Superóxido
Un superóxido o hiperóxido és un anión paramagnético.[1] Es considera que el oxigen, el qual sempre té estat d'oxidació −2, té un estat d'oxidació de −1, solament un dels oxigen. En química, el nom sistemàtic del anión és diòxit (1−). El superóxido de ions d'oxigen reactiu, és particularment important com a producte de la reducció d'un electró de dioxígeno O2, que ocorre àmpliament en la naturalea.[2] L'oxigen molecular (dioxígeno) és un dirradical que conté dos electrons desapareados, i el superóxido resulta de l'adició d'un electró que ompli un dels dos orbitales moleculars degenerados, deixant una espècie iònica carregada en un sol electró desapareado i una càrrega neta negativa. de −1. Tant el dioxígeno com el anión superóxido són radicals lliures. que presenten paramagnetisme.[3] Reaccionen vigorosamente en l'aigua, per eixemple, el hiperóxido de potassi més aigua:
Superóxidos iònics
[editar | editar còdic]Els superóxidos iònics, MO2, es formen per interacció d'O2 en K, Rb o Cs, com sòlits el color de la qual va del groc al taronja. El NaO2 pot obtindre's solament per reacció del Na2O2 con2 a 300 atm i 500 °C:
- Na2O2 + O2 → 2NaO2
El LiO2 no ha pogut aïllar-se. Els superóxidos dels alcalinotérreos, Mg, Zn i Cd es presenten solament en menudes concentracions com dissolució sòlides en els peròxit. El ion O2- posseïx un electró desapareado. Els superóxidos són agents oxidants molt poderosos. Reaccionen vigorosamente en el aigua:
- 2 O2- + H2O → O2 + HO2- + OH-
- 2 HO2- → 2 OH- + O2
La reacció en el CO2, que supon la formació d'intermijos peroxocarbonato, s'utilisa per a l'eliminació de CO2 i regeneració d'O2 en sistemes tancats (ej., submarins). La reacció total és
- 4 MO2(s) + 2 CO2(g) → 2 M2CO3(s) + 3 O2(g)
A continuació eixemples d'alguns superóxidos:
| Compost | Nomenclatura |
|---|---|
| KO2 | superóxido o hiperóxido de potassi |
| CaO4 | superóxido de calcio |
| CdO4 | superóxido de cadmi |
| MgO4 | superóxido de magnesi |
Ixes i superóxidos
[editar | editar còdic]El superóxido forma sals en metals alcalinos i metals alcalinotérreos. Les sals; superóxido de cesi (CsO2), superóxido de rubidi (RbO2), superóxido de potassi (KO2) i superóxido de sodi (NaO2), es preparen per reacció, en el respectiu metal alcalino.[4][5] Per la seua banda, els superóxidos dels alcalinotérreos: Mg, Zn i Cd, es presenten només en menudes concentracions, com a dissolució sòlides en els peròxit.
Les sals alcalinas d'O2-, són de color groc anaranjado i prou estables, si es mantenen seques. No obstant, despuix de la dissolució d'estes sals en aigua, l'O2- dissolt, sofrix una desproporció (dismutación) extremadament ràpit (d'una manera depenent del pH):[6]
- 2 O2- + H2O → 3/2 O2 + 2 OH-
Esta reacció (en la humitat i el diòxit de carbono en l'aire exhalado) és la base de l'us del superóxido de potassi, com a font d'oxigen en els generadors químics d'oxigen, com els que s'usen en el transbordador espacial i en els submarins.També la reacció en el CO2, que supon la formació d'intermijos peroxocarbonato, s'utilisa per a la separació de CO2 i regeneració de O2 en sistemes tancats com és el cas dels submarins. La reacció total és:
- 4 MO2(s) + 2 CO2(g) → 2 M2O3(s) + 3 O2(g)
D'igual manera s'utilisen en els tancs d'oxigen dels bombers per a proporcionar una font d'oxigen fàcilment disponible. En este procés, O2- actua com una base de Bronsted, formant inicialment el radical hidroperoxilo (HO2).
El anión superóxido, O2-, i la seua forma protonada, hidroperoxilo, estan en equilibri en una solució acuosa:[7]
- O2- + H2O ↔ HO2 + OH-
Ya que el radical hidroperoxilo té un pKa d'al voltant de 4.8,[8] el superóxido existix predominantment en forma aniónica a pH neutre.
El superóxido de potassi, és soluble en dimetilsulfóxido (facilitat per éter corona) i és estable mentres no hi haja protones disponibles. El superóxido també es pot generar en dissolvents apróticos, per mig de voltamperometría cíclica.
Les sals de superóxido també es descomponen en estat sòlit, pero este procés requerix calfament:
- 2 NaO2 → Na2O2 + O2
Els superóxidos són agents oxidants molt poderosos. Reaccionen vigorosamente en l'aigua:
- 2 O2 + H2O→ O2 + HO2- + OH-
- 2 HO2→ 2 OH- + O2 (Llenta)
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Virgili, Rafael Oliva; Taboada, {{{nom2}}} (16 de febrer de 2006). Genoma humà. Nous alvanços en investigació, diagnòstic i tractament (en és), Edicions Universitat Barcelona. ISBN 9788447530359.
- ↑ The International Journal of Biochemistry & Cell Biology.39(1)
- 44–84.doi:10.1016/j.biocel.2006.07.001.Consultat el 2023-02-09.
- ↑ Chemical Reviews.116(5)
- 3029–3085.ISSN 0009-2665.doi:10.1021/acs.chemrev.5b00407.Consultat el 2023-02-09.
- ↑ Wiberg, Nils; Holleman, A. F. (2001). Inorganic chemistry, 1st English ed. edició, Academic Press. OCLC 48056955. ISBN 0-12-352651-5.
- ↑ Product R&D.16(2)
- 180–186.ISSN 0091-1968.doi:10.1021/i360062a015.Consultat el 2023-02-09.
- ↑ Wilkinson, Geoffrey (1988). Advanced inorganic chemistry, 5th ed edició, Wiley. OCLC 16580057. ISBN 0-471-84997-9.
- ↑ Journal of Physical and Chemical Reference Data.14(4)
- 1041–1100.ISSN 0047-2689.doi:10.1063/1.555739.Consultat el 2023-02-09.
- ↑ DNA and Cell Biology.21(4)
- 251–257.ISSN 1044-5498.doi:10.1089/104454902753759672.Consultat el 2023-02-22.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Superóxido» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.