Principal diferença - peróxido vs superóxido

Um óxido é qualquer composto químico que contém um ou mais átomos de oxigênio. Os óxidos podem ser óxidos contendo ânions óxidos (O^2-), peróxidos contendo ânions peróxidos (O^–) ou superóxidos contendo ânion superóxido (O₂^–) Um peróxido é qualquer composto composto de uma ligação simples oxigênio-oxigênio. Isso pode ser na forma de um ânion ou entre outros átomos da molécula. O peróxido de hidrogênio é o peróxido mais simples que pode ser encontrado. O superóxido é composto de átomos de oxigênio altamente reativos. Os superóxidos são formados apenas por metais alcalinos (elementos do grupo 1). A principal diferença entre peróxido e superóxido é que o estado de oxidação do oxigênio no peróxido é -1, enquanto o estado de oxidação do oxigênio no superóxido é -1/2.

Principais áreas cobertas

1. O que é peróxido - Definição, Estrutura, Exemplos 2. O que é superóxido - Definição, Estrutura, Exemplos 3. Qual é a diferença entre peróxido e superóxido - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: metal alcalino, metais alcalinos terrosos, ânion, comprimento de ligação, metais, não metais, óxido, peróxido, ânion peróxido, peroxo, superóxido

O que é peróxido

Um peróxido é qualquer composto composto de uma ligação simples oxigênio-oxigênio. Portanto, a principal característica para identificar um composto peróxido é a presença dessa ligação covalente O-O. Às vezes, essa ligação pode ser observada como um ânion em um composto iônico. Então, é dado em símbolos como O₂^-2. Isso é chamado de ânion peróxido. Quando a ligação O-O é encontrada em um composto covalente, ela é chamada de grupo peroxo ou grupo peróxido.

Figura 1: H₂O₂ é o peróxido mais simples

No grupo dos peróxidos, o estado de oxidação de um átomo de oxigênio é -1. Normalmente o oxigênio prefere mostrar o estado de oxidação 0 ou -2. Mas, uma vez que dois átomos de oxigênio estão ligados um ao outro, um átomo de oxigênio obtém um estado de oxidação -1. No ânion peróxido, um átomo de oxigênio tem -1 carga elétrica, uma vez que a carga geral do ânion é -2.

Os peróxidos iônicos são compostos de um ânion peróxido ligado a íons de metal alcalino ou íons de metal alcalino-terroso como o cátion. Alguns exemplos são o peróxido de sódio (Na₂O₂), peróxido de potássio (K₂O₂), Peróxido de magnésio (MgO), etc. Os compostos de peróxido covalente são compostos de ligação simples O-O diretamente ligada a outros átomos na molécula; por exemplo, peróxido de hidrogênio (H₂O₂) e ácido peroximonossulfúrico (H₂TÃO₅).

Os peróxidos podem ser encontrados em sistemas biológicos e na natureza. Por exemplo, algumas enzimas em nossas células usam peróxidos para catalisar certas reações. Algumas espécies de plantas usam compostos de peróxido como produtos químicos de sinalização. Os peróxidos também são usados ​​em aplicações em escala de laboratório. É muito útil em química orgânica para obter o produto anti-Markovnikov de uma reação orgânica.

O que é superóxido

Superóxidos são compostos que contêm o ânion O₂^–. No grupo superóxido, o estado de oxidação de um átomo de oxigênio é -1/2. Normalmente o oxigênio prefere mostrar o estado de oxidação 0 ou -2. Mas como há dois átomos de oxigênio ligados um ao outro, um átomo de oxigênio obtém um estado de oxidação -1/2. No ânion superóxido, um átomo de oxigênio tem -1/2 de carga elétrica, uma vez que a carga geral do ânion é -1.

Figura 2: Estrutura Química do ânion superóxido

Este ânion também é composto de ligação simples O-O. O ânion superóxido é altamente reativo porque o estado de oxidação -1/2 não é estável. O ânion superóxido é considerado um radical livre que exibe paramagnetismo. Isso se deve à presença de um elétron desemparelhado em um átomo de oxigênio (como mostrado na imagem acima).

A distância da ligação para a ligação O-O no ânion superóxido é de cerca de 1,33^oA. Apenas metais alcalinos tendem a formar compostos superóxidos. Eles formam o composto superóxido via reação direta com O₂. Os superóxidos de metais alcalinos incluem NaO₂, KO₂, RbO₂ e CsO₂. Aqui, o metal tem carga elétrica +1. Correspondentemente, o ânion deve ter -1 carga elétrica para neutralizar o composto.

Quando esses compostos superóxidos são dissolvidos em água, o sistema sofre desproporcionamento rapidamente. A desproporção é uma reação redox na qual um composto de estado de oxidação intermediário se converte em dois compostos diferentes. Aqui, o ânion superóxido e a água reagem para formar O₂ e OH^– íon.

4O₂^– + 2H₂O → 3O₂ + 4OH⁻

Essa reação explica porque o superóxido de potássio é usado como fonte de oxigênio em geradores químicos de oxigênio em ônibus espaciais e submarinos.

Diferença entre peróxido e superóxido

Definição

Peróxido: Um peróxido é qualquer composto composto de uma ligação simples oxigênio-oxigênio.

Superóxido: Superóxidos são compostos que contêm o ânion O₂^–.

Fórmula química

Peróxido: A fórmula química do ânion peróxido é O₂^-2.

Superóxido: A fórmula química do ânion superóxido é O₂^–.

Carga elétrica

Peróxido: A carga elétrica do íon peróxido é -2.

Superóxido: A carga elétrica do íon superóxido é -1.

Comprimento da ligação

Peróxido: O comprimento da ligação O-O no íon peróxido é 1,49 ° A.

Superóxido: O comprimento da ligação O-O no íon superóxido é 1,33 ° A.

Natureza

Peróxido: Metais (como metais alcalinos) e não metais (como hidrogênio) podem formar compostos peróxidos.

Superóxido: Apenas metais alcalinos podem formar compostos superóxidos.

Exemplos

Peróxido: Exemplos de compostos de peróxido incluem Na2O₂, K2O₂, Rb2O₂ e _Cs2O2

Superóxido: Exemplos de compostos superóxidos incluem NaO₂, KO₂, RbO₂ e CsO_2.

Conclusão

Peróxido e superóxido são óxidos que contêm átomos de oxigênio. A principal diferença entre o peróxido e o superóxido é que o estado de oxidação do oxigênio no peróxido é -1, enquanto o estado de oxidação do oxigênio no superóxido é -1/2.

Referência:

1. “12.4: Peróxidos e superóxidos.” Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 de julho de 2016, disponível aqui. 2. “Superóxido.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15 de dezembro de 2017, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “Estrutura do gás H2O2” Por SVG: Sassospicco; Raster: Walkerma - Arquivo: H2O2 structure.png (GFDL) via Commons Wikimedia 2. “Superóxido” (Domínio Público) via Commons Wikimedia