Diferencia entre peróxido y superóxido

Diferencia principal - Peróxido vs superóxido

Un óxido es cualquier compuesto químico que contiene uno o más átomos de oxígeno. Los óxidos pueden ser óxidos que contienen aniones óxidos (O^2-), peróxidos que contienen aniones peróxido (O^-) o superoxidos que contienen anión superóxido (O₂^-). Un peróxido es cualquier compuesto que se compone de un enlace simple oxígeno-oxígeno. Esto puede ser en forma de un anión o entre otros átomos de la molécula. El peróxido de hidrógeno es el peróxido más simple que se puede encontrar. El superóxido está compuesto de átomos de oxígeno altamente reactivos. Los superoxidos están formados solo por metales alcalinos (elementos del grupo 1). La principal diferencia entre peróxido y superóxido es que el estado de oxidación del oxígeno en el peróxido es -1, mientras que el estado de oxidación del oxígeno en el superóxido es -1/2.  

Áreas clave cubiertas

1. Que es el peróxido
     - Definición, Estructura, Ejemplos
2. ¿Qué es el superóxido?
     - Definición, Estructura, Ejemplos
3. ¿Cuál es la diferencia entre peróxido y superóxido?
     - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Metal alcalino, Metales alcalinotérreos, Aniones, Longitud de enlace, Metales, No metales, Óxidos, Peróxidos, Aniones de peróxidos, Peroxo, Superóxido

Que es el peróxido

Un peróxido es cualquier compuesto compuesto por un enlace simple oxígeno-oxígeno. Por lo tanto, la característica principal para identificar un compuesto de peróxido es la presencia de este enlace covalente O-O. A veces, este enlace se puede observar como un anión en un compuesto iónico. Entonces se da en símbolos como O₂^-2. Esto se llama anión peróxido. Cuando el enlace O-O se encuentra en un compuesto covalente, se denomina grupo de peroxo o grupo de peróxido.

Figura 1: H₂O₂ es el peróxido más simple

En el grupo peróxido, el estado de oxidación de un átomo de oxígeno es -1. Normalmente el oxígeno prefiere mostrar el estado de oxidación 0 o -2. Pero como dos átomos de oxígeno están unidos entre sí, un átomo de oxígeno obtiene un estado de oxidación -1. En el anión peróxido, un átomo de oxígeno tiene -1 carga eléctrica, ya que la carga total del anión es -2.

Los peróxidos iónicos están compuestos por un anión peróxido unido a iones de metales alcalinos o iones de metales alcalinotérreos como el catión. Algunos ejemplos son el peróxido de sodio (Na₂O₂), peróxido de potasio (K₂O₂), Peróxido de magnesio (MgO), etc. Los compuestos de peróxido covalente están compuestos por un enlace sencillo O-O directamente unido a otros átomos en la molécula; por ejemplo, el peróxido de hidrógeno (H₂O₂) y ácido peroximonosulfúrico (H₂ASI QUE₅).

Los peróxidos se pueden encontrar en sistemas biológicos y en la naturaleza. Por ejemplo, algunas enzimas en nuestras células usan peróxidos para catalizar ciertas reacciones. Algunas especies de plantas utilizan compuestos de peróxido como productos químicos de señalización. Los peróxidos también se utilizan en aplicaciones a escala de laboratorio. Es muy útil en química orgánica para obtener el producto anti-Markovnikov de una reacción orgánica..

¿Qué es el superóxido?

Los superoxidos son compuestos que contienen el anión O₂^-. En el grupo superóxido, el estado de oxidación de un átomo de oxígeno es -1/2. Normalmente el oxígeno prefiere mostrar el estado de oxidación 0 o -2. Pero como hay dos átomos de oxígeno unidos entre sí, un átomo de oxígeno obtiene un estado de oxidación de -1/2. En el anión superóxido, Un átomo de oxígeno tiene una carga eléctrica de -1/2, ya que la carga total del anión es -1.

Figura 2: Estructura química del anión superóxido

Este anión también se compone de O-O enlace simple. El anión superóxido es altamente reactivo porque el estado de oxidación -1/2 no es estable. El anión superóxido es considerado como un radical libre que exhibe paramagnetismo. Esto se debe a la presencia de un electrón no pareado en un átomo de oxígeno (como se muestra en la imagen anterior).

La distancia de enlace para el enlace O-O en el anión superóxido es aproximadamente 1.33^oA. Sólo los metales alcalinos tienden a formar compuestos de superóxido. Forman el compuesto superóxido mediante reacción directa con O₂. Los superoxidos de metales alcalinos incluyen NaO₂, KO₂, RbO₂ y CsO₂. Aquí, el metal tiene +1 carga eléctrica. En correspondencia, el anión debe tener una carga eléctrica de -1 para neutralizar el compuesto..

Cuando estos compuestos de superóxido se disuelven en agua, el sistema sufre una desproporción rápidamente. La desproporción es una reacción redox en la que un compuesto de estado de oxidación intermedio se convierte en dos compuestos diferentes. Aquí, el anión superóxido y el agua reaccionan para formar O₂ y oh^- ion.

4O₂^-   +   2H₂O → 3O₂   +   4OH^-

Esta reacción es la razón por la cual el superóxido de potasio se usa como fuente de oxígeno en generadores de oxígeno químico en transbordadores espaciales y submarinos..

Diferencia entre peróxido y superóxido

Definición

Peróxido: Un peróxido es cualquier compuesto compuesto por un enlace simple oxígeno-oxígeno..

Superóxido Los superoxidos son compuestos que contienen el anión O₂^-.

Fórmula química

Peróxido: La fórmula química del anión peróxido es O₂^-2.

Superóxido La fórmula química del anión superóxido es O₂^-.

Carga eléctrica

Peróxido: La carga eléctrica del ion peróxido es -2..

Superóxido La carga eléctrica del ion superóxido es -1..

Longitud de enlace

Peróxido: La longitud del enlace O-O en el ion peróxido es 1.49 ° A.

Superóxido La longitud del enlace O-O en el ion superóxido es 1.33 ° A.

Naturaleza

Peróxido: Los metales (como los metales alcalinos) y los no metales (como el hidrógeno) pueden formar compuestos de peróxido.

Superóxido Sólo los metales alcalinos pueden formar compuestos superóxido..

Ejemplos

Peróxido: Ejemplos de compuestos de peróxido incluyen Na2O₂, K2O₂, Rb2O₂ y _Cs2O2

Superóxido Ejemplos de compuestos de superóxido incluyen NaO₂, KO₂, RbO₂ y CsO_2.

Conclusión

El peróxido y el superóxido son óxidos que contienen átomos de oxígeno. La principal diferencia entre el peróxido y el superóxido es que el estado de oxidación del oxígeno en el peróxido es -1, mientras que el estado de oxidación del oxígeno en el superóxido es -1/2. 

Referencia:

1. “12.4: Peróxidos y superoxidos”. Libre de Química, Libretextos, 21 de julio de 2016, disponible aquí.
2. “Superóxido”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15 de diciembre de 2017, disponible aquí..

Imagen de cortesía:

1. "Estructura del gas H2O2" Por SVG: Sassospicco; Raster: Walkerma - Archivo: H2O2 structure.png (GFDL) a través de Commons Wikimedia
2. "Superóxido" (dominio público) a través de Commons Wikimedia