Warum zerfällt Wasserstoffperoxid?

Question

Warum zerfällt Wasserstoffperoxid?

Antwort

Verwandte Fragen

Wie funktioniert die Entchromung mit Wasserstoffperoxid in einer Chrom(VI)-Lösung?

Wie viel ml 15%iges Wasserstoffperoxid und Wasser werden benötigt, um 180 ml 9%iges Wasserstoffperoxid herzustellen? Mit Rechenweg.

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Wasserstoffperoxid (H₂O₂) zerfällt, weil es eine instabile Verbindung ist. Der Zerfall erfolgt in Wasser (H₂O) und Sauerstoff (O₂). Die Reaktion kann durch verschiedene Faktoren wie Licht, Wärme oder Katalysatoren (z.B. Mangan(IV)-oxid) beschleunigt werden. Der Zerfall verläuft nach der folgenden chemischen Gleichung: \[ 2 H_2O_2 \rightarrow 2 H_2O + O_2 \] Dieser Zerfall ist exotherm, das heißt, er setzt Energie in Form von Wärme frei. Die Instabilität von Wasserstoffperoxid resultiert aus der schwachen O-O-Bindung in der H₂O₂-Molekülstruktur, die leicht gespalten werden kann.

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Die Entchromung mit Wasserstoffperoxid (H₂O₂) in einer Chrom(VI)-Lösung ist ein chemischer Reduktionsprozess, bei dem das giftige und umweltschädliche Chrom(VI) (Cr⁶⁺, meist als Chromat CrO₄... [mehr]

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Die Entchromung mit Wasserstoffperoxid (H₂O₂) in einer Chrom(VI)-Lösung ist ein chemischer Reduktionsprozess, bei dem das giftige und umweltschädliche Chrom(VI) (Cr⁶⁺, meist als Chromat CrO₄²⁻ oder Dichromat Cr₂O₇²⁻ vorliegend) zu dem deutlich weniger toxischen Chrom(III) (Cr³⁺) reduziert wird. **Ablauf der Entchromung:** 1. **Ausgangslage:** Die Lösung enthält Chrom(VI)-Ionen, meist als Kaliumdichromat (K₂Cr₂O₇) oder Natriumdichromat (Na₂Cr₂O₇) in saurer Lösung. 2. **Zugabe von Wasserstoffperoxid:** Wasserstoffperoxid wird langsam und unter Rühren zugegeben. Die Reaktion läuft am besten in saurer Lösung (z. B. mit Schwefelsäure angesäuert). 3. **Chemische Reaktion:** Das Wasserstoffperoxid reduziert das Chrom(VI) zu Chrom(III). Die vereinfachte Reaktionsgleichung lautet: \[ Cr_2O_7^{2-} + 3 H_2O_2 + 8 H^+ \rightarrow 2 Cr^{3+} + 3 O_2 + 7 H_2O \] Dabei entstehen Chrom(III)-Ionen, Sauerstoffgas und Wasser. 4. **Beobachtungen:** - Die Lösung verfärbt sich von orange (Chromat/Dichromat) zu grün (Chrom(III)). - Es entsteht Gasentwicklung (Sauerstoff). - Die Reaktion ist exotherm (es wird Wärme frei). 5. **Abschluss:** Nach vollständiger Reduktion kann das Chrom(III) durch Zugabe von Lauge (z. B. Natronlauge) als schwerlösliches Chrom(III)-hydroxid gefällt und aus der Lösung entfernt werden. **Wichtige Hinweise:** - Die Reaktion sollte unter kontrollierten Bedingungen und mit geeigneter Schutzausrüstung durchgeführt werden, da sowohl Chrom(VI)-Verbindungen als auch Wasserstoffperoxid gefährlich sind. - Die Entsorgung der Rückstände muss gemäß den geltenden Umweltvorschriften erfolgen. **Zusammenfassung:** Wasserstoffperoxid reduziert in saurer Lösung das giftige Chrom(VI) zu ungiftigem Chrom(III), wobei Sauerstoff freigesetzt wird. Die Lösung wechselt dabei die Farbe von orange zu grün. Weitere Informationen findest du z. B. bei [Wikipedia: Chromat](https://de.wikipedia.org/wiki/Chromat) und [Wikipedia: Wasserstoffperoxid](https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffperoxid).

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Gegeben: - Ziel: 180 ml einer 9%igen Wasserstoffperoxid-Lösung - Ausgangsstoffe: 15%ige Wasserstoffperoxid-Lösung und Wasser (0%) - Gesucht: Wie viel ml 15%ige Lösung (nennen wir... [mehr]

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Gegeben: - Ziel: 180 ml einer 9%igen Wasserstoffperoxid-Lösung - Ausgangsstoffe: 15%ige Wasserstoffperoxid-Lösung und Wasser (0%) - Gesucht: Wie viel ml 15%ige Lösung (nennen wir sie **x**) und wie viel ml Wasser (**y**) werden benötigt? **1. Aufstellen der Gleichungen** Gesamtvolumen: \[ x + y = 180 \] Mengenbilanz des Wirkstoffs (H₂O₂): \[ 0{,}15x + 0 \cdot y = 0{,}09 \cdot 180 \] **2. Wirkstoffmenge berechnen** \[ 0{,}09 \cdot 180 = 16{,}2 \text{ ml H}_2\text{O}_2 \] **3. Gleichung für die 15%ige Lösung** \[ 0{,}15x = 16{,}2 \] \[ x = \frac{16{,}2}{0{,}15} = 108 \] **4. Wasser berechnen** \[ y = 180 - x = 180 - 108 = 72 \] --- **Antwort:** Du musst **108 ml** der 15%igen Wasserstoffperoxid-Lösung mit **72 ml** Wasser mischen, um **180 ml** einer 9%igen Lösung zu erhalten.