Пероксосоединения
Здравствуй, уважаемый читатель. Сегодня разговор пойдет про пероксо-соли. Пероксо-анионы — это анионы, где присутствует связь -О-О- (например, пероксидный мостик между сер в пероксодисульфате, или Н₂-О-О-SO₃ — кислота Каро) . Математики были бы рады, так как структура у пероксо-соединений красивая и симметричная, но зачем красота без практичности? Однако область применения пероксо-соединений велика!
Данные соединения зачастую используются в лаборатории, как сильные окислители. Если говорить точно, то потенциал полуреакции
S₂O₈²⁻ + 2e⁻ = 2₂O₄²⁻ равняется +2,01 В. Для сравнения, у перманганат-аниона в кислой среде потенциал равен 1,51 В, у хлора — 1,36 В. Пероксо-соли нашли свое применение и в органике. В быту пероксодисульфат калия, например, применяется для отбеливания волос (первым средством был раствор пероксида водорода, но потом оказалось, что пероксодисульфат калия приятнее в обращении)
Главное достоинство подобных соединений в том, что их окислительная способность не зависит от среды, поэтому их применяют в щелочной среде, так как у зависящих от pH окислителей потенциал в щелочной среде сильно меньше, чем в кислой. Например, у MnO₄⁻ в кислой среде имеет потенциал 1,51 В, а в щелочной среде — 0,54 В. Т.е. если получать марганцовку окислением пероксидисульфатом калия потенциал реакции в щелочной среде будет 2,01 – 0,54 = 1,47 В (если, конечно, не принимать во внимание, что в щелочной среде будет образовываться K₂MnO₄, а не марганцовка), в то время, как в кислой среде потенциал будет 0,5 В. Но есть и некоторые недостатки, которые необходимо учитывать.
Пероксо-соли, медленно окисляют воду, поэтому их всегда хранят в сухом виде. Также они могут окислять влагу из воздуха, поэтому их хранят в сухих местах, а их растворы готовят непосредственно перед использованием.
Разлагаются пероксо-соли при температурах около 65-100 градусов Цельсия.
Так как достоинств у пероксо-соединений больше, чем недостатков, то их используют в лабораториях, но перед использованием их необходимо получить, поэтому давайте поговорим об их синтезе.
Данные соединения получают относительно простым способом: электролизом насыщенных растворов кислых солей при пониженной температуре (около нуля градусов по Цельсию). Например, пероксидисульфат калия получают электролизом насыщенного раствора гидросульфата калия, в результате которого образуется нужное нам соединение и водород. Аналогичным методом получают пероксидикаорбонат (K₂C₂O₆, другая запись — K₂C₂O₄(O₂)). Пероксо-кислоты (пероксодисерную, например) получают электролизом раствора серной кислоты на холоде.
Пока что мы затронули только пероксо-дисоли (пероксидисульфат, пероксидикарбонат), но есть соли и их кислоты из серии: K₂SO₅, Na₂B₄O₈, HNO₄, которые получают следующими методами:
N₂O₅+H₂O₂=HNO₄ (HOONO₂)+HNO₃
HSO₃Cl+H₂O₂=H₂SO₅+HCl
2NaBO₂+2H₂O₂=Na₂H₄B₂O₈
Также возможно получение пероксо-соединений друг из друга. Таким образом можно получить H₂S₂O₈:
H₂SO₅ +HSO₃Cl=H₂S₂O₈+HCl,
и наоборот:
K₂S₂O₈+H₂SO₄+H₂O=2KHSO₄+H₂SO₅
Можно говорить очень долго и много о пероксо-соединениях, но в одном посте, к сожалению, этого сделать невозможно, но мы охватили довольно много, и надеемся, что тебе, дорогой читатель, это было полезно. Хорошего дня!:)