Peròxid d'hidrogen: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
Ampliació |
Ampliar Història |
||
Línia 3:
== Història ==
El peròxid d'hidrogen fou obtingut per primera vegada el 1818 pel químic francès [[Louis Jacques Thénard|Louis-Jacques Thénard]] (1777-1857) a partir del [[peròxid de bari]] que tractà amb [[àcid
El 1908 a [[Àustria]] l'empresa Österreichische Chemische Werke, de Weiẞenstein, inicià la producció emprant el procés electroquímic. Aquest mètode es basa en l'[[electròlisi]] d'una dissolució d'[[àcid sulfúric]] <chem>H2SO4</chem> que produeix [[àcid perdisulfúric]] <chem>H2S2O8</chem>, el qual s'[[Hidròlisi|hidrolitza]] donant àcid sulfúric i peròxid d'hidrogen. L'empresa austríaca modificà el procés substituint l'àcid sulfúric per [[sulfat d'amoni]] <chem>(NH4)2SO4</chem>.<ref name=":1" />
El 1932 James H. Walton i George W. Filson proposaren la producció de peròxid d'hidrogen per una oxidació i posterior reducció d'hidrazobenzens. George Pfleiderer de l'empresa alemanya [[BASF]] desenvolupà després un procés per a la auto-oxidació alcalina d'[[hidrazobenzè]] per obtenir [[peròxid de sodi]] <chem>Na2O2</chem> emprant una [[Amalgama (química)|amalgama]] de sodi com a reductor. A [[Finlàndia]] una fàbrica a Kuusankoski de l'empresa Kymmene AB operà amb aquest procés. A la BASF, Hans Joachim Riedl el millorà emprant [[Hidroquinona|hidroquinones]] i entre 1935 i 1945 la [[BASF]] inicià la construcció de dues plantes a Heidebreck i Waldenberg per operar amb aquest procés de Riedl-Pfleiderer, però degut a la finalització de la [[Segona Guerra Mundial|II Guerra Mundial]] no començaren a operar.<ref name=":1" />
El francès [[Paul-Antoine Giguère]] el 1950 mitjançant [[espectroscòpia infraroja]] determinà l'estructura de la molècula de peròxid d'hidrogen.<ref name=":2" /><ref name=":3" /> El 1953 l'empresa estatunidenca [[DuPont|EI Du Pont de Nemours]] fou la primera que inicià la producció basada en el procés de Riedl-Pfleiderer.<ref name=":1" />
== Estructura ==
Linha 18 ⟶ 24:
| alt2 = O−O bond length = 145.8 pm<br />O−H bond length = 98.8 pm
|peu2= Estructura i dimensions de <chem>H2O2</chem> en fase sòlida
}}La molècula de peròxid d'hidrogen és una molècula constituïda per dos àtoms d'oxigen i dos d'hidrogen enllaçats <chem>H-O-O-H</chem>. Tanmateix no és lineal, sinó que està continguda en dos plans quasi perpendiculars, com descobrí [[Paul-Antoine Giguère]] el 1950 mitjançant [[espectroscòpia infraroja]].<ref name=":2">{{cite journal |last1=Giguère |first1=Paul A. |date=1950 |title=The Infra‐Red Spectrum of Hydrogen Peroxide |journal=Journal of Chemical Physics |volume=18 |issue=1 |page=88 |doi=10.1063/1.1747464 |url=https://authors.library.caltech.edu/11457/1/GIGjcp50.pdf |access-date=31 December 2018 |archive-url=https://web.archive.org/web/20171202122026/https://authors.library.caltech.edu/11457/1/GIGjcp50.pdf |archive-date=2 December 2017 |url-status=live }}</ref><ref name=":3">{{cite journal |last1=Giguère |first1=Paul A. |date=1983 |title=Molecular association and structure of hydrogen peroxide |journal=[[Journal of Chemical Education]] | volume=60 |issue=5 |pages=399–401 |doi=10.1021/ed060p399 }}</ref> Malgrat l<nowiki>''</nowiki>enllaç <chem>O-O</chem> és un [[Enllaç sigma|enllaç covalent sigma]], la molècula té una barrera rotacional relativament alta a 2460 cm<sup>−1</sup> (29,45 [[Kilojoule|kJ]]/mol),<ref>{{cite journal |last1=Hunt |first1=Robert H. |last2=Leacock |first2=Robert A. |last3=Peters |first3=C. Wilbur |last4=Hecht |first4=Karl T. |date=1965 |title=Internal-Rotation in Hydrogen Peroxide: The Far-Infrared Spectrum and the Determination of the Hindering Potential |journal=The Journal of Chemical Physics |bibcode=1965JChPh..42.1931H |doi=10.1063/1.1696228 |volume=42 |issue=6 |page=1931 |url=http://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/71115/JCPSA6-42-6-1931-1.pdf?sequence=2 |hdl=2027.42/71115 |access-date=9 April 2014 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140409085232/http://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/71115/JCPSA6-42-6-1931-1.pdf?sequence=2 |archive-date=9 April 2014 |url-status=live }}</ref> si se la compara amb la de l'[[età]] <chem>CH3-CH3</chem> (12,5 kJ/mol). L'explicació d'aquest fet cal cercar-lo en la repulsió de les dues parelles d'electrons que no formen enllaç de cada oxigen que impedeixen la rotació de l'enllaç simple <chem>O-O</chem>.
Les estructures de les molècules en estat gasos i en estat sòlid són lleugerament diferents degut als efectes de l'[[enllaç d'hidrogen]] entre molècules diferents, només present en estat sòlid.<ref>{{cite book |last1=Dougherty |first1=Dennis A. |last2=Anslyn |first2=Eric V. |date=2005 |title=Modern Physical Organic Chemistry |publisher=University Science |isbn=978-1-891389-31-3 |page=122}}</ref> En estat sòlid cristal·litza en el [[sistema tetragonal]], grup espacial ''D''{{su|b=4|p=4}}''P''4<sub>1</sub>2<sub>1</sub>.<ref>{{cite journal |last1=Abrahams |first1=S. C. |last2=Collin |first2=R. L. |last3=Lipscomb |first3=W. N. |date=1 January 1951|title=The crystal structure of hydrogen peroxide |journal=Acta Crystallographica |doi=10.1107/S0365110X51000039 |volume=4 |issue=1 |pages=15–20}}</ref>
Linha 54 ⟶ 60:
Finalment a la darrera etapa la dissolució aquosa de peròxid d’hidrogen es tracta amb dissolvents orgànics i mitjançant l’aire que es bombeja per eliminar quinona residual i dissolvents i produir el producte estàndard al 40%. Algunes aplicacions requereixen un producte de major concentració produït per concentració o destil·lació al buit fins a concentracions de fins al 70%.
▲S'han trobat molècules de peròxid d'hidrogen a l'espai, a la galàxia on es troba el sistema solar, mitjançant el telescopi APEX (''Atacama Pathfinder Experiment'') de Xile, dins la regió [[Rho Ophiuchi]], a uns 400 anys llum de distància, La proporció de peròxid d'hidrogen és d'una molècula per cada 10.000 molècules d'hidrogen. La formació de peròxid d'hidrogen està fortament vinculada a altres dues molècules fonamentals per la vida: l'oxigen i l'aigua.<ref>{{format ref}} [http://www.agenciasinc.es/Noticias/Encuentran-agua-oxigenada-en-el-espacio Encuentran agua oxigenada en el espacio]</ref>
== Concentracions ==
La concentració habitual de l'aigua oxigenada per a usos [[medicina|mèdics]] és d'entre el 3% i el 10%, tot i que la utilitzada per a usos científics i industrials sol ser de concentració més elevada. L'aigua oxigenada a concentracions elevades pot provocar cremades al contacte amb la pell i té un fort potencial explosiu. La concentració de les [[dissolució química|dissolucions]] aquoses de peròxid d'hidrogen s'acostuma a expressar en volums. Aquesta unitat mesura els litres d'oxigen que es generarien en la [[descomposició química]] (segons la reacció anterior) de tot el peròxid d'hidrogen present en un [[litre]] de dissolució, en [[condicions normals]] de [[pressió]] i [[temperatura]]. Així, per exemple, una dissolució de peròxid d'hidrogen de 10 volums (tenint en compte que en condicions normals, 1 mol de qualsevol [[gas]] té un volum de 22,4 litres) equival a una dissolució al 3% d'aigua oxigenada.
| |||