоты образовалось 0.3 г иода. Вычислите массовую долю пероксида в исходном растворе.

19. Какую массу раствора пероксида водорода c массовой долей 3.4% необходимо взять для окисления 15.2 г сульфата железа(II) в присутствии серной кислоты.