El Peroxido

Peróxido, cualquiera de una clase de compuestos químicos en los que dos átomos de oxígeno están unidos entre sí por un único enlace covalente. Varios peróxidos orgánicos e inorgánicos son útiles como agentes blanqueadores, como iniciadores de reacciones de polimerización, y en la preparación de peróxido de hidrógeno (v.c.) y otros compuestos de oxígeno.

El ión peróxido cargado negativamente (O22-) está presente en compuestos inorgánicos que pueden ser considerados como sales del muy débil peróxido de hidrógeno ácido; ejemplos de ello son el peróxido de sodio (Na2O2), un agente blanqueador, y el peróxido de bario (BaO2), anteriormente utilizado como fuente de peróxido de hidrógeno.

Existen dos categorías de peróxidos en las que uno o ambos átomos de oxígeno están unidos covalentemente a otros átomos distintos del hidrógeno. Una categoría está representada por el hidroperóxido de cumeno, un compuesto orgánico utilizado como iniciador de la polimerización y como fuente de fenol y acetona, y el ácido peroxisulfúrico, un compuesto inorgánico utilizado como agente oxidante. La otra categoría incluye el peróxido de di-terc-butilo y el peroxidisulfato de amonio, ambos usados como iniciadores.peroxido

Los metales alcalinos así como los metales alcalinotérreos forman peróxidos. Otros metales electropositivos, como los lantánidos, también forman peróxidos. Estos son de carácter intermedio entre los peróxidos iónicos y los peróxidos esencialmente covalentes formados por metales como el zinc (Zn), el cadmio (Cd) y el mercurio (Hg).

El ión peróxido, O22-, tiene un solo enlace covalente oxígeno-oxígeno y un estado de oxidación de -1 en los átomos de oxígeno. El ión peróxido es un potente aceptador de iones de hidrógeno, que hace que los peróxidos de los metales alcalinos y de los metales alcalinotérreos sean bases fuertes. Las soluciones de estos peróxidos son básicas debido a la reacción del ión peróxido con el agua, que en este caso funciona como un ácido débil.

O22- + H2O → O2H- + OH-
O2H- + H2O ⇌ H2O2 + OH-

Los peróxidos también son agentes oxidantes fuertes. El peróxido de sodio (Na2O2) se utiliza como agente blanqueador. Se blanquea oxidando compuestos coloreados en compuestos incoloros.

Óxidos de metales

Los óxidos metálicos son sólidos cristalinos que contienen un catión metálico y un anión de óxido. Normalmente reaccionan con el agua para formar bases o con los ácidos para formar sales.

Los metales alcalinos y los metales alcalinotérreos forman tres tipos diferentes de compuestos binarios de oxígeno:

  • Óxidos que contienen iones de óxido, O2-.
  • Peróxidos que contienen iones de peróxido, O22-, que contienen enlaces simples covalentes de oxígeno y oxígeno.
  • Superóxidos que contienen iones superóxido, O2-, que también tienen enlaces covalentes de oxígeno y oxígeno pero con una carga negativa menos que los iones peróxido.

Los metales alcalinos (que tienen un estado de oxidación de +1) forman óxidos, M2O, peróxidos, M2O2, y superóxidos, MO2. (M representa un átomo de metal.) Los metales alcalinotérreos (con un estado de oxidación de +2) forman sólo óxidos, MO, y peróxidos, MO2. Todos los óxidos de metales alcalinos pueden prepararse calentando el nitrato metálico correspondiente con el metal elemental.

2MNO3 + 10M + calor → 6M2O + N2

Una preparación general de los óxidos alcalinotérreos consiste en calentar los carbonatos metálicos.

MCO3 + calor → MO + CO2

Tanto los óxidos metálicos alcalinos como los óxidos metálicos alcalinotérreos son iónicos y reaccionan con el agua para formar soluciones básicas del hidróxido metálico.

M2O + H2O → 2MOH (donde M = metal del grupo 1)
MO + H2O → M(OH)2 (donde M = metal del grupo 2)

Por lo tanto, estos compuestos a menudo se denominan óxidos básicos. De acuerdo con su comportamiento básico, reaccionan con los ácidos en reacciones ácido-básicas típicas para producir sales y agua, por ejemplo,

M2O + 2HCl → 2MCl + H2O (donde M = metal del grupo 1).

Estas reacciones también se denominan a menudo reacciones de neutralización. Los óxidos básicos más importantes son el óxido de magnesio (MgO), un buen conductor térmico y aislante eléctrico que se utiliza en ladrillos refractarios y aislamiento térmico, y el óxido de calcio (CaO), también llamado cal viva o cal, muy utilizado en la industria del acero y en la purificación del agua.peroxido

Se han estudiado a fondo las tendencias periódicas de los óxidos. En cualquier período dado, la unión en óxidos progresa de iónico a covalente, y su carácter ácido-básico va de fuertemente básico a débilmente básico, anfotérico, débilmente ácido, y finalmente fuertemente ácido.

En general, la basicidad aumenta en un grupo (por ejemplo, en los óxidos alcalinotérreos, BeO < MgO < CaO < SrO < BaO). La acidez aumenta con el aumento del número de oxidación del elemento. Por ejemplo, de los cinco óxidos de manganeso, el MnO (en el que el manganeso tiene un estado de oxidación de +2) es el menos ácido y el Mn2O7 (que contiene Mn7+) el más ácido.

Los óxidos de los metales de transición con números de oxidación de +1, +2 y +3 son compuestos iónicos formados por iones metálicos e iones de óxido. Los óxidos metálicos de transición con números de oxidación +4, +5, +6 y +7 se comportan como compuestos covalentes que contienen enlaces covalentes metal-oxígeno.

Como regla general, los óxidos metálicos de transición iónica son básicos. Es decir, reaccionarán con ácidos acuosos para formar soluciones de sales y agua, por ejemplo,
CoO + 2H3O+ → Co2+ + 3H2O.

Los óxidos con números de oxidación de +5, +6 y +7 son ácidos y reaccionan con soluciones de hidróxido para formar sales y agua, por ejemplo,
CrO3 + 2OH- → CrO42- + H2O.

Los óxidos con números de oxidación +4 son generalmente anfotéricos (de los anfoteros griegos, “en ambos sentidos”), lo que significa que estos compuestos pueden comportarse como ácidos o como bases. Los óxidos anfotéricos se disuelven no sólo en soluciones ácidas sino también en soluciones básicas.

Por ejemplo, el óxido de vanadio (VO2) es un óxido anfótero que se disuelve en ácido para dar el ion vanadio azul,[VO]2+, y en base para producir el ion hipovanadato amarillo-marrón,[V4O9]2-. El anfotérismo entre los principales grupos de óxidos se encuentra principalmente con los elementos metaloidales o sus vecinos cercanos.

Referencias

 

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