Comparison with analoguesHydrogen p

Comparison with analogues

Hydrogen peroxide has several structural analogues with Hm-E-E-Hn bonding arrangements (Water also shown for comparison). It has the highest (theoretical) boiling point of this series (X = O, N, S). Its melting point is also fairly high, being comparable to that of hydrazine and water, with only hydroxylamine crystallising significantly more readily, indicative of particularly strong hydrogen bonding. Diphosphane and hydrogen disulfide exhibit only weak hydrogen bonding and have little chemical similarity to hydrogen peroxide. All of these analogues are thermodynamically unstable. Structurally, the analogues all adopt similar skewed structures, due to repulsion between adjacent lone pairs.
Discovery

Hydrogen peroxide was first described in 1818 by Louis Jacques Thénard, who produced it by treating barium peroxide with nitric acid.[10] An improved version of this process used hydrochloric acid, followed by addition of sulfuric acid to precipitate the barium sulfate byproduct. Thénard's process was used from the end of the 19th century until the middle of the 20th century.[11]

Pure hydrogen peroxide was long believed to be unstable as early attempts to separate it from the water, which is present during synthesis, all failed. This instability was due to traces of impurities (transition metals salts) which catalyze the decomposition of the hydrogen peroxide. Pure hydrogen peroxide was first obtained in 1894 — almost 80 years after its discovery — by Richard Wolffenstein, who produced it via vacuum distillation.[12]

Determination of the molecular structure of hydrogen peroxide proved to be very difficult. In 1892 the Italian physical chemist Giacomo Carrara (1864–1925) determined its molecular weight by freezing point depression, which confirmed that its molecular formula is H2O2.[13] At least half a dozen hypothetical molecular structures seemed to be consistent with the available evidence.[14] In 1934, the English mathematical physicist William Penney and the Scottish physicist Gordon Sutherland proposed a molecular structure for hydrogen peroxide which was very similar to the presently accepted one.[15]
Manufacture

Previously, hydrogen peroxide was prepared industrially by hydrolysis of the ammonium peroxydisulfate, which was itself obtained via the electrolysis of a solution of ammonium bisulfate (NH
4HSO
4) in sulfuric acid.

(NH4)2S2O8 + 2 H2O → H2O2 + 2 (NH4)HSO4

Today, hydrogen peroxide is manufactured almost exclusively by the anthraquinone process, which was formalized in 1936 and patented in 1939. It begins with the reduction of an anthraquinone (such as 2-ethylanthraquinone or the 2-amyl derivative) to the corresponding anthrahydroquinone, typically via hydrogenation on a palladium catalyst; the anthrahydroquinone then undergoes to autoxidation to regenerate the starting anthraquinone, with hydrogen peroxide being produced as a by-product. Most commercial processes achieve oxidation by bubbling compressed air through a solution of the derivatized anthracene, whereby the oxygen present in the air reacts with the labile hydrogen atoms (of the hydroxy group), giving hydrogen peroxide and regenerating the anthraquinone. Hydrogen peroxide is then extracted and the anthraquinone derivative is reduced back to the dihydroxy (anthracene) compound using hydrogen gas in the presence of a metal catalyst. The cycle then repeats itself.[16][17]

