Vorrei avere qualche informazione sulle sintesi industriali dell’acqua ossigenata ma soprattutto avrei bisogno di sapere cosa si intende quando si esprime il titolo dell’acqua ossigenata in volumi: qual è la definizione precisa? (Se non ricordo male dovrebbe indicare il volume di ossigeno sviluppato dalla soluzione quando questa viene usata come riducente, non ricordo, però, se il volume viene riferito alle condizioni normali o standard).

L’acqua ossigenata
o perossido d’idrogeno e’ una sostanza
instabile, di colore azzurro pallido e densità pari a
1.44 g/ml.

I due metodi attualmente
più in uso per la sua produzione industriale sono:

  1. ossidazione
    catalitica di idrogeno e acqua in presenza di
    ossigeno; i catalizzatori usati sono palladio,
    nichel o platino.
  2. reazione del
    2-etil-antrachinolo con l’ossigeno in
    soluzione di benzene.

Raramente l’acqua
ossigenata si trova in commercio pura e questo
fondamentalmente per la sua instabilità: si decompone
tanto più rapidamente quanto più e’ concentrata
arrivando a decomposizioni esplosive quando e’ allo
stato puro.

La reazione di
decomposizione delle soluzioni di acqua ossigenata
e’ la seguente:

2 H2O2
-> 2 H2O + O2

quindi una soluzione
acquosa di perossido d’idrogeno lasciata a se stessa
libera ossigeno e si trasforma in molecole di acqua
(notiamo che nel perossido d’idrogeno
l’ossigeno ha numero di ossidazione pari a –1,
nell’acqua ha numero di ossidazione -2 e nel gas
ossigeno ha numero di ossidazione zero quindi
l’ossigeno del perossido in parte si riduce e in
parte si ossida).

Lo sviluppo di ossigeno
dall’acqua ossigenata ha indotto ad esprimerne la
concentrazione delle soluzioni acquose in modo alquanto
singolare infatti in commercio solitamente si usa
esprimere il titolo della soluzione in volumi.

La definizione e’
la seguente:

La concentrazione di
acqua ossigenata e’ espressa in funzione del volume
di ossigeno (misurato a 0 °C e 760 mmHg) sviluppato da
un volume unitario di soluzione per completa
decomposizione.

Vediamo ora un esempio:

1 litro di perossido
d’idrogeno a 10 volumi significa che questo litro di
soluzione e’ in grado di generare 10 litri di
ossigeno (1*10).

Dalla equazione di stato
dei gas sappiamo che una mole di ossigeno a 0 °C e 760
mmHg occupa un volume di circa 22,4 litri: quindi 10
litri di ossigeno sono pari a

10 / 22,4 = 0,446 moli
di ossigeno.

Dalla reazione di
decomposizione sappiamo che il rapporto stechiometrico
tra ossigeno prodotto e acqua ossigenata e’ di 1 :
2, quindi le moli di acqua ossigenata nella nostra
soluzione sono: 0,446 * 2 = 0,89 moli/litro di perossido
d’idrogeno.

In definitiva per
calcolare la molarita’ di una soluzione di perossido
di idrogeno data la concentrazione in volumi basta
applicare la seguente formula:

volumi * 2 / 22,4 =
molarita’.