18,5. ОВР пероксида водородаВ молекулах пероксида водорода H2O2 атомы кислорода находятся в степени окисления –I. Это промежуточная и не самая устойчивая степень окисления атомов этого элемента, поэтому пероксид водорода проявляет и окислительные, и восстановительные свойства. Окислительно-восстановительная активность этого вещества зависит от концентрации. В обычно используемых растворах с массовой долей 20% пероксид водорода довольно сильный окислитель, в разбавленных растворах его окислительная активность снижается. Восстановительные свойства для пероксида водорода менее характерны, чем окислительные, и также зависят от концентрации. Пероксид водорода – очень слабая кислота (см. Приложение 13), поэтому в сильнощелочных растворах его молекулы превращаются гидропероксид-ионы. В зависимости от реакции среды и от того, окислителем или восстановителем является пероксид водорода в данной реакции, продукты окислительно-восстановительного взаимодействия будут разными. Уравнения полуреакций для всех этих случаев приведены в таблице 1. Таблица 1Уравнения окислительно-восстановительных полуреакций H2O2 в растворахРеакция средыH2O2 окислительH2O2 восстановительКислотнаяH2O2+2H3O+2e–=4H2OH2O2+2H2O – 2e–=O2+2H3OНейтральнаяH2O2+2e–=2OHH2O2+2H2O – 2e–=O2+2H3OЩелочнаяHO2+H2O+2e–=3OHHO2+OH – 2e–=O2+H2OРассмотрим примеры ОВР с участием пероксида водорода. Пример 1. Составьте уравнение реакции, протекающей при добавлении раствора йодида калия к раствору пероксида водорода, подкисленному серной кислотой.1H2O2+2H3O+2e–=4H2O12I – 2e–=I2H2O2+2H3O+2I=4H2O+I2 H2O2+H2SO4+2KI=2H2O+I2+K2SO4Пример 2. Составьте уравнение реакции между перманганатом калия и пероксидом водорода в водном растворе, подкисленном серной кислотой.2MnO4+8H3O+5e–=Mn2+12H2O5H2O2+2H2O – 2e–=O2+2H3O2MnO4+6H3O+5H2O2=2Mn2+14H2O+5O2 2KMnO4+3H2SO4+5H2O2=2MnSO4+8H2O+5O2+K2SO4Пример 3. Составьте уравнение реакции пероксида водорода с йодидом натрия в растворе в присутствии гидроксида натрия.36HO2+H2O+2e–=3OH12I+6OH – 6e–=IO3+3H2O3HO2+I=3OH+IO3 3NaHO2+NaI=3NaOH+NaIO3Без учета реакции нейтрализации между гидроксидом натрия и пероксидом водорода это уравнение часто записывают так: 3H2O2+NaI=3H2O+NaIO3 (в присутствии NaOH) Это же уравнение получится, если сразу (на стадии составления баланса) не принимать во внимание образование гидропероксид-ионов. Пример 4. Составьте уравнение реакции, протекающей при добавлении диоксида свинца к раствору пероксида водорода в присутствии гидроксида калия. Диоксид свинца PbO2 – очень сильный окислитель, особенно в кислотной среде. Восстанавливаясь в этих условиях, он образует ионы Pb2. В щелочной среде при восстановлении PbO2 образуются ионы [Pb (OH) 3].1PbO2+2H2O+2e–=[Pb (OH) 3]+OH1HO2+OH – 2e–=O2+H2OPbO2+H2O+HO2=[Pb (OH) 3]+O2Без учета образования гидропероксид-ионов уравнение записывается так: PbO2+H2O2+OH=[Pb (OH) 3]+O2+2H2OЕсли по условию задания добавляемый раствор пероксида водорода был щелочным, то молекулярное уравнение следует записывать так: PbO2+H2O+KHO2=K[Pb (OH) 3]+O2Если же в реакционную смесь, содержащую щелочь, добавляется нейтральный раствор пероксида водорода, то молекулярное уравнение может быть записано и без учета образования гидропероксида калия: PbO2+KOH+H2O2=K[Pb (OH) 3]+O2
