Proprietà dei perossidi, nomenclatura, usi, esempi

Il perossidi sono tutti quei composti chimici che contengono il gruppo perosso, O-O, legati covalentemente ad atomi di carbonio o altri gruppi funzionali, o in forma ionica come l'anione perossido, O_Due^Due-. Quanto sopra è rappresentato graficamente nell'immagine sottostante. In esso il gruppo O-O è evidenziato con un colore blu.

Possono esserci perossidi organici come i perossidi diachilici (R₁-O-O-R_Due), idroperossidi (R-O-O-H), peracidi (RCO-O-O-H) e peresteri (R₁CO-O-O-R_Due). Abbiamo anche perossidi inorganici, come i perossidi metallici (Mⁿ⁺O_Due^Due-) e perossido di idrogeno (H-O-O-H). Quest'ultimo è il più noto di tutti, ricevendo il nome di perossido di idrogeno.

Tutti i perossidi hanno in comune la proprietà di essere sostanze altamente reattive, ossidanti e, in alcuni casi, esplosive. A meno che non siano sintetizzate, sono considerate impurità indesiderate e pericolose per molti processi industriali e per la sintesi di laboratorio..

I perossidi in generale sono ottimi agenti ossidanti, sbiancanti, battericidi e attivatori di polimerizzazioni attraverso la formazione di radicali liberi. Questo è il motivo per cui sono solitamente reagenti o additivi molto utili nell'industria dei polimeri, così come nell'industria alimentare per accelerare l'ossidazione ed eliminare i batteri..

Indice articolo

• 1 Proprietà dei perossidi
  • 1.1 Struttura
  • 1.2 Reattività
  • 1.3 Azione ossidante
  • 1.4 Sensibilità
• 2 Nomenclatura
• 3 Formazione
• 4 Usi di perossidi
  • 4.1 Iniziatori di polimerizzazione
  • 4.2 Candeggianti e disinfettanti
  • 4.3 Agenti ossidanti
  • 4.4 Fonti di ossigeno
• 5 Esempi di perossidi
• 6 Riferimenti

Proprietà dei perossidi

Struttura

Le strutture dei perossidi sono centrate attorno al gruppo O-O. Ogni atomo di ossigeno ha un'ibridazione sp³, quindi i collegamenti -O-O- non poggiano sullo stesso piano. Ad esempio, per il perossido di idrogeno, H-O-O-H, l'angolo formato tra i due H è 115,5º, il che mostra che i quattro atomi non sono su un piano..

Le distorsioni di questo e di altri angoli dipenderanno dall'identità degli altri frammenti molecolari legati al gruppo O-O..

D'altra parte, i perossidi organici e inorganici (ad eccezione di quelli metallici) possono essere riconosciuti ad occhio nudo se il gruppo O-O è dettagliato nella loro struttura, come due bicchieri con una “bocca”. In questo modo, l'eventuale perossido viene immediatamente identificato con un solo sguardo della sua struttura..

Reattività

Il legame O-O è relativamente debole rispetto ad altri legami come C-H o C-O. Questo è il motivo per cui tende a rompersi o frammentarsi per produrre radicali ossigenati altamente reattivi..

È a causa di questi radicali che i perossidi sono classificati come sostanze reattive e pericolose, in quanto possono danneggiare i tessuti e qualsiasi materia organica in generale..

Azione ossidante

I perossidi sono potenti agenti ossidanti, che cercano di ottenere elettroni dall'ambiente per trasformarli in acqua, ossigeno o idrossidi. Ad esempio, il perossido di idrogeno è un agente ossidante più forte del permanganato di potassio stesso..

Questa azione ossidante viene utilizzata per rilevarli attraverso la loro reazione con solfato ferroso e tiocianato di potassio:

Perossido + Fe^Due+    +    SCN^-    → Fe (SCN)_n^(3-n)- (n = da 1 a 6).

Il complesso formato tra il Fe³⁺ e la SNA^- è di colore rosso sangue, quindi l'osservazione di questo colore corrisponde ad un test positivo per la presenza di perossidi nel campione.

Sensibilità

I perossidi sono sostanze sensibili alle alte temperature e alla luce solare. Pertanto, devono essere conservati in luoghi sicuri e in contenitori di plastica opaca, in modo tale che la luce non li colpisca direttamente..

Nomenclatura

La nomenclatura dei perossidi dipende dal tipo a cui appartengono. In generale, molti sono denominati citando "perossido" seguito dai sostituenti R in ordine alfabetico. Ad esempio, il composto CH₃C (O) OOC (O) CH₃ (immagine in basso) è chiamato diacetile o perossido di acetile, poiché ha un gruppo acetile a ciascuna estremità.

Composto C₆H₅C (O) OOC (O) C₆H₅ (immagine in basso), invece, si chiama dibenzoil o benzoil perossido, per gli stessi motivi spiegati nel paragrafo precedente.

Nel frattempo, composto C₆H₅C (O) OOC (O) CH₃ Si chiama perossido di acetil benzoile. Questa volta il sostituente acetile viene menzionato per primo iniziando con la lettera "a". Un altro esempio è il CH₃CH_DueOOC₆H₅, chiamato perossido di etile fenile.

In modo simile, procediamo con gli idroperossidi. Ad esempio, il CH₃OOH è chiamato idroperossido di metile.

Formazione

Alcuni perossidi possono essere formati direttamente dall'esposizione della sostanza in questione con l'ossigeno presente nell'aria, coadiuvato o meno da catalizzatori metallici. Possono anche essere formati esponendo la sostanza all'ozono in determinate condizioni, effettuando la reazione di ozonolisi..

Un altro percorso sintetico è far reagire il perossido di idrogeno con un alchil solfato:

R_DueSW₄   +   H_DueO_Due  → R-O-O-R + H_DueSW₄

Per sintetizzare o formare perossidi dialchilici o anche perossidi ciclici.

Nel frattempo, molti dei metodi per formare perossidi metallici si basano sull'ossigenazione dei rispettivi ossidi metallici, in modo che si "ossigenino" e passino dall'essere MO (Mⁿ⁺O^Due-) amore_Due (Mⁿ⁺O_Due^Due-).

Usi di perossidi

Iniziatori di polimerizzazione

I perossidi, in particolare i perossidi organici, vengono aggiunti ai mezzi di reazione per la sintesi di infinite materie plastiche e materiali come polistirene, silicone, resine epossidiche e acriliche, cloruro di polivinile, fibra di vetro, tra gli altri.

Questo perché subiscono decomposizioni termiche per diventare radicali liberi ossigenati, che a loro volta innescano e catalizzano le polimerizzazioni. Pertanto, sono desiderabili nell'industria dei polimeri..

Alcuni dei perossidi utilizzati come iniziatori sono il perossido di metil etil chetone (MEK) e il perossido di acetone.

Sbiancanti e disinfettanti

I perossidi sono agenti sbiancanti, utilizzati per lo sbiancamento della pasta di carta e della farina. Allo stesso modo sono agenti disinfettanti, totalmente efficaci anche se aggressivi in ​​termini di sterminio dei batteri. L'esempio classico corrisponde al perossido di idrogeno, utilizzato in soluzioni diluite (3%) per disinfettare le ferite..

Agenti ossidanti

I perossidi sono anche agenti ossidanti, quindi trovano molti usi nelle sintesi organiche di sostanze altamente ossigenate..

Fonti di ossigeno

Sebbene non sia tra i suoi usi principali, i perossidi possono anche servire come fonti di ossigeno in alcune delle sue decomposizioni. Questo è il caso, ancora una volta, del perossido di idrogeno.

Esempi di perossidi

Infine, verranno elencati alcuni esempi di perossidi, sia organici che inorganici, con le loro formule e rispettivi nomi:

-H_DueO_Due: perossido di idrogeno o perossido di idrogeno

-N / A_DueO_Due: perossido di sodio

-Fascio_Due: perossido di bario

-C₆H₅C (CH₃)_DueOOH: cumene idroperossido

-(NH₄)_DueS_DueO₈: Persolfato di ammonio

- HO₃SOOSO₃H: acido perossidisolforico

-(CH₃)₃COOC (CH₃)₃: ditert-butil perossido

Riferimenti

1. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Chimica organica. (10^th edizione.). Wiley plus.
2. Carey F. (2008). Chimica organica. (Sesta edizione). Mc Graw Hill.
3. Shiver & Atkins. (2008). Chimica inorganica. (Quarta edizione). Mc Graw Hill.
4. Wikipedia. (2020). Perossido organico. Estratto da: en.wikipedia.org
5. Elsevier B.V. (2020). Perossido. ScienceDirect. Estratto da: sciencedirect.com
6. Sviluppo di chimica avanzata. (s.f.). Alcoli, fenoli e loro derivati:
7. Regola sui perossidi C-218. Estratto da: acdlabs.com
8. Vol'nov I.I., Petrocelli A.W. (1966) Classificazione e nomenclatura dei composti di perossido inorganico. In: Petrocelli A.W. (a cura di) Perossidi, superossidi e ozonidi di metalli alcalini e alcalino terrosi. Springer, Boston, MA.