Диспропорционирование пероксида водорода
Диспропорционирование пероксида водорода — это его разложение, при котором атомы кислорода одновременно окисляются и восстанавливаются. Поэтому одна часть кислорода превращается в O₂, а другая — в кислород воды.
В молекуле пероксида водорода \(\mathrm{H_2O_2}\) степень окисления кислорода равна −1. При разложении часть атомов кислорода отдаёт электроны и окисляется до 0, образуя простое вещество O₂. Другая часть принимает электроны и восстанавливается до −2, входя в состав воды. Поэтому H₂O₂ проявляет сразу два свойства: является и окислителем, и восстановителем. Подробнее это рассматривают в теме окислительно-восстановительных свойствах пероксида водорода.
В реакции \(2\mathrm{H_2O_2} \rightarrow 2\mathrm{H_2O} + \mathrm{O_2}\) кислород меняет степень окисления −1 двумя способами: \(-1 \rightarrow 0\) — окисление, \(-1 \rightarrow -2\) — восстановление. Значит, реакция является диспропорционированием.
Диспропорционирование — не просто любое разложение. Если один и тот же элемент не изменяет степень окисления одновременно в сторону повышения и понижения, реакции диспропорционирования нет. Например, образование O₂ и H₂O из H₂O₂ соответствует этому типу, потому что кислород имеет два разных конечных значения.
Какая степень окисления кислорода соответствует его восстановлению при разложении H₂O₂?
Чтобы распознать такую реакцию, сначала определите степень окисления элемента в исходном веществе, а затем сравните её со степенями окисления этого элемента в продуктах. В данном случае один и тот же кислород условно распределяется по двум направлениям: часть атомов окисляется, часть восстанавливается.
Главное
- В H₂O₂ кислород имеет степень окисления −1.
- При разложении H₂O₂ кислород одновременно окисляется до 0 и восстанавливается до −2.
- Уравнение процесса: \(2\mathrm{H_2O_2} \rightarrow 2\mathrm{H_2O} + \mathrm{O_2}\); поэтому H₂O₂ выступает и окислителем, и восстановителем.