H2O2 방정식. 4장 단순 물질과 복합 물질. 수소와 산소. II. 물이 환원제 역할을 하는 반응

순수한 과산화수소를 얻은 많은 19세기 연구자들은 이 화합물의 위험성에 주목했습니다. 그래서 N을 분리하려고 했을 때

과산화수소 생산에 관한 기사에서 Tenard는 이 물질을 시럽과 성공적으로 비교하지 못했습니다. 아마도 그는 순수한 H를 의미했을 것입니다.

더 자주 농도가 낮은 30% H 용액을 접하게 됩니다.

과산화수소의 반응에 영향을 미치는 효소는 세포의 생명에 중요한 역할을 합니다. 폐에서 나오는 산소와 관련된 산화 반응을 통해 신체에 에너지가 공급됩니다. 이 반응에서는 H가 중간에 형성됩니다.

H 분해 반응

+ H2O2® . H2O + H2O2

+H2O2

생명의 기초가 되는 공식인 물은 잘 알려져 있습니다. 그 분자는 두 개의 수소 원자와 하나의 산소로 구성되며 H2O로 표시됩니다. 산소가 두 배 더 많으면 H2O2라는 완전히 다른 물질이 얻어집니다. 그것은 무엇이며 생성된 물질은 "상대적인" 물과 어떻게 다릅니까?

H2O2 - 이 물질은 무엇입니까?

좀 더 자세히 살펴보겠습니다. H2O2는 과산화수소의 공식입니다. 네, 긁힌 자국을 치료하는 데 사용되는 것과 같습니다. 흰색입니다. 과산화수소 H2O2 - 과학적.

소독에는 3% 과산화물 용액을 사용하십시오. 순수하거나 농축된 형태로 사용되면 피부에 화학적 화상을 일으킵니다. 30% 과산화물 용액을 퍼하이드롤(perhydrol)이라고 합니다. 이전에는 미용실에서 머리카락을 표백하는 데 사용되었습니다. 그로 인해 탄 피부도 하얗게 변합니다.

H2O2의 화학적 성질

과산화수소는 "금속성" 맛이 나는 무색 액체입니다. 좋은 용매이며 물, 에테르, 알코올에 쉽게 용해됩니다.

3% 및 6% 과산화물 용액은 일반적으로 30% 용액을 희석하여 제조됩니다. 농축된 H2O2를 보관할 때 산소가 방출되면서 물질이 분해되므로 폭발을 피하기 위해 단단히 밀봉된 용기에 보관하지 마십시오. 과산화물 농도가 감소함에 따라 안정성이 증가합니다. 또한 H2O2의 분해를 늦추기 위해 인산이나 살리실산과 같은 다양한 물질을 첨가할 수 있습니다. 고농도(90% 이상) 용액을 보관하기 위해 과산화물에 피로인산나트륨을 첨가해 물질의 상태를 안정시키고, 알루미늄 용기도 사용한다.

H2O2는 화학 반응에서 산화제이자 환원제가 될 수 있습니다. 그러나 더 자주 과산화물은 산화 특성을 나타냅니다. 과산화물은 산으로 간주되지만 매우 약한 산입니다. 과산화수소의 염을 과산화물이라고 합니다.

산소를 생산하는 방법으로

H2O2의 분해 반응은 물질이 고온(섭씨 150도 이상)에 노출될 때 발생합니다. 결과적으로 물과 산소가 생성됩니다.

반응식 - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2

H 2 O 2 및 H 2 O = +1에서 H의 산화 상태.
O의 산화 상태: H 2 O 2 = -1, H 2 O = -2, O 2 = 0
2O -1 - 2e -> O2 0

O -1 + e -> O -2
2 H2O2 = 2 H2O + O2

과산화수소는 촉매(반응 속도를 높이는 화학 물질)를 사용하면 실온에서도 분해될 수 있습니다.

실험실에서는 베르톨레염이나 과망간산칼륨의 분해와 함께 산소를 생성하는 방법 중 하나가 과산화물 분해반응이다. 이 경우 촉매로 산화망간(IV)이 사용된다. H2O2의 분해를 촉진하는 다른 물질로는 구리, 백금, 수산화나트륨이 있습니다.

과산화물 발견의 역사

과산화물 발견을 향한 첫 번째 단계는 1790년 독일의 알렉산더 훔볼트(Alexander Humboldt)가 가열하면 산화바륨이 과산화물로 변하는 것을 발견하면서 시작되었습니다. 그 과정에는 공기로부터 산소가 흡수되는 과정이 수반되었습니다. 12년 후, 과학자 Tenard와 Gay-Lussac은 과도한 산소로 알칼리 금속을 연소시켜 과산화나트륨을 생성하는 실험을 수행했습니다. 그러나 과산화수소는 나중에 루이 테나르(Louis Thénard)가 산이 금속에 미치는 영향을 연구한 1818년에야 얻어졌습니다. 안정적인 상호작용을 위해서는 적은 양의 산소가 필요했습니다. 과학자는 과산화바륨과 황산에 대한 확인 실험을 수행하면서 물, 염화수소 및 얼음을 추가했습니다. 잠시 후 Tenar는 과산화바륨이 담긴 용기 벽에 작은 얼어붙은 방울을 발견했습니다. 이것이 H2O2라는 것이 분명해졌습니다. 그런 다음 그들은 생성된 H2O2에 "산화수"라는 이름을 붙였습니다. 이것은 과산화수소였습니다. 무색, 무취의 증발하기 어려운 액체로 다른 물질을 잘 녹였습니다. H2O2와 H2O2의 상호 작용 결과는 해리 반응이며 과산화물은 물에 용해됩니다.

흥미로운 사실은 새로운 물질의 특성이 빠르게 발견되어 복원 작업에 사용될 수 있다는 것입니다. Tenar 자신은 과산화물을 사용하여 시간이 지남에 따라 어두워진 Raphael의 그림을 복원했습니다.

20세기의 과산화수소

생성된 물질을 면밀히 연구한 후 산업 규모로 생산되기 시작했습니다. 20세기 초, 전기분해 과정을 기반으로 과산화물을 생산하는 전기화학적 기술이 도입되었습니다. 그러나이 방법으로 얻은 물질의 유통 기한은 약 2 주 정도로 짧았습니다. 순수한 과산화물은 불안정하며 대부분 표백용 직물의 경우 30% 농도로 생산되고 가정용으로는 3~6% 농도로 생산됩니다.

나치 독일의 과학자들은 과산화물을 사용하여 액체 연료 로켓 엔진을 만들었고, 이 엔진은 제2차 세계 대전 당시 방어 목적으로 사용되었습니다. H2O2와 메탄올/히드라진의 상호 작용의 결과로 항공기가 950km/h 이상의 속도에 도달하는 강력한 연료를 얻었습니다.

H2O2는 현재 어디에 사용됩니까?

• 의학에서 - 상처 치료용;
• 펄프 및 제지 산업에서는 물질의 표백 특성이 사용됩니다.
• 섬유 산업에서는 천연 및 합성 직물, 모피, 양모가 과산화물로 표백됩니다.
• 로켓 연료 또는 그 산화제로서;
• 화학 - 다공성 물질 생산을 위한 발포제, 촉매 또는 수소화제로서 산소를 생성합니다.
• 소독제 또는 세척제, 표백제 생산용;
• 모발 탈색(모발이 과산화물에 의해 심하게 손상되기 때문에 이것은 오래된 방법입니다).

과산화수소는 다양한 가정 문제를 해결하는 데 성공적으로 사용될 수 있습니다. 그러나 이러한 목적으로 사용할 수 있는 과산화수소는 3%에 불과합니다. 다음은 몇 가지 방법입니다.

• 표면을 청소하려면 스프레이 병이 포함된 용기에 과산화물을 붓고 오염된 부위에 뿌려야 합니다.
• 물건을 소독하려면 희석되지 않은 H2O2 용액으로 닦아야 합니다. 이렇게 하면 유해한 미생물을 정화하는 데 도움이 됩니다. 세척용 스펀지는 과산화물(1:1 비율)이 함유된 물에 담글 수 있습니다.
• 직물을 표백하려면 흰색 옷을 세탁할 때 과산화물 한 잔을 첨가하세요. H2O2 한 잔을 섞은 물에 흰색 천을 헹굴 수도 있습니다. 이 방법은 흰색을 복원하고 직물의 황변을 방지하며 잘 지워지지 않는 얼룩을 제거하는 데 도움이 됩니다.
• 곰팡이를 방지하려면 스프레이 병이 포함된 용기에 과산화물과 물을 1:2 비율로 섞으세요. 생성된 혼합물을 오염된 표면에 뿌리고 10분 후 브러시나 스폰지로 닦아냅니다.
• 원하는 부위에 과산화물을 분사하여 타일의 어두운 그라우트를 갱신할 수 있습니다. 30분 후에는 뻣뻣한 솔로 꼼꼼히 문질러주어야 합니다.
• 설거지를 하려면 물이 가득 담긴 대야(또는 배수구가 닫힌 싱크대)에 H2O2 반 컵을 넣으세요. 이 용액으로 씻은 컵과 접시는 깨끗하게 빛납니다.
• 칫솔을 세척하려면 희석되지 않은 3% 과산화물 용액에 칫솔을 담가야 합니다. 그런 다음 흐르는 강한 물로 헹구십시오. 이 방법은 위생 용품을 잘 소독합니다.
• 구입한 야채와 과일을 소독하려면 과산화물 1부와 물 1부의 용액을 뿌린 다음 물로 완전히 헹구십시오(차가울 수 있음).
• 여름 별장에서는 H2O2를 사용하여 식물 질병을 퇴치할 수 있습니다. 과산화물 용액을 뿌리거나 40 % 과산화수소 30ml를 섞은 4.5 리터의 물에 심기 직전에 씨앗을 담가야합니다.
• 수족관 물고기를 되살리려면 암모니아에 중독되었거나 통기가 꺼졌을 때 질식했거나 다른 이유로 과산화수소가 함유된 물에 넣어 볼 수 있습니다. 100 리터당 30 ml의 비율로 3 % 과산화물을 물과 혼합하고 결과 혼합물에 생명이없는 물고기를 15-20 분 동안 넣어야합니다. 이 기간 동안 그들이 살아나지 않으면 치료법이 도움이되지 않은 것입니다.

물 한 병을 격렬하게 흔들어도 이 작용 동안 물이 산소로 포화되기 때문에 일정량의 과산화물이 형성됩니다.

신선한 과일과 채소도 조리되기 전까지 H2O2를 함유하고 있습니다. 고온을 수반하는 가열, 조리, 튀김 및 기타 공정에서 많은 양의 산소가 파괴됩니다. 이것이 조리된 음식이 일부 비타민이 남아 있음에도 불구하고 건강에 좋지 않은 것으로 간주되는 이유입니다. 요양소에서 제공되는 갓 짜낸 주스 또는 산소 칵테일은 같은 이유로 유용합니다. 산소 포화로 인해 신체에 새로운 힘을 부여하고 정화합니다.

섭취 시 과산화물 위험

위의 내용을 보면 과산화물을 구체적으로 경구 복용할 수 있는 것처럼 보일 수 있으며 이는 신체에 도움이 될 것입니다. 그러나 이것은 전혀 사실이 아니다. 물이나 주스에서 화합물은 최소한의 양으로 발견되며 다른 물질과 밀접하게 연관되어 있습니다. "비천연" 과산화수소를 내부적으로 섭취하는 경우(그리고 상점에서 구입하거나 화학 실험의 결과로 독립적으로 생산된 모든 과산화물은 천연으로 간주될 수 없으며 천연에 비해 농도가 너무 높음) 생명에 위험을 초래할 수 있으며 건강상의 결과를 초래할 수 있습니다. 그 이유를 이해하려면 다시 화학으로 돌아가야 합니다.

