Пример 4. Почему пероксид водорода может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства?

Почему пероксид водорода может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? На основании электронных уравнений напишите реакции взаимодействия пероксида водорода с диоксидом свинца в азотнокислой среде, с сульфидом свинца в нейтральной среде.

Решение.

Окислительно-восстановительная двойственность характерна для веществ, содержащих атомы элементов в промежуточной степени окисления. Так, степень окисления кислорода в пероксиде водорода равна (– 1), т. е. имеет промежуточное значение между (– 2) в молекуле воды и (0) в молекулярном кислороде. Поэтому пероксид водорода обладает окислительно-восстановительной двойственностью. Более характерными для него являются окислительные свойства, так как стандартный потенциал электрохимической системы

H₂O₂ + 2H⁺ + 2 = 2H₂O,

в которой H₂O₂ выступает как окислитель, равный 1,776 В, больше, чем стандартный потенциал (0,682 В) электрохимической системы

O₂ + 2H⁺ + 2 = H₂O₂,

где пероксид водорода является восстановителем.

Учитывая окислительные и восстановительные свойства пероксида водорода, составим уравнения реакции, необходимые по условию задачи:

H₂O₂^–1 + Pb⁺⁴O₂ + 2HNO₃ = Pb⁺²(NO₃)₂ + O + 2H₂O,

O - 2 = O – окисление,

Pb⁺⁴ + 2 = Pb⁺² – восстановление,

PbS^–2 + 4H₂O₂^–1 = PbS⁺⁶O₄ + 4H₂O^–2,

S^–2 - 8 = S⁺⁶ – окисление,

O + 2 = 2O^–2 – восстановление.