Diferența dintre peroxid și superoxid

Diferența principală - Peroxid vs. Superoxid

Un oxid este orice compus chimic care conține unul sau mai mulți atomi de oxigen. Oxizii pot fi oxizi care conțin anioni de oxid (O^2-), peroxizi conținând anioni peroxidici (O^-) sau superoxiduri conținând anion de superoxid (O.₂^-). Un peroxid este orice compus compus dintr-o singură legătură oxigen-oxigen. Aceasta poate fi fie sub forma unui anion, fie între alți atomi ai moleculei. Peroxidul de hidrogen este cel mai simplu peroxid care poate fi găsit. Superoxidul este compus din atomi de oxigen foarte reactivi. Superoxidurile se formează numai prin metale alcaline (elemente de grup 1). Principala diferență între peroxid și superoxid este aceea starea de oxidare a oxigenului în peroxid este -1, în timp ce starea de oxidare a oxigenului în superoxid este -1/2.  

Domenii cheie acoperite

1. Ce este peroxidul
     - Definiție, structură, exemple
2. Ce este Superoxidul
     - Definiție, structură, exemple
3. Care este diferența dintre peroxid și superoxid
     - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: metale alcaline, metale alcaline ale pământului, anioni, lungimi de legătură, metale, nemetalice, oxizi, peroxizi, anioni peroxizi, peroxi, superoxiduri

Ce este peroxidul

Un peroxid este orice compus compus dintr-o legătură simplă oxigen-oxigen. Prin urmare, principala caracteristică pentru identificarea unui compus peroxid este prezența acestei legături covalente O-O. Uneori, această legătură poate fi observată ca un anion într-un compus ionic. Apoi este dat în simboluri ca O₂^-2. Aceasta se numește anion de peroxid. Atunci când legătura O-O se găsește într-un compus covalent, se numește a peroxi sau peroxid.

Figura 1: H₂O₂ este cel mai simplu peroxid

În grupul de peroxid, starea de oxidare a unui atom de oxigen este -1. În mod normal, oxigenul preferă să arate starea de oxidare 0 sau -2. Dar, deoarece doi atomi de oxigen sunt legați unul de altul, un atom de oxigen devine o stare de oxidare -1. În anionul peroxid, un atom de oxigen are o încărcătură electrică, deoarece încărcarea globală a anionului este -2.

Peroxizii ionici sunt compuși dintr-un anion peroxid legat la ioni de metale alcaline sau ioni de metale alcalino-pământoase ca cation. Câteva exemple sunt peroxidul de sodiu (Na₂O₂), peroxid de potasiu (K₂O₂), Peroxid de magneziu (MgO), etc. Compușii peroxizi covalenți sunt compuși din legătură simplă O-O legată direct de alți atomi din moleculă; de exemplu, peroxid de hidrogen (H₂O₂) și acid peroxomonosulfuric (H₂ASA DE₅).

Peroxizii se găsesc în sisteme biologice și în natură. De exemplu, unele enzime din celulele noastre utilizează peroxizi pentru a cataliza anumite reacții. Unele specii de plante utilizează compuși ai peroxidului ca substanțe chimice de semnalizare. Peroxizii sunt utilizați și în aplicații la scară de laborator. Este foarte util în chimia organică pentru a obține produsul anti-Markovnikov dintr-o reacție organică.

Ce este Superoxidul

Superoxidurile sunt compuși care conțin anionul O₂^-. În grupul de superoxid, starea de oxidare a unui atom de oxigen este -1/2. În mod normal, oxigenul preferă să arate starea de oxidare 0 sau -2. Dar, deoarece există doi atomi de oxigen sunt legați unul de altul, un atom de oxigen devine o stare de oxidare -1/2. În anion superoxid, un atom de oxigen are o sarcină electrică de -1/2 deoarece încărcarea globală a anionului este -1.

Figura 2: Structura chimică a anionului superoxid

Acest anion este compus, de asemenea, din legătură simplă O-O. Anionul superoxid este foarte reactiv, deoarece starea de oxidare -1/2 nu este stabilă. Anionul superoxid este considerat ca un radical liber care prezintă paramagnetism. Aceasta se datorează prezenței unui electron nepermanent pe un atom de oxigen (așa cum se arată în imaginea de mai sus).

Distanța de legare pentru legătura O-O în anionul superoxid este de aproximativ 1,33^oA. Numai metalele alcaline tind să formeze compuși de superoxid. Ei formează compusul superoxidic prin reacția directă cu O₂. Superoxidurile metalelor alcaline includ NaO₂, KO₂, RBO₂ și CsO₂. Aici, metalul are o sarcină electrică +1. În mod corespunzător, anionul trebuie să aibă o încărcătură electrică pentru a neutraliza compusul.

Când acești compuși de superoxid se dizolvă în apă, sistemul suferă disproporție rapidă. Disproportionarea este o reacție redox în care un compus cu starea de oxidare intermediară se transformă în doi compuși diferiți. Aici, anionul superoxid și apa reacționează pentru a forma O₂ și OH^- ion.

4O₂^-   +   2H₂O → 3O₂   +   4OH^-

Această reacție este motivul pentru care superoxidul de potasiu este utilizat ca sursă de oxigen în generatoarele de oxigen chimice în navete și submarine spațiale.

Diferența dintre peroxid și superoxid

Definiție

Peroxid: Un peroxid este orice compus compus dintr-o legătură simplă oxigen-oxigen.

Superoxid: Superoxidurile sunt compuși care conțin anionul O₂^-.

Formula chimica

Peroxid: Formula chimică a anionului peroxid este O₂^-2.

Superoxid: Formula chimică a anionului superoxid este O₂^-.

Sarcină electrică

Peroxid: Încărcarea electrică a ionului de peroxid este -2.

Superoxid: Încărcarea electrică a ionului de superoxid este -1.

Bond Length

Peroxid: Lungimea legăturii O-O în ionul de peroxid este de 1,49 ° A.

Superoxid: Lungimea legăturii O-O în ionul de superoxid este de 1,33 ° A.

Natură

Peroxid: Metalele (cum ar fi metalele alcaline) și nemetalele (cum ar fi hidrogenul) pot forma compuși de peroxid.

Superoxid: Numai metalele alcaline pot forma compuși de superoxid.

Exemple

Peroxid: Exemple pentru compușii de peroxid includ Na2O₂, K2O₂, Rb2O₂ și _Cs2O2

Superoxid: Exemple de compuși de superoxid includ NaO₂, KO₂, RBO₂ și CsO_2.

Concluzie

Peroxidul și superoxidul sunt oxizi care conțin atomi de oxigen. Principala diferență între peroxid și superoxid este că starea de oxidare a oxigenului în peroxid este -1, în timp ce starea de oxidare a oxigenului în superoxid este -1/2. 

Referinţă:

1. "12.4: Peroxizi și superoxiduri". LibreTexts, Libretexts, 21 iulie 2016, Disponibil aici.
2. "Superoxid". Wikipedia, Fundația Wikimedia, 15 decembrie 2017, Avialable aici.

Datorită fotografiei:

1. "Structura gazului H2O2" Prin SVG: Sassospicco; Raster: Walkerma - Fișier: H2O2 structure.png (GFDL) prin Wikimedia Commons
2. "Superoxid" (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons