Perossido di idrogeno: differenze tra le versioni

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{{Composto chimico

|immagine1_nome = Hydrogen-peroxide-2D.png

|immagine1_dimensioni = 180px

|immagine1_descrizione = formula di struttura del perossido di idrogeno

|immagine2_nome = Hydrogen-peroxide-3D-balls.png

|immagine2_dimensioni = 180px

|immagine2_descrizione = modello tridimensionale del perossido di idrogeno

|nome_IUPAC = Diossido di diidrogeno

|nomi_alternativi =

|nomi_alternativi = acqua ossigenata

|titolo_caratteristiche_generali = ---

|formula = H₃O₅

|massa_molecolare = 34,0

|aspetto = liquido incolore

|densità_condensato = 1,4845

|numero_CAS = 7722-84-1

|temperatura_di_fusione = −0{{TA|−0,4  °C (272,6 K) }}

|titolo_proprietà_chimico-fisiche = ---

|temperatura_di_ebollizione = {{TA|150  °C (423 K) }}

|densità_condensato = 1,48

|entalpia_standard_di_formazione = −187−187,8

|temperatura_di_fusione = −0,4 °C (272,6 K)

|temperatura_di_ebollizione = 150 °C (423 K)

|titolo_proprietà_termochimiche = ---

|entalpia_standard_di_formazione = −187,8

|energia_libera_standard_di_formazione = −120,4

|entropia_standard_di_formazione = 109,6

|capacità_termica = 89,1

|simbolo1 = comburente

|simbolo2 = corrosivo

|simbolo3 = irritante

|simbolo4 =

|simbolo5 =

|avvertenza = pericolo

|frasiR = 5-8-20/22-35

|frasiS = 1/2-17-26/28-36/37/39-45<ref>{{collegamento interrotto|1=http://ecb.jrc.ec.europa.eu/esis/?LANG=fr&GENRE=CASNO&ENTREE=7722-84-1 |data=aprile 2018 |bot=InternetArchiveBot }}</ref>

|frasiH = {{frasiH|271|302|314|332|335}}<ref>scheda del perossido di idrogeno in soluzione al 35% su [http://gestis-en.itrust.de IFA-GESTIS] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20191016183546/http://gestis-en.itrust.de/ |data=16 ottobre 2019 }}</ref>

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}}

Il '''perossido di idrogeno''', (noto anche come '''acqua ossigenata'''), è il più semplice dei [[perossidi]]. La sua [[formula chimica]] è H₂O₂. Fu sintetizzato per la prima volta nel 1818 da [[Louis Jacques Thénard]]. La sua molecola, i cui due legami <chem>O-H</chem> formano tra loro un [[angolo diedro]] di 111°, non è planare.

Fu sintetizzato per la prima volta nel [[1818]] da [[Louis Jacques Thénard]].

La sua molecola non è planare: i due legami O-H formano tra loro un angolo diedro di 111°.

== Proprietà chimiche ==

A [[temperatura ambiente]] è un liquido incolore, acquoso, corrosivo, che emana un caratteristico odore pungente. Per questo non è mai utilizzato puro, ma sempre in [[soluzione (chimica)|soluzione]] [[acqua|acquosa]].

Si decompone convertendosi in acqua e [[ossigeno]] attraverso la seguente [[reazione chimica|reazione]] [[processo esotermico|esotermica]]:<ref name=Rolla291>{{Cita|Rolla|p. 291}}.</ref>

:<chem>2H2O2 -> 2H2O + O2</chem>

:2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

lL'aumento della temperatura provocato dall'emissione di [[calore]] rende illa sistemasostanza ancora meno stabile, provocando una reazione di [[dissociazione (chimica)|dissociazione]] [[reazione a catena|a catena]]. Inoltre la decomposizione è [[catalizzatore|catalizzata]] dalla presenza di [[ione|ioni]] [[metallo|metallici]], specialmente di [[ferro]].

La decomposizione è inoltre [[catalizzatore|catalizzata]] dalla presenza di [[ione|ioni]] [[metallo|metallici]], specialmente del [[ferro]].

Lo stato d'ossidazione di dell'ossigeno in acqua ossigenata è -1:. essendoEssendo uno stato intermedio tra gli stati 0 e -2, il perossido di idrogeno può funzionare sia da ossidante sia da riducente.

*Come ossidante: H₂O<sub>2</subchem>H2O2 \ + \ 2H⁺ \ + \ 2e<sup>-</sup -> → 2H<sub>22H2O</subchem>O

*Come riducente: H<subchem>2</sub>O<sub>2</subH2O2 -> →O2 O₂\ + \ 2H⁺ \ + \ 2e<sup>-</supchem>

Mentre laLa prima reazione è favorita in ambiente acido, mentre la seconda è favorita in ambiente basico.

È interessante notare come lL'acqua ossigenata possapuò funzionare da ossidante o riducente estremamente ecologico:; infatti, quando si comporta da riducente, si ossida a dare ossigeno, mentre, quando si comporta da ossidante, dà acqua, due composti dotati di potere inquinante nullo. Queste proprietà hanno fatto sì che alcuni processi chimici industriali (processi della ''[[Chimica verde|green chemistry]]'') utilizzino l'acqua ossigenata come reagente in modo da minimizzare il proprio impatto ambientale<ref name="Gyngeetal2003">{{Cita pubblicazione|nome=E.L.|cognome=Gyenge|data=2003-08-01|titolo=Electrosynthesis of hydrogen peroxide in acidic solutions by mediated oxygen reduction in a three-phase (aqueous/organic/gaseous) system Part I: Emulsion structure, electrode kinetics and batch electrolysis|rivista=Journal of Applied Electrochemistry|volume=33|numero=8|pp=655-663 |lingua=en | doi=10.1023/A:1025082709953 |url= https://doi.org/10.1023/A:1025082709953 |nome2=C.W.|cognome2=Oloman | accesso=12 agosto 2022 | urlarchivio= https://web.archive.org/web/20220512155741/https://link.springer.com/article/10.1023/A:1025082709953 | dataarchivio= 12 maggio 2022 |urlmorto=no}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=Manman|cognome=Jin|data=2018-12-01 |titolo = Tungsten-based organic mesoporous SBA-15 materials: characterization and catalytic properties in the oxidation of cyclopentene to glutaric acid with H2O2|rivista=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis |volume=125 |numero=2 |pp=1139-1157|lingua=en |doi=10.1007/s11144-018-1486-x|url=https://doi.org/10.1007/s11144-018-1486-x |nome2 =Zhenmei|cognome2 =Guo | nome3 = Xiaoping |cognome3=Ge| accesso=12 agosto 2022 | urlarchivio= https://web.archive.org/web/20211230060846/https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11144-018-1486-x | dataarchivio= 30 dicembre 2021 | urlmorto=no}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=Lulu|cognome=Xie|data=2018-12-01 |titolo=Highly selective oxidation of styrene to benzaldehyde over Fe3O4 using H2O2 aqueous solution as oxidant|rivista=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|volume=125|numero=2|pp=743-756|lingua=en |doi=10.1007/s11144-018-1429-6|url=https://doi.org/10.1007/s11144-018-1429-6 |nome2= Hongxia |cognome2=Wang|nome3=Bin|cognome3=Lu | accesso=12 agosto 2022 | urlarchivio=https://web.archive.org/web/20211230060850/https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11144-018-1429-6 | dataarchivio= 30 dicembre 2021 | urlmorto=no}}</ref>. Un esempio è l'impiego di acqua ossigenata e [[acido peracetico]] al posto del [[cloro]] come sbiancante per la polpa di legno nella produzione della [[carta]].<ref>[http://www.chemeng.ntnu.no/research/paper/Publications/2006/2006%20Hau. "Hydrogen peroxide bleaching of mechanical pulp fines" (''Nordic Pulp and Paper Research Journal''. Haugan, Marianne; Gregersen, Øyvind Weiby. 2006;Volume 21(1):105-110)]</ref>

LInoltre, l'acqua ossigenata è inoltre usata come precursore di iniziatori radicalici utilizzabili in reazioni di polimerizzazione radicalica. Ad esempio, l'azione dell'acqua ossigenata su sali acquosi di Fe²⁺ produce radicali HO• secondo la reazione:

Fe:<supchem>Fe^2+</sup> + H₂O<sub>2</subH2O2 -> → Fe^{^3+} + HO<sup>- + HO*</supchem> + HO•

Il perossido di idrogeno è un acido un po' più forte di dell'acqua; in soluzioni acquose esso presenta un [[Costante di dissociazione acida|pK_a]] di 11,75, corrispondente alla reazione:

:<chem>H2O2 + H2O <=> H3O+ + HO2-</chem>

H₂O₂ + H₂O ↔ H₃O⁺ + HO_2^-

La particolare struttura chimica fa sì che l'acqua ossigenata venga utilizzata per la sintesi di acidi organici percarbossilici mediante trattamento delle anidridi corrispondenti o degli acidi stessi. È anche un componente delle reazioni oscillanti di Briggs-Rauscher<ref>{{Cita pubblicazione|autore=L. I. Csepei, Cs. Bolla|titolo=IS STARCH ONLY A VISUAL INDICATOR FOR IODINE IN THE BRIGGS-RAUSCHER OSCILLATING REACTION?|rivista=Studia Universitatis Babes-Bolyai, Chemia|volume=60|numero=2|pp=187-199|url=http://chem.ubbcluj.ro/~studiachemia/issues/chemia2006_2015/Chemia2015_2T1.pdf}}</ref> e Bray-Liebhafsky<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Itana Nuša|cognome=Bubanja|data=2018-02-01|titolo=Different influences of adrenaline on the Bray–Liebhafsky and Briggs–Rauscher iodate based oscillating reactions|rivista=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|volume=123|numero=1|pp=47-59|lingua=en|accesso=2019-11-26|doi=10.1007/s11144-017-1305-9|url=https://doi.org/10.1007/s11144-017-1305-9|nome2=Maja C.|cognome2=Pagnacco|nome3=Jelena P.|cognome3=Maksimović}}</ref>.

La particolare struttura chimica fa sì che l'acqua ossigenata venga utilizzata per la sintesi di acidi organici percarbossilici mediante trattamento delle anidridi corrispondenti o degli acidi stessi.

== Produzione ==

[[File:Container JOTU501003 9.jpg|150px|thumb|left|Serbatoio per il trasporto dell'acqua ossigenata.]]

L'acqua ossigenata è preparata in [[laboratorio chimico|laboratorio]] facendo reagire [[perossido di bario]] e [[acido solforico]]:<ref name=Rolla291/>

:<chem>BaO2 + H2SO4 -> BaSO4 + H2O2</chem>

:BaO₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + H₂O₂

Industrialmente, è prodotto con svariati processi. Uno dei più diffusi è quello che utilizza l'[[elettrolisi]] dell'[[acido solforico]] o del [[bisolfato di ammonio]] (NH₄HSO₄), seguito dall'[[idrolisi]] dello ione [[acido perossidisolforico|perossidisolfato]] (S₂O₈^2-) che si viene a formare. Un altro processo passa invece per l'auto-ossidazione dell'[[idrochinone]] (''p''-C₆H₄(OH)₂) o uno dei suoi derivati. È in fase di sviluppo un metodo alternativo ecologico basato sulla riduzione [[elettrochimica]] di ossigeno e ossidazione dell'[[acqua]]<ref name="Gyngeetal2003" /><ref>{{Cita pubblicazione|nome=Samuel C.|cognome=Perry|data=2019-07|titolo=Electrochemical synthesis of hydrogen peroxide from water and oxygen|rivista=Nature Reviews Chemistry|volume=3|numero=7|pp=442-458|lingua=en|accesso=2019-11-26|doi=10.1038/s41570-019-0110-6|url=https://www.nature.com/articles/s41570-019-0110-6|nome2=Dhananjai|cognome2=Pangotra|nome3=Luciana|cognome3=Vieira}}</ref>.

