Como sabes el hidrógeno no existe en estado libre en nuestro entorno. En su lugar, debido a su naturaleza única de enlace, forma varios compuestos. Uno de estos compuestos importantes es el peróxido de hidrógeno. Tiene varias aplicaciones y usos. Estudiemos.
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Peróxido de hidrógeno
Un peróxido es cualquier compuesto que tiene dos átomos de oxígeno unidos. El grupo O-O es el grupo peróxido del compuesto. Y el peróxido de hidrógeno es el peróxido más simple. La fórmula química del peróxido de hidrógeno es H2O2. Es una molécula de agua con un átomo extra de oxígeno, Tiene varios usos que van desde desinfectante hasta propulsor para cohetes. Conozcamos más sobre él
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Propiedades del peróxido de hidrógeno
- El peróxido de hidrógeno es un líquido casi transparente, líquido azul pálido en su estado puro
- Tiene un olor similar al del ácido nítrico
- El peróxido de hidrógeno tiene una viscosidad superior a la del agua. Es aproximadamente un 40% más denso que el agua
- La forma pura concentrada hierve alrededor de 150°C. Sin embargo, a esta temperatura, sufre una descomposición térmica y tiene una reacción explosiva. Por ello, el peróxido de hidrógeno se almacena generalmente en forma acuosa. También para evitar que reaccione con la luz lo almacenamos en recipientes de color oscuro. Hay que recordar que no tenemos conocimiento práctico del punto de ebullición del peróxido de hidrógeno. Es sólo una suposición teórica. Esto se debe a que explota antes de alcanzar su punto de ebullición.
- Es miscible en agua, es decir, forma una solución homogénea cuando se mezcla con agua
- Es de naturaleza ácida.
- El H2O2 es un agente oxidante muy fuerte. Cede un átomo de oxígeno y forma agua como subproducto
PbS + 4H2O2 → PbSO4 + 4H2O (en medio ácido)
2Fe + H2O2 → 2Fe + 2OH (en medio básico)
- También puede actuar como agente reductor si uno de los reactivos es un agente oxidante más fuerte que el propio peróxido de hidrógeno.
HOCl + H2O2 → H3O + Cl + O2 (en medio ácido)
I2 + H2O2 + 2OH → 2I + 2H2O + O2
Fuerza del peróxido de hidrógeno
Preparación del peróxido de hidrógeno
1] A partir de Peróxido de Bario
Este es un método para la preparación en laboratorio de Peróxido de Hidrógeno. Se debe utilizar peróxido de bario hidratado, el peróxido de bario anhidro formará una capa protectora y no reaccionará con el ácido sulfúrico. El H2O2 resultante es una solución concentrada al 5%.
BaO2.8H2O + H2SO4 → BaSO4 + H2O2 + 8H2O
2] A partir de Peróxido de Sodio
Aquí también utilizaremos una solución diluida de Ácido Sulfúrico y disolveremos poco a poco el peróxido de sodio en ella. Como sabéis el H2O2 es explosivo a altas temperaturas, por lo que utilizaremos ácido sulfúrico frío. Al reaccionar estos dos obtenemos cristales de Sulfuro de Sodio y una solución de peróxido de hidrógeno al 30%. Podemos realizar una destilación al vacío de dicha solución para obtener peróxido de hidrógeno puro
Na2O2 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O2 (30%)
Aprende más sobre la Preparación del Dihidrógeno aquí.
Estructura de la molécula
Si observas el diagrama de puntos del H2O2 verás el enlace O-O. Y verás que ambos átomos de oxígeno tienen dos pares de electrones no ligados cada uno. Esto pone en marcha la teoría de repulsión de los electrones de la capa de valencia.
Los átomos de hidrógeno repelerán los electrones no ligados del oxígeno. Esto da una forma molecular doblada. En su forma cristalina (estado sólido) este ángel se reduce debido a los enlaces de hidrógeno dentro de las moléculas que se forman.
Echa un vistazo a la posición única del hidrógeno en la Tabla Periódica.
Usos del peróxido de hidrógeno
Antiséptico
El peróxido de hidrógeno se ha utilizado como antiséptico para cortes menores, contusiones, laceraciones, etc. durante años. En realidad, hace espuma cuando entra en contacto con la sangre. Esto ayuda a sacar todos los gérmenes del interior del corte. La propiedad oxidante del peróxido de hidrógeno mata los gérmenes y también inhibe el crecimiento de microorganismos como bacterias, virus, etc. Esto previene la propagación de cualquier infección.
El H2O2 concentrado es dañino y peligroso, por lo que sólo se utiliza una solución diluida al 3%. Además, el H2O2 se guarda normalmente en botellas de color marrón oscuro para evitar cualquier descomposición a la luz. Dado que es explosivo a altas temperaturas, hay que tener cuidado al almacenar el H2O2.
Blanqueo
El peróxido de hidrógeno se utiliza mucho para el blanqueo. Esto también se debe a la capacidad de oxidación del H2O2. Cuando una molécula orgánica grande tiene un doble enlace, este enlace absorbe la luz.
Durante una reacción de oxidación, cuando este enlace se rompe, destruye los pigmentos y elimina el color. El peróxido de hidrógeno es un buen agente decolorante para el cabello ya que sus subproductos (agua y oxígeno) no son perjudiciales. El H2O2 también es un excelente agente blanqueador para la madera, el deslustre y el papel y los textiles.
Agente para el control de la contaminación
Quizás el uso más significativo del peróxido de hidrógeno sea la protección del medio ambiente. Encuentra un uso en el control de la contaminación del aire donde se utiliza para tratar los efluentes de los residuos industriales. También se utiliza en el restablecimiento de las condiciones aeróbicas de las aguas residuales y los materiales de desecho industrial.
Lea sobre los hidruros: Compuestos que forma el hidrógeno.
Preguntas resueltas para ti
Pues bien, la última molécula de hidrógeno se evoluciona a partir del peróxido de hidrógeno mediante cuál de los siguientes procesos?
- Cristalización
- Evaporación
- Oxidación
- Destilación
Sol: La respuesta correcta es la «A». La última molécula de agua se separa del H2O por cristalización. La solución de peróxido de hidrógeno al 90% se concentra por enfriamiento con dióxido de carbono sólido y baño de éter. Los cristales de peróxido de hidrógeno se separan, se funden y se vuelven a congelar.