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过氧化氢的化学式

学科知识库2023-09-23 15:42:22

过氧化氢,外观为淡蓝色液体,其水溶液俗称双氧水,是一种无机化合物,化学式,相对分子质量为34.015 g/mol。溶于水、醇、醚,不溶于苯、石油醚。过氧化氢是一种极弱的酸,在水中可以电离。

过氧化氢的化学式:

化学式:H2O2。

过氧化氢的物质结构:

1、过氧化氢分子为不对称极性分子,分子中有一个过氧键-O-O-,每个氧原子采取不等性的sp³杂化,每个氧原子都有两个孤电子对。两个原子间借助于sp³杂化轨道中的单电子重叠,形成O-Oσ键,每个氧原子各用另一个sp³杂化轨道中的单电子同氢原子的1s轨道重叠形成O-Hσ键。由于孤电子对的排斥作用,键角是96°52′,故不是直线形。

2、两个氢原子分别位于象半展开书本的两页纸上,两页纸面的夹角为93°51',两个氧原子处在书的夹缝上,。O-H键的键长为97 pm,其键能是428 kJ/mol;O-O键的键长为148.5 pm,其键能142 kJ/mol。

3、化学性质与其结构密切相关。分子中,过氧键(-O-O-)不稳定,所以其热稳定性差;分子中有两个氢原子可以分别电离,故显酸性;分子中氧原子的氧化数为-1,既可以被氧化,也可以被还原。

过氧化氢的生理作用:

1、过氧化氢是初乳中的一个重要组成部分,是乳汁中富含抗体的部分,它也是免疫系统抵御感染的第一道防线。

2、适量的过氧化氢对机体无害,并有一定的生理功能,如在粒细胞与吞噬细胞中,它可杀死入侵细菌;甲状腺细胞中,它参与酪氨酸碘化反应,促进生成甲状腺激素等。

3、过量过氧化氢是有毒的,具有强烈的氧化损伤作用,如氧化含巯基的酶和蛋白质,造成生物膜结构异常及膜的流动性下降、通透性改变、膜运输功能紊乱。同时,过氧化脂质还与蛋白质形成棕褐色的色素颗粒,即脂褐素,与细胞的衰老有关。

过氧化氢的应用领域:

1、助燃剂

1933年,一位名叫瓦里捷尔的德国工程师,一次不慎将高浓度的过氧化氢滴到了纸上,结果纸张立即燃烧起来。从这次意外事故中他得到启示:过氧化氢是一种具有特殊功能的燃料。1934年德国法西斯迅速将过氧化氢应用于战争。

高浓度的过氧化氢可用于火箭的推进剂。在二战期间,德军曾以过氧化氢为燃料制造了V-1和V-2火箭用于战争。战后,美国也曾仿此原理研制出使用过氧化氢作为推进燃料的系列火箭,如“红石式”“海盗式”和“丘比特式”火箭等。

2、漂白工艺

过氧化氢用于化学浆的漂白。既可作脱木素剂,也可作漂白剂,成为TCF漂白不可缺少的组成部分,许多ECF漂白流程也含有过氧化氢漂白段。

从纸浆浓度分,过氧化氢漂白可分为高浓、中浓和低浓度过氧化氢漂白。工业上一般采用高浓度过氧化氢漂白和中浓度过氧化氢漂白。从漂白压力分,过氧化氢漂白又可分为常压漂白和压力漂白。

3、水处理

将亚铁离子和过氧化氢的组合可得到Fenton(芬顿)试剂,该试剂作为强氧化剂的应用已具有一百多年的历史,在精细化工、医药化工、医药卫生、环境污染治理等方面得到广泛的应用。

4、医疗用途

日常消毒用的是医用双氧水,医用双氧水可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌、致病酵母菌等,一般用于物体表面消毒。双氧水具有氧化作用,但医用双氧水浓度等于或低于3%时,擦拭创伤面时会有灼烧感,伤口表面被氧化成白色并冒气泡,用清水清洗后过3~5 min即可恢复原来的肤色。

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