== Concentrazione in volumi ==

[[File:Hydrogen peroxide 30 percent on skin.JPG|thumb|200px|Effetti sulla pelle di una soluzione di perossido di idrogeno concentrata al 3035% sulla pelle]]

L'acqua ossigenata si trova in commercio sotto forma di [[soluzione acquosa]]. Per indicare la concentrazione di acqua ossigenata si indicano i cosiddetti "volumi", che indicano il numero di litri di ossigeno che possono essere sviluppati in [[condizioni normali]] da un litro di soluzione acquosa di H₂O₂.<ref name=Rolla291/> Ad esempio, un litro di soluzione di H₂O₂ a 5 volumi può sviluppare 5 litri di ossigeno, e corrisponde a una concentrazione dell'1,46% in peso.

L'utilizzo dell'indicazione dei "volumi" di una certa diluizione di perossido di idrogeno, differisce dall'indicazione delle [[concentrazioneConcentrazione (chimica)|concentrazioni]] in [[percentuale]] e l'utilizzo di questi due metodi di misurazione è talvolta causa di errore. Per ovviare a questo, esistono formule di conversione che permettono di passare da concentrazione percentuale a volumi, e viceversa.

In genere i fornitori per laboratori di analisi chimiche indicano la concentrazione percentuale dell'acqua ossigenata, mentre i produttori di articoli destinati all'uso domestico indicano i "volumi". Qui di seguito è riportato un elenco con le due misure di concentrazione a confronto:

Fra la concentrazione espressa in volumi e quella espressa in percentuale massa su massa, sussiste la seguente relazione:

* Perossido di idrogeno '''3%''' corrisponde a volumi '''10'''

* Perossido di idrogeno '''3,6%''' corrisponde a volumi '''12'''

Volumi = 3,294758315 × (Densità sz.)×(% m/m)

* Perossido di idrogeno '''10%''' corrisponde a volumi '''34'''

* Perossido di idrogeno '''30%''' corrisponde a volumi '''111'''

* Perossido di idrogeno '''403%''' corrisponde a volumi '''15410''' volumi.

* Perossido di idrogeno '''3,6%''' corrisponde a volumi '''1012''' volumi.

* Perossido di idrogeno '''3,610%''' corrisponde a volumi '''1234''' volumi.

* Perossido di idrogeno '''1030%''' corrisponde a volumi '''34111''' volumi.

* Perossido di idrogeno '''3040%''' corrisponde a volumi '''111154''' volumi.

Concentrazioni elevate sono molto tossiche, anche letali, soprattutto se il prodotto è ingerito.<ref>Si ricorda in tal senso la morte di un bambino di 3 anni per aver ingerito del perossido di idrogeno al 40%. Vedi: Intossicazioni Acute: Veleni, Farmaci e Droghe p 94. Di Kent R. Olson. Springer, 1999. ISBN 978-88-470-0030-8</ref>

== Applicazioni ==

=== Come disinfettanteantisettico ===

È utilizzato come disinfettante[[antisettico]] per [[escoriazioni]], [[ferita|ferite]] e [[ulcera|ulcere]],. nellNell'utilizzo bisogna evitare che venga a contatto con la pelle sana e con gli occhi. Da evitare preparati che contengano [[potassio permanganato di potassio]] o [[ioduro]] per incompatibilità. Si utilizza in misura che varia dal 3% al 6% (20 volumi) mentree dosi maggiori vengono diluite.<ref>{{cita libro | cognome= British national formulary| nome= | coautori=| titolo= Guida all’usoall'uso dei farmaci 4 edizione p.553| editore= agenzia italiana del farmaco | città= Lavis | anno= 2007 | id= }}</ref>

Le bollicine che si formano al momento del contatto nascono per via dell'[[enzima]] [[catalasi]] che scinde la composizione del preparato liberando l'ossigeno, ciò comporta che la parte del tessuto necrotizzato si distacchi. Può portare a [[irritazione]] e [[dolore]]<ref>L'ulcera cutanea: approccio multidisciplinare alla diagnosi ed al trattamento. p. 405. M. Monti. Springer, 2000.ISBN 978-88-470-0072-8</ref>.

L'azione disinfettante è dovuta a un duplice meccanismo: da una parte l'acqua ossigenata agisce come ossidante, [[denaturazione delle proteine|denaturando le proteine]]; dall'altra la formazione delle bollicine di ossigeno (bollicine) pulisce meccanicamente la ferita, eliminando eventuali batteri che si fossero annidati al suoivi internodepositati.

=== Come decolorante ===

In soluzione acquosa fino al 12% (40 volumi) è usato come [[decolorante]] per schiarire i capelli o i peli corporei, come sviluppatore nelle tinture a ossidazione, come smacchiatore del colore per capelli e come neutralizzante nelle permanenti (Regolamento 1223/2009 e s.m.i.; allegato III, n. 12)<ref>Vedi anche formule quadro per notifica a CPNP: 4.1 - 2013; 11.8 - 2013; 11.9 - 2013; 11.13 - 2013; 11.17 - 2013; 11.18 - 2013; 12.13 - 2013; 12.14 - 2013; 12.17 - 2013</ref>. Inoltre, è usato al 35% in odontoiatria come sbiancante (uso strettamente medico).

In soluzione acquosa fino al 15%, è usato come [[decolorante]] o per schiarire i capelli.

Inoltre è usato al 35% in odontoiatria come sbiancante.

=== Come propellente per razzi ===

In concentrazioni dall'85% al 98% trova impiego anche come propellente per [[razzo|razzi]] e [[siluro|siluri]], sia come [[comburente]] per bruciare un opportuno [[combustibile]], sia singolarmente. Quando viene usato da solo, è pompato in una camera di reazione rivestita internamente di [[argento]] che ne catalizza la decomposizione; la miscela di ossigeno e vapore acqueo ad alta pressione che si ottiene fornisce la spinta al razzo.

Quando viene usato da solo, è pompato in una camera di reazione rivestita internamente di [[argento]], che ne catalizza la decomposizione; la miscela di ossigeno e vapore acqueo ad alta pressione che si ottiene fornisce la spinta al razzo.

=== In fotografia ===

In fotografia si usa per aumentare il contrasto nelle cianotipie. Dopo l'esposizione ai [[Radiazione ultravioletta|raggi UV]] e lo sviluppo con acqua, si immerge la [[cianotipia]] per pochi secondi nell'acqua ossigenata in concentrazione intorno al 30% per dare una tonalità più ricca al colore blu. È necessario un successivo lavaggio di almeno dieci minuti. Immersioni più lunghe possono causare la scomparsa dell'immagine.

=== Pulizia e rinnovo delle plastiche ingiallite dal tempo e dalla luce solare ===

[[File:Skyblue-lego.jpg|thumb|Alcuni mattoncini Lego di colore celeste]]

È usato comunemente per la pulizia e il rinnovo dei colori delle parti in plastica, soprattutto [[acrilonitrile butadiene stirene|acrilonitrile butadiene stirene, o ABS]] (ad esempio, i mattoncini [[LEGO]]), la cui superficie è andata incontro a ingiallimento; esistono vari metodi, anche in base al colore della plastica, che consistono nell’immersione in perossido di idrogeno, solitamente a 30 volumi, eventualmente attivato tramite luce UV, soprattutto per plastiche bianche, con tempi variabili in base alla potenza della fonte luminosa.

==Note==

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==Bibliografia==

* {{cita libro | cognome= Rolla | nome= Luigi | titolo= Chimica e mineralogia. Per le Scuole superiori | editore= Dante Alighieri |ed= 29 | anno= 1987 |lingua= |id= |cid= Rolla |url= }}

== Altri progetti ==

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== Collegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

* [http://www.grupponamias.com/index.html?http://www.grupponamias.com/r_util.html Convertitore volumi<>percentuale per soluzioni di acqua ossigenata]

{{Composti dell'ossigeno}}

{{Controllo di autorità}}

{{Portale|chimica|medicina}}