H2O2 - was ist das für eine Substanz? - Sekundarbildung und Schulen 2024

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 05:21

Die Formel der Lebensgrundlage - Wasser ist bekannt. Sein Molekül besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom, das als H2O geschrieben wird. Wenn doppelt so viel Sauerstoff vorhanden ist, entsteht eine völlig andere Substanz - H2O2. Was ist das und wie unterscheidet sich die resultierende Substanz von ihrem „relativen“Wasser?

H2O2 - was ist das für eine Substanz?

Lassen Sie uns näher darauf eingehen. H2O2 ist die Formel für Wasserstoffperoxid, ja, die gleiche, die Kratzer behandelt, weiß. Wasserstoffperoxid H2O2 - wissenschaftlicher Name des Stoffes.

Zur Desinfektion wird eine 3%ige Peroxidlösung verwendet. In reiner oder konzentrierter Form verursacht es Verätzungen auf der Haut. Eine dreißigprozentige Peroxidlösung wird auch als Perhydrol bezeichnet; Es wurde früher in Friseursalons zum Bleichen von Haaren verwendet. Die verbrannte Haut wird ebenfalls weiß.

Chemische Eigenschaften von H2O2

Wasserstoffperoxid ist eine farblose Flüssigkeit mit "metallischem" Geschmack. Es ist ein gutes Lösungsmittel und löst sich leicht in Wasser, Äther und Alkoholen auf.

Drei- und sechsprozentige Peroxidlösungen werden normalerweise durch Verdünnen einer dreißigprozentigen Lösung hergestellt. Bei Lagerung von konzentriertem H2O2 zersetzt sich der Stoff unter Freisetzung von Sauerstoff, daher dicht verschlossenEs sollte nicht in Behältern gelagert werden, um eine Explosion zu vermeiden. Mit abnehmender Peroxidkonzentration nimmt seine Stabilität zu. Um die Zersetzung von H2O2 zu verlangsamen, können auch verschiedene Substanzen hinzugefügt werden, beispielsweise Phosphor- oder Salicylsäure. Zur Aufbewahrung stark konzentrierter Lösungen (mehr als 90 Prozent) wird dem Peroxid Natriumpyrophosphat zugesetzt, das den Zustand der Substanz stabilisiert, und es werden auch Aluminiumgefäße verwendet.

H2O2 kann bei chemischen Reaktionen sowohl ein Oxidationsmittel als auch ein Reduktionsmittel sein. Häufiger jedoch zeigt Peroxid oxidierende Eigenschaften. Peroxid gilt als Säure, aber als sehr schwach; Wasserstoffperoxidsalze werden Peroxide genannt.

Die Zersetzungsreaktion als Methode zur Sauerstofferzeugung

Die Zersetzungsreaktion von H2O2 tritt auf, wenn eine Substanz hohen Temperaturen (mehr als 150 Grad Celsius) ausgesetzt wird. Das Ergebnis ist Wasser und Sauerstoff.

Reaktionsformel - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2

Sie können das elektronische Gleichgewicht von H2O2 in der Gleichung berechnen:

Oxidationszustand von H zu H₂O₂ und H₂O=+ 1.

Oxidationszustand O: in H₂O₂=-1, in H_{2O=-2, in O}2₌₀2 O

-1 ^{- 2e -> O20}

O^-1 + e -> O^-2

2 H2O2=2 H2O + O2

Die Zersetzung von Wasserstoffperoxid kann auch bei Raumtemperatur erfolgen, wenn ein Katalysator (eine Chemikalie, die die Reaktion beschleunigt) verwendet wird.

In Laboratorien neben der Zersetzung eine der Methoden zur Gewinnung von SauerstoffBerthollet-Salz oder Kaliumpermanganat, ist die Zersetzungsreaktion von Peroxid. In diesem Fall wird Mangan(IV)oxid als Katalysator verwendet. Andere Substanzen, die die Zersetzung von H2O2 beschleunigen, sind Kupfer, Platin, Natriumhydroxid.