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เปรียบเทียบกับ analoguesไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ analogues หลายโครงสร้าง ด้วยการจัดเรียงงาน Hm-E-E-Hn (น้ำแสดงเปรียบเทียบได้ มีจุดเดือด (ทฤษฎี) สูงสุดของชุดนี้ (X = O, N, S) จุดหลอมเหลวสูง การเทียบได้กับที่ของ hydrazine และน้ำ มีเฉพาะ hydroxylamine crystallising มากขึ้นพร้อม ส่อไฮโดรเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งแรงงานยังได้ Diphosphane และไฮโดรเจนไดซัลไฟด์ไฮโดรเจนอ่อนเท่านั้นงานจัดแสดง และมีคล้ายน้อยเคมีกับไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ ทั้งหมดของ analogues เหล่านี้จะไม่เสถียร thermodynamically Structurally, analogues ทั้งหมดนำมาใช้คล้ายบิดโครงสร้าง จาก repulsion ระหว่างคู่ติดเกาะโหลนการค้นพบไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ก่อนถูกอธิบายใน 1818 โดย Louis Jacques Thénard ที่ผลิต โดยรักษาแบเรียมเพอร์ออกไซด์กับกรดไนตริก [10] เป็นรุ่นปรับปรุงของกระบวนการนี้ใช้กรดไฮโดรคลอริก ตาม ด้วยการเพิ่มของกรดกำมะถันกับ precipitate จิตสำนึกแบเรียมซัลเฟต กระบวนการของ Thénard ถูกใช้จากจุดสิ้นสุดของศตวรรษ 19 จนกระทั่งกลางศตวรรษ 20 [11]ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์บริสุทธิ์จึงถูกเชื่อเสียเป็นต้นพยายามแยกออกจากน้ำ ซึ่งอยู่ในระหว่างการสังเคราะห์ ล้มเหลวทั้งหมด ความไม่เกิดร่องรอยของสิ่งสกปรก (เปลี่ยนโลหะเกลือ) ซึ่งสถาบันการเน่าของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ก่อนกล่าวเปอร์ออกไซด์ไฮโดรเจนบริสุทธิ์ใน 1894 — เกือบ 80 ปีหลังจากการค้นพบ — โดยริชาร์ด Wolffenstein ผู้ผลิตได้ผ่านการกลั่นสุญญากาศ [12]กำหนดโครงสร้างระดับโมเลกุลของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์พิสูจน์ไม่ยาก ในค.ศ. 1892 นักเคมีกายภาพอิตาลีเดอะเจียโอโม่คาร์ (1864-1925) กำหนดน้ำหนักของโมเลกุล โดยจุดเยือกแข็งโรคซึมเศร้า ซึ่งยืนยันว่า สูตรโมเลกุลเป็น H2O2 [13] โครงสร้างโมเลกุลสมมุติน้อยหกฟองดูเหมือนจะสอดคล้องกับหลักฐานที่มี [14] ใน 1934, physicist คณิตศาสตร์อังกฤษ William Penney physicist สก็อตซุทเธอร์แลนด์ Gordon นำเสนอและโครงสร้างระดับโมเลกุลสำหรับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งคล้ายคลึงกับปัจจุบันยอมรับ [15]ผลิตก่อนหน้านี้ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เตรียม industrially โดยไฮโตรไลซ์ของแอมโมเนีย peroxydisulfate ซึ่งเป็นตัวรับผ่าน electrolysis ของโซลูชันของ bisulfate แอมโมเนีย (NH4HSO4) ในกรดซัลฟิวริก (NH4) 2S2O8 + 2 H2O → H2O2 + HSO4 (NH4) 2วันนี้ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะผลิตเกือบเฉพาะ โดย anthraquinone การ ซึ่งเป็นอย่างเป็นทางในค.ศ. 1936 และจดสิทธิบัตรในปีพ.ศ. 2482 เริ่ม มีการลดลงของการ anthraquinone (เช่น 2 ethylanthraquinone หรืออนุพันธ์ 2 amyl) anthrahydroquinone สอดคล้องกัน โดยทั่วไปผ่านไฮโดรจีเนชันบนเศษพาลาเดียม anthrahydroquinone แล้วผ่าน autoxidation ฟื้นฟู anthraquinone เริ่มต้น ด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ผลิตเป็นสินค้าพลอย กระบวนการส่วนใหญ่บรรลุออกซิเดชัน โดยลมไหลเอื่อย ๆ ผ่านโซลูชันของแอนทราซีน derivatized โดยที่ออกซิเจนในอากาศทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน labile อะตอม (ของ hydroxy กลุ่ม), ให้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และ anthraquinone สร้างใหม่ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์แล้วสกัด และอนุพันธ์ anthraquinone จะลดลงไป dihydroxy (แอนทราซีน) ผสมโดยใช้ก๊าซไฮโดรเจนในต่อหน้าของเศษโลหะ วงจรแล้วทำซ้ำตัวเอง [16] [17]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เปรียบเทียบกับ analogues ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มี analogues โครงสร้างหลาย Hm-EE-Hn การเตรียมพันธะ (น้ำยังแสดงให้เห็นถึงการเปรียบเทียบ) มันมีสูงสุด (ทฤษฎี) จุดเดือดของชุดนี้ (X = O, N, S) จุดหลอมเหลวมันยังค่อนข้างสูงเป็นเทียบเท่ากับที่ของไฮดราซีนและน้ำอย่างมีนัยสำคัญกับไฮดรอกซิเพียง crystallising มากขึ้นอย่างรวดเร็ว, แสดงให้เห็นถึงพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแกร่งโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Diphosphane และไฮโดรเจนซัลไฟด์จัดแสดงเพียงไฮโดรเจนที่อ่อนแอและมีความคล้ายคลึงกันสารเคมีเพียงเล็กน้อยที่จะไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ทั้งหมดเหล่านี้จะคล้าย thermodynamically ไม่เสถียร การก่อสร้าง analogues ทั้งหมดนำมาใช้โครงสร้างเบ้ที่คล้ายกันเนื่องจากเขม่นระหว่างคู่เดียวที่อยู่ติดกัน. ค้นพบไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นครั้งแรกในปี 1818 โดยหลุยส์ฌาค Thenard ผู้ผลิตได้โดยการรักษาเปอร์ออกไซด์แบเรียมกับกรดไนตริก. [10] รุ่นที่ดีขึ้นนี้ ขั้นตอนการใช้กรดไฮโดรคลอริกตามด้วยนอกเหนือจากกรดกำมะถันจะเกิดการตกตะกอนผลพลอยได้แบเรียมซัลเฟต กระบวนการ Thenard ถูกนำมาใช้จากปลายศตวรรษที่ 19 จนถึงกลางศตวรรษที่ 20. [11] ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์บริสุทธิ์ก็เชื่อยาวที่จะไม่แน่นอนเป็นความพยายามก่อนที่จะแยกออกจากน้ำที่มีอยู่ในระหว่างการสังเคราะห์ทั้งหมดล้มเหลว ความไม่แน่นอนเนื่องจากร่องรอยของสิ่งสกปรก (เกลือโลหะการเปลี่ยนแปลง) ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์บริสุทธิ์ที่ได้รับครั้งแรกในปี 1894 - เกือบ 80 ปีหลังจากการค้นพบของ -. ริชาร์ด Wolffenstein ผู้ผลิตผ่านการกลั่นสูญญากาศ [12] การกำหนดโครงสร้างโมเลกุลของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์พิสูจน์ให้เห็นว่าเป็นเรื่องยากมาก ในปี 1892 นักเคมีกายภาพอิตาลี Giacomo Carrara (1864-1925) กำหนดน้ำหนักโมเลกุลของภาวะซึมเศร้าโดยการแช่แข็งจุดซึ่งยืนยันว่าสูตรโมเลกุลของมันคือ H2O2. [13] อย่างน้อยครึ่งหนึ่งของโครงสร้างโมเลกุลโหลสมมุติดูเหมือนจะสอดคล้องกับหลักฐานที่มีอยู่ . [14] ในปี 1934 นักฟิสิกส์คณิตศาสตร์ภาษาอังกฤษวิลเลียม Penney และฟิสิกส์สก็อตกอร์ดอนซัทนำเสนอโครงสร้างโมเลกุลไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งเป็นคล้ายกับได้รับการยอมรับในปัจจุบันหนึ่ง. [15] ผลิตก่อนหน้านี้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกจัดทำอุตสาหกรรมโดยการย่อยสลายของperoxydisulfate แอมโมเนียมซึ่งเป็นที่ตัวเองได้รับผ่านทางกระแสไฟฟ้าของการแก้ปัญหาของ bisulfate แอมโมเนียมที่ (NH 4HSO 4) กรดซัลฟูริก. (NH4) 2S2O8 + 2 H2O → H2O2 + 2 (NH4) HSO4 วันนี้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นผลิตภัณฑ์ที่ผลิตเป็นพิเศษโดย กระบวนการแอนทราคซึ่งได้รับการอย่างเป็นทางการในปี 1936 และการจดสิทธิบัตรในปี 1939 มันเริ่มต้นด้วยการลดลงของแอนทราคได้ (เช่น 2 ethylanthraquinone หรืออนุพันธ์ 2 amyl) เพื่อ anthrahydroquinone ที่สอดคล้องกันโดยทั่วไปผ่านบนตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนแพลเลเดียมนั้น anthrahydroquinone แล้วผ่านไปปฏิกิริยาออกซิเดชันที่จะงอกใหม่แอนทราคเริ่มต้นด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกผลิตเป็นผลพลอยได้ กระบวนการในเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ประสบความสำเร็จโดยการเกิดออกซิเดชันฟองอัดอากาศผ่านวิธีการแก้ปัญหาของแอนทรา derivatized โดยปัจจุบันออกซิเจนในอากาศทำปฏิกิริยากับอะตอมไฮโดรเจน labile (ของกลุ่มไฮดรอกซี), การให้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และปฏิรูปแอนทราค ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นสารสกัดแล้วและอนุพันธ์แอนทราคจะลดลงกลับไปที่ dihydroxy (แอนทรา) สารที่ใช้ก๊าซไฮโดรเจนในการปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ วงจรแล้วซ้ำตัวเอง. [16] [17]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เปรียบเทียบกับผล

