- 要点1：過酸化水素の化学式は「H2O2」。水（H2O）より酸素原子が1つ多いだけで、分解時に強い酸化力を持つ活性酸素を発生させる。
- 要点2：漂白・除菌・殺菌に効くのは、この分解過程で生まれる「発生期の酸素」の働きによるもので、塩素系とは反応の仕組みが根本的に異なる。
- 要点3：濃度によって性質と危険性が激変する。家庭用オキシドールは約3％だが、工業用30％以上は劇物扱いで保管・取扱いに資格が要る。
過酸化水素という物質は、じつに奇妙な顔を持つ。私たちの身近では傷口の消毒や染髪、食品容器の殺菌に使われる一方、ロケットの推進剤や半導体の洗浄にも使われる。その正体を示す化学式は「H2O2」だ。
水の化学式は「H2O」。たった1つ酸素原子が増えただけに見える。だが、その“1つ多い酸素”が、除菌力・漂白力・危険性という、まったく別の顔を生み出している。そして2026年現在、パンデミック以降の衛生意識の定着により、家庭用から工業用まで過酸化水素の需要は安定した伸びを見せており、空間除菌や食品洗浄分野での利用も一般化してきた。
本記事では、化学式の基本から構造式、分解の仕組み、漂白・除菌のメカニズム、濃度別の用途と危険性までを1本にまとめて解説する。高校化学の復習としても、実務の安全確認としても使える内容だ。
【基礎中の基礎】過酸化水素の化学式「H2O2」と構造式を読み解く
過酸化水素の化学式は H2O2。水素原子2個と酸素原子2個からなる、ごくシンプルな無機化合物だ。だが、その結合の並び方（構造式）を見ると、水との違いは一目瞭然である。
水の構造式は H−O−H。酸素原子1個に水素原子が2つ、左右対称にくっついた直線に近い形だ。一方、過酸化水素の構造式は H−O−O−H。酸素原子が2個、直接つながっている。この「O−O結合」、すなわちペルオキソ結合こそが、過酸化水素の性質を決める最大のポイントだ。
「酸素と酸素の結合」はエネルギー的に不安定で、比較的簡単に切れる。切れた先で何が起きるか。ここに過酸化水素の化学的本質がある。
ちなみに「過酸化水素」という名前の「過」は、「酸素が過剰に入っている」ことを意味する。化学の命名法では、酸素を通常より多く含む化合物に「過」を付けるのが原則だ。たとえば「過マンガン酸カリウム」も同じ命名ルールに従っている。
化学式の覚え方としては、「水（H2O）に酸素を1つ足したものが過酸化水素（H2O2）」という語呂合わせが最も実用的だ。ただし厳密には、水分子に酸素原子を単純結合させたわけではなく、分子そのものが別物だと理解しておきたい。
水と似て非なる理由｜O−O結合が生む分解と酸素発生の仕組み
過酸化水素が水と決定的に異なるのは、分解反応を起こす点にある。常温でもごくゆっくりと、光や熱、金属イオンが触媒になると加速して、次のように分解する。
2H2O2 → 2H2O + O2
一見すると、過酸化水素が水と酸素に戻るだけの穏やかな反応に見える。だが実際には、分解の途中で 「発生期の酸素」と呼ばれる極めて反応性の高い酸素原子が一時的に生じる。これが、漂白や除菌の正体だ。
たとえば、傷口にオキシドールをかけたときに出る白い泡。あれは、血液中に含まれるカタラーゼという酵素が過酸化水素を分解し、酸素ガスが気泡として出てきたものだ。泡そのものが殺菌しているのではなく、分解過程の活性酸素が細菌の細胞膜やタンパク質を攻撃している。
この反応は酸化還元の観点でも説明できる。過酸化水素は「相手を酸化する」、つまり自分自身は還元される。逆に、過マンガン酸カリウムのような強い酸化剤と反応するときは、過酸化水素が還元剤として働くこともある。相手によって酸化剤にも還元剤にもなる、両面性を持った分子なのだ。
現場の化学者に言わせれば、「過酸化水素は、いつ暴れ出すかわからない酸素を閉じ込めた分子」だという。その扱いやすさと危うさは、まさに紙一重である。
