Formulación
Un peróxido se forma cuando un elemento reacciona con oxígeno molecular (O₂). En estos compuestos, el oxígeno se presenta en el ion peróxido (O₂²⁻), en el que los dos átomos de oxígeno están unidos por un enlace sencillo. En los peróxidos metálicos, el metal está combinado con el ion peróxido, y en los peróxidos no metálicos, el oxígeno se enlaza con un no metal formando una estructura covalente. La formulación de los peróxidos metálicos sigue la nomenclatura de Stock, donde se indica el número de oxidación del metal, mientras que los peróxidos no metálicos se nombran utilizando prefijos numéricos para denotar la cantidad de átomos de oxígeno presentes en el compuesto.
Estructura
Los peróxidos metálicos presentan una estructura iónica, con los metales unidos al ion peróxido (O₂²⁻) mediante enlaces iónicos. El ion peróxido, en el cual los átomos de oxígeno están unidos por un enlace simple, mantiene la carga negativa total distribuida entre los dos oxígenos. Esta distribución no afecta significativamente a las propiedades del enlace entre los metales y los átomos de oxígeno.
En los peróxidos no metálicos, la estructura es covalente, con el no metal unido a los átomos de oxígeno por enlaces covalentes. En este caso, el número de enlaces entre los átomos de oxígeno puede variar según el compuesto específico, pero los peróxidos no metálicos tienden a presentar propiedades más volátiles y menos estables comparados con los metálicos.
Nomenclatura y Propiedades
En los peróxidos metálicos, la nomenclatura sigue el sistema de Stock, en el que se utiliza el nombre del metal seguido por la palabra "peróxido" y el número de oxidación del metal indicado entre paréntesis. Por ejemplo, el peróxido de sodio se denomina peróxido de sodio (I), y el peróxido de bario se denomina peróxido de bario (II). Los peróxidos metálicos son compuestos iónicos, y su alta reactividad está asociada con la capacidad del ion peróxido para liberar oxígeno en reacciones de oxidación.
Por otro lado, en los peróxidos no metálicos, se emplean prefijos numéricos para indicar la cantidad de átomos de oxígeno en el compuesto. Por ejemplo, el peróxido de hidrógeno (H₂O₂) se llama así debido a que contiene dos átomos de oxígeno, y el peróxido de carbono (C₂O₂) indica que también hay dos oxígenos. Los peróxidos no metálicos suelen ser más reactivos y tienen una mayor capacidad para liberar oxígeno, lo que los convierte en agentes oxidantes útiles en diversas aplicaciones.
Síntesis
Los peróxidos metálicos se forman generalmente mediante la reacción directa de un metal con oxígeno bajo condiciones controladas de temperatura y presión. