설명
과산화수소는 공식이 H2O2인 화합물입니다. 순수한 형태에서는 물보다 약간 더 점성이 있는 매우 옅은 파란색 액체입니다. 이것은 산화제, 표백제 및 방부제로 사용되며 일반적으로 소비자용 물에 희석된 용액(무게 기준 3~6%)으로 사용되며 공업용으로 더 높은 농도로 사용됩니다. 농축된 과산화수소 또는 "고시험 과산화물"은 가열되면 폭발적으로 분해되며 로켓의 추진제로 사용되었습니다.
과산화수소는 반응성 산소종이며 가장 단순한 과산화물로서 산소-산소 단일 결합을 갖는 화합물입니다. 빛에 노출되면 천천히 물과 원소 산소로 분해되고 유기 또는 반응성 화합물이 있는 경우 빠르게 분해됩니다. 일반적으로 빛을 차단하기 위해 어두운 병에 약산성 용액에 안정제와 함께 보관됩니다. 인체를 포함한 생물학적 시스템에서 발견됩니다. 과산화수소를 사용하거나 분해하는 효소는 과산화효소로 분류됩니다.
과산화수소(H2O2)는 (꼬인) C2 대칭을 가진 비평면 분자입니다. 이것은 적외선 분광법을 사용하여 1950년 Paul-Antoine Giguère에 의해 처음으로 보여졌습니다. O-O 결합은 단일 결합이지만, 분자는 트랜스 배열을 통한 거울상이성질체 사이의 회전에 대해 386cm-1(4.62kJ/mol), 2460cm-1(29.4kJ/mol)의 비교적 높은 회전 장벽을 가집니다. cis 배열을 통해. 이러한 장벽은 인접한 산소 원자의 고립 쌍 사이의 반발과 두 O-H 결합 사이의 쌍극자 효과로 인한 것으로 제안됩니다. 비교를 위해 에탄의 회전 장벽은 1040cm-1(12.4kJ/mol)입니다. 두 O-H 결합 사이의 약 100도 이면각은 분자를 키랄로 만듭니다. 거울상 이성질체를 나타내는 가장 작고 단순한 분자입니다. 다른 것보다 하나의 거울상특이성 상호작용이 리보핵산의 하나의 거울상이성질체 형태의 증폭으로 이어져 RNA 세계에서 동종 키랄성의 기원이 될 수 있다고 제안되었습니다. 기체 및 결정질 H2O2의 분자 구조는 상당히 다릅니다. 이러한 차이는 기체 상태에서는 존재하지 않는 수소 결합의 효과에 기인한다.
H2O2의 끓는점은 물보다 약 50도(90도 F) 높은 150.2도(302.4도 F)로 추정되었습니다. 실제로 과산화수소는 이 온도로 가열하면 잠재적으로 폭발적인 열 분해를 겪을 수 있습니다. 낮은 온도에서 감압 하에서 안전하게 증류할 수 있습니다. 수용액에서 과산화수소는 물과 과산화수소 분자 사이의 수소 결합 효과로 인해 순수한 물질과 다릅니다. 과산화수소와 물은 공융 혼합물을 형성하여 -56도만큼 낮은 어는점 내림을 나타냅니다. 순수한 물의 어는점은 0도이고 순수한 과산화수소는 -0.43도입니다. 동일한 혼합물의 끓는점도 두 끓는점의 평균(125.1도)과 관련하여 낮아집니다. 114도에서 발생합니다. 이 끓는점은 순수한 물보다 14도 높고 순수한 과산화수소보다 36.2도 낮습니다.
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