óXidos, peróxidos y superóxidos

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Información breve sobre las reacciones de óxidos, peróxidos y superóxidos con agua, y la obtención, usos y expresiones del peróxido de hidrógeno.

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óXidos, peróxidos y superóxidos

  1. 1. Óxidos, Peróxidos y Súper óxidos.<br />Samantha Samaniego Andrade.<br />09/08/2011.<br />
  2. 2. Más conocido como agua oxigenada.<br />Es altamente polar.<br />Enlazado fuertemente con el hidrógeno, al igual que el agua.<br />Ligeramente más viscoso que el agua.<br />Goza de un alto poder oxidante.<br />Peróxido de hidrógeno.<br />
  3. 3. Obtención.<br />
  4. 4. Propiedades fisicoquímicas<br />Su fórmula química es H2O2.<br />En estado puro es denso y claro.<br />Líquido incoloro a temperatura ambiente.<br />De sabor amargo.<br />Su densidad es 1.47 g/cm3 a 0°C<br />Punto de fusión: -0.4°C.<br />Punto de ebullición: 150 °C<br />
  5. 5. Aplicaciones.<br />Uso en peluquería.- El peróxido de hidrógeno se ha usado en peluquerías como decolorante del cabello, cejas y vello corporal.<br /> <br />Uso terapéutico.- En los años 20, algunos científicos militares utilizaron el agua oxigenada para tratar infecciones y la gangrena de los soldados en batalla.<br /> <br />Industria del papel y textil.- Utilizado para blanquear pulpa de papel, algodón, telas, generalmente como sustituto del cloro.<br />Industria Química.- Este compuesto se utiliza como reactivo en otras reacciones y para elaborar fármacos, o productos para blanqueamiento dental.<br /> <br />
  6. 6. Otras aplicaciones más…!<br />Industrial aeroespacial.- Empleado como combustible de cohetes, en una concentración del 90%, extremadamente puro.<br />Industria metalúrgica.- Para el decapado, pulido y abrillantado, sustituyendo a la úrea.<br /> <br />Depuración de aguas.- Como agente oxidante en la eliminación de compuestos químicos (Reducción DQO), de metales y de contaminantes específicos.<br />Restauración.- Utilizado en trabajos de restauración en pinturas antiguas, pues logra transformar el oscuro sulfuro de plomo en el blanquecino sulfato de plomo.<br />
  7. 7. Ilustraciones.<br />Fig. 1. Empleo de Peróxido de hidrógeno en minería para eliminar agentes contaminantes.<br />Fig. 2. En la industria del papel como blanqueador.<br />
  8. 8. Reactividad.<br />Concentrado es una sustancia peligrosamente reactiva.<br />Su descomposición da agua y oxígeno.<br />Reacción sumamente exotérmico.<br />2 H2O2 (l) -> 2 H2O (l) + O2 (g)      <br />ΔHº = −196,0 kJ<br />
  9. 9. Rol como agente oxidante y reductor.<br />Puede actuar como oxidante o como reductor.<br />Sus semirreacciones en medio ácido son:<br />2 H+ (ac) + H2O2 (ac) + 2 e− -> 2 H2O (l)       Eored = 1,77 V<br />H2O2 (ac) -> O2 (g) + 2 H+ + 2 e−       Eored = 0,67 V<br />
  10. 10. Efectos oxidantes.<br />Produce OH y radicales libres.<br />Atacan una amplia variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos.<br />Entre ellos: lípidos y proteínas que componen las membranas celulares de microorganismos.<br />
  11. 11. Por ser oxidante…<br />Ha sido utilizado como agente antiséptico y antibacteriano por muchos años.<br />Limpieza de dentaduras y desinfección bucal.<br />Desinfección de lentes de contacto.<br />
  12. 12. Efecto reductor.<br />Medio ácido:<br /> 2 MnO4- + 5H2O2 + 6 H+ -> 2 Mn+2 + 8H2O + 5O2<br />HClO + H2O2 -> H3O+ + Cl- + O2<br />Medio básico:<br /> 2 Fe(CN)6-3 + H2O2 + 2OH- -> 2Fe(CN)6-4 + 2H2O + 5O2<br />Cl2 + H2O2 + 2OH- -> 2 Cl- + 2H2O+ O2<br />
  13. 13. Datos importantes…!<br />Termodinámicamente el H2O2 es mejor oxidante que reductor.<br />Las reacciones de oxidación se suelen llevar a cabo en medio ácido.<br />Las reacciones de reducción se dan en medio básico.<br />Se comporta como reductor frente a oxidantes fuertes como el MnO4-<br />
  14. 14. Expresión de su concentración.<br />Las concentraciones de H2O2 pueden expresarse en:<br />Tanto por ciento en peso.<br />En volúmenes.<br />
  15. 15. Concentración en porcentajes (p/p).<br />Indica la cantidad de peróxido de hidrógeno en masa, que hay en la masa total de la disolución.<br />Ejemplo:<br /> Una peróxido de hidrógeno rotulado al 3% indica que hay 3g de H2O2 por cada 100g de disolución.<br />
  16. 16. Concentración en Volúmenes.<br />Es la cantidad de litros de oxígeno que se forman en la descomposición de un litro de disolución.<br />Ejemplo:<br />El agua oxigenada de 20 volúmenes quiere decir que de un litro de ella pueden desprenderse 20 litros de oxígeno gaseoso.<br />
  17. 17. Transformación de unidades.<br />En los cálculos para pasar de una unidad a la otra se utiliza el factor de conversión: 3.29<br />Ejemplos:<br />H2O2 al 3% es igual a: 3 x 3.29 = 9.87 volúmenes.<br />H2O2 a 20 volúmenes es igual a: 20/3.29= 6.07 %<br />
  18. 18. Reacciones de Óxidos, peróxidos y súper óxidos con agua.<br />
  19. 19. Óxidos con agua.<br />Los óxidos básicos, al reaccionar con agua dan lugar a los Hidróxidos o bases.<br />Óxido básico + H2O  hidróxido.<br />Los óxidos ácidos en cambio forman ácidos oxigenados denominados Oxácidos.<br />Óxido ácido + H2O  oxácido.<br />
  20. 20. Algunos ejemplos…!<br />Óxido de magnesio + H2O  Hidróxido de magnesio.<br />Óxido de potasio + H2O  Hidróxido de potasio. <br /> K2O + H2O  2KOH<br /> <br />Anhídrido sulfuroso + H2O  Ácido sulfuroso. <br /> SO2 + H2O  SO3H2<br />Anhídrido clórico + H2O  Ácido clórico. <br /> Cl2O5 + H2O  Cl2O8H2<br />
  21. 21. Peróxidos.<br />Se obtienen por la reacción de un óxido con el oxígeno monoatómico.<br />Caracterizados por su grupo Peróxido o unión peroxídica (-O-O-) <br />No todos los metales forman peróxidos, pero generalmente si lo hacen los de los grupos 1 y 2, alcalinos y alcalinotérreos respectivamente.<br />
  22. 22. En pocas palabras…<br />Los peróxidos son óxidos con mayor cantidad de oxígeno que un óxido normal.<br />En su estructura manifiestan un enlace covalente sencillo apolar entre oxígeno y oxígeno. <br />
  23. 23. Algunos ejemplos.<br />
  24. 24. Reacciones de peróxidos con agua.<br />Los peróxidos inorgánicos al adicionarles agua, dan reacciones exotérmicas muy violentas.<br />Ejemplos:<br />Na2O2 peróxido de sodio <br />KO2 hiperóxido de potasio<br />K2O2 peróxido de potasio<br />SrO2 peróxido de estroncio<br />BaO2 peróxido de bario <br />
  25. 25. Una reacción típica…!<br />Peróxido de sodio más agua:<br />[2 Na2O2 + 4H2O  2H2O2 + 4NaOH] *<br />* Si se añade agua caliente o vapor, también se obtiene oxígeno molecular como producto.<br />
  26. 26. Superóxidos.<br />También llamados Hiperóxidos.<br />Se trata de un anión con fórmula O2- .<br />El oxígeno tiene estado de oxidación -1/2.<br />Son agentes oxidantes muy poderosos. <br />
  27. 27. Superóxidos comunes.<br />
  28. 28. Reacciones de los superóxidos con agua.<br />Este tipo de compuestos reaccionan vigorosamente con el agua.<br />2 O2− + H2O  O2 + HO2− + OH−<br />2 HO2−  2 OH− + O2 (Lenta)<br />
  29. 29. Ejemplo:<br />Hiperóxido de potasio más agua:<br />2 KO2 + 2 H2O  O2 + H2O2 + 2 KOH<br />

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