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีหลายโครงสร้างอนาล็อกกับ hm-e-e-hn เชื่อมจัด ( น้ำยังแสดงเพื่อเปรียบเทียบ ) มันมีมากที่สุด ( ตามทฤษฎี ) จุดเดือดของชุดนี้ ( X = O , N , S ) จุดหลอมเหลวคือยังค่อนข้างสูงอยู่ที่เทียบเท่ากับที่ของไฮดราซีนและน้ำ มีเพียง มีน crystallising มากขึ้นพร้อมบ่งบอกถึงพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแกร่งโดยเฉพาะอย่างยิ่ง diphosphane ไฮโดรเจนซัลไฟด์และแสดงเพียงอ่อนแอพันธะไฮโดรเจนและมีน้อยเคมีคล้ายคลึงกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึ่งทั้งหมดเหล่านี้ thermodynamically เสถียร โครงสร้างที่คล้ายคลึงกันซึ่งทั้งหมดใช้เบ้โครงสร้างเนื่องจากแรงผลักระหว่างคู่เดียว


ค้นพบที่อยู่ติดกันไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นครั้งแรกที่อธิบายไว้ใน 1818 โดย Louis Jacques th éนาร์ดที่ผลิตโดยปฏิบัติแบเรียมเปอร์ออกไซด์กับกรดไนตริก [ 10 ] รุ่นปรับปรุงของกระบวนการนี้ใช้กรดเกลือ , ตามด้วยนอกเหนือจากกรดซัลฟูริคตกตะกอนแบเรียมซัลเฟต ผลพลอยได้ ของ th éเรืองกระบวนการใช้จากปลายศตวรรษที่ 19 จนถึงกลางศตวรรษที่ 20 [ 11 ]

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์บริสุทธิ์ยาวเชื่อว่าจะไม่มั่นคงเหมือนก่อนจะพยายามแยกจากน้ำ ซึ่งอยู่ในระหว่างการสังเคราะห์ทั้งหมดล้มเหลว ความไม่แน่นอนนี้เกิดจากร่องรอยของสิ่งสกปรก ( การเปลี่ยนโลหะเกลือ ) ซึ่งกระตุ้นการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์บริสุทธิ์ เป็นครั้งแรกที่ได้รับใน 1894 - เกือบ 80 ปีหลังจากการค้นพบของมัน - โดย ริชาร์ด wolffenstein ที่ผลิตผ่านการกลั่นสุญญากาศ [ 12 ]

การหาโครงสร้างโมเลกุลของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ได้ยากมาก ในปี 1892 นักเคมีกายภาพอิตาลีโคโม Carrara ( 1864 – 1925 ) กำหนดน้ำหนักของโมเลกุลโดยจุดเยือกแข็งซึมเศร้าซึ่งยืนยันว่าสูตรโมเลกุลของมันคือ H2O2 [ 13 ] อย่างน้อยครึ่งโหลสมมุติโมเลกุลโครงสร้างดูเหมือนจะสอดคล้องกับหลักฐานที่มีอยู่ [ 14 ] ใน 1934 นักฟิสิกส์คณิตศาสตร์ภาษาอังกฤษวิลเลียม Penney และนักฟิสิกส์ชาวสก็อตกอร์ดอน Sutherland เสนอโครงสร้างโมเลกุลต่อไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งเป็นคล้ายกับการยอมรับปัจจุบันหนึ่ง [ 15 ]


ผลิตก่อนหน้านี้ , ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เตรียมโดยการย่อยสลายของแอมโมเนีย peroxydisulfate ทางอุตสาหกรรมที่ตัวเองได้รับผ่านทางการอิสารละลายแอมโมเนียมไบซัลเฟต ( ( NH 4hso

4 ) กรดซัลฟูริค

( NH4 ) 2s2o8 2 H2O → keyboard - key - name H2O2 2 ( NH4 ) hso4

วันนี้ , ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ผลิตเกือบเฉพาะโดย กระบวนการแอนทราควิโนน ,ซึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรในเป็นทางการในปี 1936 และ 1939 มันเริ่มต้นด้วยการลดลงของแอนทราควิโนน เช่น 2-ethylanthraquinone หรือ 2-amyl อนุพันธ์ ) เพื่อ anthrahydroquinone ที่สอดคล้องกันโดยทั่วไปผ่านไฮโดรจิเนชันบนตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียม ; anthrahydroquinone แล้วผ่านการออกซิเดชันที่งอกใหม่ เริ่มจาก แอนทราควิโนน ,กับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ถูกผลิตเป็นผลพลอยได้ . กระบวนการเชิงพาณิชย์มากที่สุดบรรลุออกซิเดชันโดยฟองอัดอากาศผ่านสารละลายของ derivatized แอนทราซีนโดยออกซิเจนที่มีอยู่ในอากาศทำปฏิกิริยากับยาไฮโดรเจนอะตอม ( ของกลุ่มไฮดรอกซี ) ให้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และ regenerating ทราควิโนน .ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ แล้วสกัดและแอนทราควิโนนอนุพันธ์จะลดลงกลับสู่ dihydroxy ( Name ) สารประกอบที่ใช้ก๊าซไฮโดรเจนในการปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ รอบแล้วทำซ้ำตัวเอง . [ 16 ] [ 17 ]