Entdeckungsgeschichte des Peroxids

Die ersten Schritte zur Entdeckung des Peroxids wurden 1790 von dem Deutschen Alexander Humboldt unternommen, als er die Umwandlung von Bariumoxid in Peroxid beim Erhitzen entdeckte. Dieser Prozess wurde von der Aufnahme von Sauerstoff aus der Luft begleitet. Zwölf Jahre später führten die Wissenschaftler Tenard und Gay-Lussac ein Experiment zur Verbrennung von Alkalimetallen mit überschüssigem Sauerstoff durch, was zu Natriumperoxid führte. Aber Wasserstoffperoxid wurde später erh alten, erst 1818, als Louis Tenard die Wirkung von Säuren auf Metalle untersuchte; Für ihre stabile Wechselwirkung war eine geringe Menge Sauerstoff erforderlich. Der Wissenschaftler führte ein Bestätigungsexperiment mit Bariumperoxid und Schwefelsäure durch und fügte ihnen Wasser, Chlorwasserstoff und Eis hinzu. Nach kurzer Zeit fand Tenar kleine erstarrte Tropfen an den Wänden des Behälters mit Bariumperoxid. Es wurde klar, dass es sich um H2O2 handelte. Dann gaben sie dem entstehenden H2O2 den Namen „oxidiertes Wasser“. Das war Wasserstoffperoxid – eine farblose, geruchlose, kaum verdunstende Flüssigkeit, die andere Stoffe gut löst. Das Ergebnis der Wechselwirkung von H2O2 und H2O2 ist eine Dissoziationsreaktion, das Peroxid ist wasserlöslich.

Interessanter Fakt - die Eigenschaften des neuen Stoffes waren schnell entdeckt und ermöglichten den Einsatz in Restaurierungsarbeiten. Tenard selbst restaurierte das Gemälde mit Wasserstoffperoxid. Raphael, vom Alter verdunkelt.

Wasserstoffperoxid im 20. Jahrhundert

Nach einer gründlichen Untersuchung der resultierenden Substanz begann diese im industriellen Maßstab hergestellt zu werden. Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts wurde eine elektrochemische Technologie zur Herstellung von Peroxid eingeführt, die auf dem Elektrolyseverfahren basiert. Die H altbarkeit der nach dieser Methode erh altenen Substanz war jedoch gering, etwa ein paar Wochen. Reines Peroxid ist instabil und das meiste davon wurde zu 30 % zum Bleichen von Stoffen und zu 3 % oder 6 % für den Hausgebrauch hergestellt.

Wissenschaftler des nationalsozialistischen Deutschlands verwendeten Peroxid, um einen Flüssigtreibstoff-Raketenmotor herzustellen, der im Zweiten Weltkrieg für Verteidigungszwecke eingesetzt wurde. Durch die Wechselwirkung von H2O2 und Methanol / Hydrazin wurde ein starker Treibstoff erh alten, mit dem das Flugzeug Geschwindigkeiten von mehr als 950 km / h erreichte.

Wo wird H2O2 jetzt verwendet?

in der Medizin - zur Behandlung von Wunden;
die bleichenden Eigenschaften der Substanz werden in der Zellstoff- und Papierindustrie genutzt;
in der Textilindustrie werden natürliche und synthetische Stoffe, Pelze, Wolle mit Peroxid gebleicht;
als Raketentreibstoff oder sein Oxidationsmittel;
in der Chemie - zur Sauerstofferzeugung, als Treibmittel zur Herstellung poröser Materialien, als Katalysator oder Hydrierungsmittel;
zur Herstellung von Desinfektions- oder Reinigungsmitteln, Bleichmitteln;
zum Bleichen von Haaren (dies ist eine ver altete Methode, da das Haar durch Peroxid stark geschädigt wird);

einige Leute verwenden Peroxid, um ihre Zähne aufzuhellen, aber es erodiert ihren Zahnschmelz;
Aquarianer und Fischfarmen verwenden eine 3%ige H2O2-Lösung, um erstickte Fische wiederzubeleben, Algen und Parasiten im Aquarium abzutöten und bestimmte Fischkrankheiten zu bekämpfen;
in allen Branchen kann Peroxid als Desinfektionsmittel für Oberflächen, Geräte, Verpackungen verwendet werden;
zur Poolreinigung;
für die Gewinnung von Metallen und Öl im Bergbau und in der Ölindustrie;
zur Bearbeitung von Metallen und Legierungen in der Metallbearbeitung.

Verwendung von H2O2 im Alltag

Wasserstoffperoxid kann erfolgreich zur Lösung verschiedener Haush altsprobleme eingesetzt werden. Aber nur 3 % Wasserstoffperoxid kann für diese Zwecke verwendet werden. Hier sind einige Möglichkeiten:

Um Oberflächen zu reinigen, Peroxid mit einer Sprühpistole in ein Gefäß füllen und auf kontaminierte Bereiche sprühen.
Zur Desinfektion Gegenstände mit unverdünnter H2O2-Lösung abwischen. Dies hilft, sie von schädlichen Mikroorganismen zu reinigen. Waschschwämme können in Wasser mit Wasserstoffperoxid (Verhältnis 1:1) eingeweicht werden.
Um Textilien beim Waschen von weißen Sachen zu bleichen, gib ein Glas Peroxid hinzu. Sie können weiße Textilien auch in Wasser mit einem Glas H2O2 spülen. Diese Methode stellt den Weißgrad wieder her, verhindert das Vergilben von Stoffen und hilft, hartnäckige Flecken zu entfernen.
Um Schimmel und Pilze zu bekämpfen, Peroxid und Wasser im Verhältnis 1:2 in einer Sprühflasche mischen. Sprühen Sie die resultierende Mischung auf kontaminierte Oberflächen undReinigen Sie sie nach 10 Minuten mit einer Bürste oder einem Schwamm.
Sie können die dunkle Fugenmasse in Fliesen erneuern, indem Sie Peroxid auf die gewünschten Bereiche sprühen. Reiben Sie sie nach 30 Minuten gründlich mit einer harten Bürste ab.
Um Geschirr zu spülen, fügen Sie ein halbes Glas H2O2 in ein volles Becken mit Wasser (oder ein Waschbecken mit geschlossenem Abfluss). Tassen und Teller, die in dieser Lösung gespült werden, glänzen vor Sauberkeit.
Um Ihre Zahnbürste zu reinigen, tauchen Sie sie in eine unverdünnte 3%ige Peroxidlösung. Anschließend unter starkem fließendem Wasser abspülen. Diese Methode desinfiziert den Hygieneartikel gut.
Um gekauftes Gemüse und Obst zu desinfizieren, besprühen Sie es mit einer Lösung aus 1 Teil Peroxid und 1 Teil Wasser und spülen Sie es dann gründlich mit Wasser ab (kann k alt sein).
In der Sommerhütte kannst du mit Hilfe von H2O2 Pflanzenkrankheiten bekämpfen. Sie müssen sie mit einer Peroxidlösung besprühen oder die Samen kurz vor dem Pflanzen in 4,5 Liter Wasser, gemischt mit 30 ml vierzigprozentigem Wasserstoffperoxid, einweichen.
Um Aquarienfische wiederzubeleben, die durch Ammoniak vergiftet sind, bei abgesch alteter Belüftung ersticken oder aus anderen Gründen, können Sie versuchen, sie in Wasser mit Wasserstoffperoxid zu legen. Es ist notwendig, 3% Peroxid mit Wasser in einer Menge von 30 ml pro 100 Liter zu mischen und es 15-20 Minuten lang in die resultierende Mischung aus leblosen Fischen zu geben. Wenn sie in dieser Zeit nicht zum Leben erwachen, hat das Mittel nicht geholfen.

Wasserstoffperoxid in der Natur

Wasserstoffperoxid sollte nicht als künstliche Verbindung angesehen werden, die nur in Labors hergestellt wird. Im H2O2gefunden in Regen und Schnee, in Bergluft. In den Bergen findet man Quellen und Flüsse mit Wildwasser aus kleinsten Sauerstoffbläschen, was zu Recht als nützlich erachtet wird. Nur wenige wissen, dass die Farbe und die Blasen auf das Vorhandensein von H2O2 im Wasser zurückzuführen sind, das sich aufgrund seiner guten Belüftung bildet. Inzwischen sollte man keine Angst haben, solch ungekochtes Wasser zu trinken, es sei denn natürlich, es gibt Pflanzen und Fabriken in der Nähe. Das natürlich im Wasser vorkommende Wasserstoffperoxid wirkt desinfizierend gegen Mikroorganismen und Parasiten.

Sogar kräftiges Schütteln einer Wasserflasche produziert etwas Peroxid, da das Wasser mit Sauerstoff gesättigt ist.

Frisches Obst und Gemüse enthält bis zum Garen ebenfalls H2O2. Beim Erhitzen, Kochen, Braten und anderen Prozessen mit begleitender hoher Temperatur wird eine große Menge Sauerstoff zerstört. Aus diesem Grund werden gekochte Lebensmittel als nicht so nützlich angesehen, obwohl eine gewisse Menge an Vitaminen in ihnen verbleibt. Frisch gepresste Säfte oder Sauerstoff-Cocktails, die in Sanatorien serviert werden, sind aus demselben Grund nützlich - aufgrund der Sauerstoffsättigung, die dem Körper neue Kraft verleiht und ihn reinigt.

Gefahr der Einnahme von Peroxid

Nach dem oben Gesagten scheint es, dass Peroxid speziell oral eingenommen werden kann, und dies wird dem Körper zugute kommen. Aber das ist überhaupt nicht der Fall. In Wasser oder Säften kommt die Verbindung in minimalen Mengen vor und ist eng mit anderen Stoffen verwandt. "Unnatürliches" Wasserstoffperoxid in sich aufnehmen(und alle Peroxide, die in einem Geschäft gekauft oder als Ergebnis chemischer Experimente unabhängig hergestellt werden, können in keiner Weise als natürlich angesehen werden und haben außerdem eine zu hohe Konzentration im Vergleich zu natürlichen) können zu lebensbedrohlichen und gesundheitlichen Folgen führen. Um zu verstehen, warum, müssen wir die Chemie noch einmal betrachten.

