Пероксиды: виды, свойства, область применения

Пероксиды или перекиси являются сложными химическими компонентами, в их составе присутствуют два атома кислорода, которые соединены между собой. Они также связаны с другими химическими элементами — H2O2, BaO2, K2O2 и рядом других веществ. Пероксиды получают при взаимодействии атомов металлов и кислорода.

Соединения щелочноземельного вида формируются при длительном нагревании. К примеру, чтобы получить пероксид бария, реакция должна осуществляться при поддержании температуры на уровне 700 °С. Также бывают органические и неорганические соединения.

Органические пероксиды разделяются на:

• диалкилпероксиды;
• алкилгидропероксиды;
• диацилпероксиды;
• ацилгидропероксиды (пероксокарбоновые кислоты);
• циклические пероксиды.

Они имеют термическую неустойчивость, часто имеют взрывоопасные свойства. Их применяют в качестве источников свободных радикалов в области органического синтеза, промышленной сфере, а также в виде окисляющих антисептиков.

Неорганические часто встречаются в форме бинарных или комплексных соединений. Вещества щелочных и щелочноземельных металлов могут вступать в реакцию с водой, и в результате получается соответствующий пероксид или гидроксид водорода. Популярной стали перекись водорода, которая используется в разных сферах нашей жизни.

Строение и физические свойства

На примере простейшего пероксида в виде перекиси водорода рассмотрим набор физических свойств и строение вещества. Соединение получают в промышленности в лаборатории при помощи нескольких способов. Структурная формула перекиси водорода — H2O2. Показатель степени окисления у атомов кислорода составляет -1.

Молекула данного вещества включает две OH-группы, и они связаны между собой при помощи пероксидного мостика -О-О-, располагаются в разных плоскостях. Угол между ними в перекиси водорода изменяется в зависимости от показателей температуры, уровня концентрации раствора, а также других условий.

Пероксид представляет собой бесцветную жидкость с металлическим привкусом и специфическим запахом. Консистенция имеет вязкую структуру, это связано с развитой молекулярной системой водородных связей.

Среди основных особенностей перекиси водорода можно выделить:

• Показатель температуры кипения — 150,2 °С;
• Температура замерзания — -0,432 °С;
• Уровень плотности — 1,46 г/см³.

Молекула вещества полярного вида, это связано с тем, что ее строение несимметричное. Соединение перекиси водорода может неограниченно растворяться в воде, а также самопроизвольно разлагаться, во время этого процесса может возникать взрыв.

Химические особенности

Перекись водорода является антисептическим средством, которое включает два атома кислорода в промежуточной степени окисления. Поэтому соединение способно проявлять окислительные и восстановительные свойства. Оно может принимать участие в окислительных реакциях нитритов до состояния нитратов, а также способствует выделению йода из йодидов металлов.

Кроме этого пероксид способен взаимодействовать с сильными окислительными элементами, например, с солями серебра и золота. В этой ситуации водород является восстановителем, он может окисляться до атомарного состояния. При реакциях с нитритом калия пероксид водорода выполняет роль окислительного соединения.

Если молекула будет принимать электрон на внешний уровень, то степень окисления водорода поменяется на -2, а вот если она его отдает, то соединение приобретает функции восстановителя.

Популярные пероксиды

Помимо перекиси водорода существуют другие не менее популярные пероксиды, которые также используются в разных сферах нашей жизни. Среди популярных можно выделить следующие перекиси:

• Серебра. Это темное соединение, обладает функциями мощного окислителя. Достаточно тяжело гидролизуется.
• Магния. Вещество имеет беловатую структуру, физические свойства похожи на оксид магния. Плохо растворяется в воде, но очень хорошо растворяется в водной кислоте, в процессе этого образуется перекись водорода.
• Кальция. При нагревании распадается на кислород и оксид кальция без плавления. Применяется для смягчения в сфере хлебобулочной промышленности;
• Стронция. При нагревании приобретает свойства мощного окислителя. Во время растворения в водной кислоте позволяет получить перекись водорода.
• Цинка. По ряду особенностей соединение похоже на пероксид магния. Его применяют в виде порошка для дезодорантов. Также в области фармакологии используется для лечения инфекций и поражения кожных покровов.
• Бутанон пероксид. Это отвердитель для стеклопластика и армированных пластиков. Он относится к отверждающему агенту для насыщенных полиэфирных смол.

Если же говорить о строительной и смежной с ней сферах, стоит упомянуть таких представителей среди пероксидов как 2,5-dimethyl-2,5 di(tert-butylperoxy)hexane и Di(2,4-dichlorobenzoyl Peroxide).

Сферы использования

Популярный пероксид водорода имеет широкое применение. Среди основных сфер можно выделить:

• Для создания бумажных изделий, дезинфицирующих средств, текстиля. Он применяется в качестве отбеливателя.
• При изготовлении ракетного топлива, это связано с хорошими окислительными возможностями.
• В виде пенообразователя при создании пористых материалов.
• В качестве катализатора и гидрирующего агента в промышленности.
• В пищевой промышленности в виде антисептика для упаковок, обработки поверхностей оборудования.

Пероксиды — востребованные соединения, которые используются в разных сферах промышленности и бытовых условиях. Главное нужно соблюдать правила их применения, использовать средства защиты. Несмотря на то, что данный класс веществ может обладать разными физическими и химическими свойствами, он имеет агрессивное действие, и при попадании на глаза и слизистые способен спровоцировать отрицательные последствия для организма человека.