9.4.3　过氧化氢

9.4.3　过氧化氢

9.4.3.1　过氧化氢的分子结构

过氧化氢(hdroen peroxide)H₂O₂分子中有一个过氧链存在，结构如图9.2所示。O—O键和O—H键的长度分别为147.5pm和95pm，键角∠HOO为94.8°，两个氢原子所在平面间的夹角为111.5°。

9.4.3.2　过氧化氢的性质

纯的过氧化氢是无色黏稠液体，沸点为423K，凝固点为272K。固体密度(269K)为1.643g·cm^-3，液体的密度(273K)为1.465g·cm^-3，能以任意比与水混合。过氧化氢分子间存在较强的氢键，故在液态和固态中存在缔合分子，使其具有较高的熔沸点。过氧化氢的水溶液俗称双氧水，实验室中常用的过氧化氢为30%的水溶液。

过氧化氢的化学性质主要表现为对热不稳定性、强氧化性、弱还原性和极弱的酸性。

1.不稳定性　由于过氧基—O—O—内过氧键的键能较小，因此过氧化氢分子不稳定，易分解：

2H₂O₂(l)=2H₂O(1)+O₂(g)

极纯的过氧化氢相当稳定，90%的过氧化氢在323K时每小时仅分解0.001%，但426K时爆炸分解。过氧化氢在碱性介质中分解远比在酸性介质中快，微量杂质或重金属离子(Fe³⁺、Mn²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺)、MnO₂等及粗糙活性表面均能加速过氧化氢的分解。为防止过氧化氢分解，通常将其储存在光滑塑料瓶或棕色玻璃瓶中并置于阴凉处；若能再放入一些稳定剂，如微量的锡酸钠、焦磷酸钠和8-羟基喹啉等，则效果更好。

2.弱酸性

更小，其数量级约为10^-25。

H₂O₂作为酸，可以与一些碱反应生成盐，即为过氧化物(peroxide)，例如：

H₂O₂+Ba(OH)₂=BaO₂+2H₂O

3.氧化还原性　在H₂O₂分子中，氧的氧化数为-1，处于中间状态，所以它既可做氧化剂又可做还原剂。在酸性介质中，过氧化氢是强氧化剂，而在碱性介质中只具有中等强度的还原性，因此过氧化氢主要作氧化剂。典型反应如：

PbS+4H₂O₂=PbSO₄↓+4H₂O

过氧化氢还原性较弱，只有遇到比它更强的氧化剂时才表现出还原性。例如：

前一反应用来测定H₂O₂的含量，后一反应在工业上常用于除氯。