Wie bereits erwähnt, wird Wasserstoffperoxid unter bestimmten Bedingungen zerstört und setzt Sauerstoff frei, der ein aktives Oxidationsmittel ist. Beispielsweise kann es zu einer Zersetzungsreaktion kommen, wenn H2O2 mit Peroxidase, einem intrazellulären Enzym, kollidiert. Die Verwendung von Peroxid zur Desinfektion basiert auf seinen oxidierenden Eigenschaften. Wenn also die Wunde mit H2O2 behandelt wird, zerstört der freigesetzte Sauerstoff die lebenden pathogenen Mikroorganismen, die hineingefallen sind. Es hat die gleiche Wirkung auf andere lebende Zellen. Wenn Sie intakte Haut mit Peroxid behandeln und den Bereich dann mit Alkohol abwischen, werden Sie ein brennendes Gefühl verspüren, was das Vorhandensein von mikroskopischen Schäden nach Peroxid bestätigt. Aber bei der äußerlichen Anwendung von Peroxid in niedriger Konzentration wird der Körper nicht merklich geschädigt.

Noch was, wenn du versuchst, es mit nach drinnen zu nehmen. Diese Substanz, die in der Lage ist, auch relativ dicke Haut von außen zu schädigen, dringt in die Schleimhäute des Verdauungstrakts ein. Das heißt, es treten chemische Mini-Verbrennungen auf. Natürlich kann das freigesetzte Oxidationsmittel – Sauerstoff – auch schädliche Mikroben abtöten. Aber der gleiche Vorgang wird mit den Zellen des Verdauungstraktes ablaufen. Bei Verbrennungen infolge einer HandlungOxidationsmittel wiederholt wird, dann ist eine Atrophie der Schleimhäute möglich, und dies ist der erste Schritt in Richtung Krebs. Der Tod von Darmzellen führt zur Unfähigkeit des Körpers, Nährstoffe aufzunehmen, dies erklärt zum Beispiel Gewichtsverlust und das Verschwinden von Verstopfung bei einigen Menschen, die eine Peroxid-"Behandlung" praktizieren.

Gesondert muss über eine solche Methode der Verwendung von Peroxid als intravenöse Injektionen gesprochen werden. Auch wenn sie aus irgendeinem Grund von einem Arzt verschrieben wurden (dies kann nur bei einer Blutvergiftung gerechtfertigt werden, wenn keine anderen geeigneten Medikamente verfügbar sind), bleiben unter ärztlicher Aufsicht und bei strenger Dosierungskalkulation Risiken bestehen. Aber in einer solchen Extremsituation wird es eine Chance zur Genesung sein. In keinem Fall sollten Sie sich Wasserstoffperoxid-Injektionen verschreiben. H2O2 ist eine große Gefahr für Blutzellen - Erythrozyten und Blutplättchen, da es sie zerstört, wenn es in den Blutkreislauf gelangt. Außerdem kann es durch den freigesetzten Sauerstoff zu einem tödlichen Gefäßverschluss kommen – einer Gasembolie.

Sicherheitsmaßnahmen beim Umgang mit H2O2

Außerhalb der Reichweite von Kindern und gebrechlichen Personen aufbewahren. Der Mangel an Geruch und ausgeprägtem Geschmack macht Peroxid für sie besonders gefährlich, da große Dosen eingenommen werden können. Wenn die Lösung eingenommen wird, können die Folgen der Anwendung unvorhersehbar sein. Suchen Sie sofort einen Arzt auf.
Peroxidlösungen mit einer Konzentration von mehr als drei Prozent verursachen bei Hautkontakt Verbrennungen. Die verbrannte Stelle sollte mit viel Wasser gewaschen werden.

Lassen Sie die Peroxidlösung nicht in die Augen gelangen, da sich Schwellungen, Rötungen, Reizungen und manchmal Schmerzen bilden. Erste Hilfe vor dem Arztbesuch - Augen mit viel Wasser spülen.
Bewahren Sie die Substanz so auf, dass es eindeutig H2O2 ist, d. h. in einem Behälter mit einem Aufkleber, um versehentlichen Missbrauch zu vermeiden.
Lebensdauerverlängernde Lagerbedingungen - dunkler, trockener, kühler Ort.
Mischen Sie Wasserstoffperoxid nicht mit anderen Flüssigkeiten als reinem Wasser, einschließlich gechlortem Leitungswasser.
Alles Obige gilt nicht nur für H2O2, sondern für alle Zubereitungen, die es enth alten.