이미 언급했듯이 특정 조건에서 과산화수소는 분해되어 활성 산화제인 산소를 방출합니다. H2O2가 세포내 효소인 퍼옥시다아제와 충돌할 때 발생할 수 있습니다. 소독을 위한 과산화물 사용은 산화 특성에 기초합니다. 따라서 상처를 H2O2로 치료하면 방출된 산소가 상처에 들어간 살아있는 병원성 미생물을 파괴합니다. 다른 살아있는 세포에도 동일한 효과가 있습니다. 손상되지 않은 피부를 과산화수소로 치료한 후 치료 부위를 알코올로 닦으면 작열감을 느끼게 되는데, 이는 과산화물 후 미세한 손상이 있음을 확인시켜 줍니다. 그러나 저농도 과산화물을 외부에서 사용하면 신체에 눈에 띄는 해를 끼치 지 않습니다.

구두로 복용하려고하면 또 다른 문제입니다. 겉의 상대적으로 두꺼운 피부에도 손상을 줄 수 있는 그 물질은 결국 소화관의 점막에 쌓이게 됩니다. 즉, 화학적 미니화상이 발생합니다. 물론, 방출된 산화제인 산소도 해로운 미생물을 죽일 수 있습니다. 그러나 동일한 과정이 식품관의 세포에서도 일어날 것입니다. 산화제의 작용으로 인한 화상이 반복되면 점막의 위축이 가능하며 이것이 암으로 가는 첫 번째 단계입니다. 장 세포가 죽으면 신체가 영양분을 흡수할 수 없게 되며, 이는 예를 들어 과산화물을 사용하여 "치료"하는 일부 사람들의 체중 감소 및 변비가 사라지는 것을 설명합니다.

별도로 정맥 주사와 같은 과산화물을 사용하는 방법에 대해 말할 필요가 있습니다. 어떤 이유로 의사가 처방했더라도(이는 다른 적절한 약물을 사용할 수 없는 혈액 중독의 경우에만 정당화될 수 있음) 의학적 감독과 엄격한 복용량 계산을 통해 여전히 위험이 있습니다. 하지만 이런 극단적인 상황에서는 이것이 회복의 기회가 될 것이다. 어떤 경우에도 과산화수소 주사를 스스로 처방해서는 안됩니다. H2O2는 혈류에 들어갈 때 적혈구와 혈소판을 파괴하기 때문에 혈액 세포(적혈구와 혈소판)에 큰 위험을 초래합니다. 또한 방출된 산소로 인해 치명적인 혈관 막힘, 즉 가스 색전증이 발생할 수 있습니다.

H2O2 취급 시 안전 예방 조치

• 어린이나 장애인의 손이 닿지 않는 곳에 보관하십시오. 냄새가 없고 맛이 뚜렷하지 않아 과산화물을 특히 위험하게 만듭니다. 왜냐하면 다량을 섭취할 수 있기 때문입니다. 솔루션이 내부로 들어가면 사용 결과를 예측할 수 없습니다. 즉시 의사와 상담해야 합니다.
• 농도가 3%를 넘는 과산화물 용액이 피부에 닿으면 화상을 입을 수 있습니다. 화상 부위를 물로 충분히 씻어내야 합니다.

• 과산화물 용액이 눈에 들어가지 않도록 하십시오. 부기, 발적, 자극, 때로는 통증을 유발할 수 있습니다. 의사에게 연락하기 전 응급처치는 물로 눈을 충분히 씻어내는 것입니다.
• 실수로 다른 목적으로 사용하는 것을 방지하기 위해 물질을 H2O2라는 것이 분명하게 보이도록, 즉 스티커가 붙은 용기에 보관하십시오.
• 수명을 연장하는 보관 조건은 어둡고 건조하며 서늘한 곳입니다.
• 과산화수소는 염소 처리된 수돗물을 포함하여 깨끗한 물 이외의 다른 액체와 혼합해서는 안 됩니다.
• 위의 모든 사항은 H2O2뿐만 아니라 이를 포함하는 모든 제제에도 적용됩니다.

2. 반응의 동역학 방정식을 적으십시오: 2H2 + O2 = 2H2O. 3. 온도계수를 3으로 하고 온도를 30도 올리면 반응속도는 몇 배나 증가하는가? 4. 온도가 40도 올라가면 반응속도는 16배 증가한다. 온도 계수를 결정합니다.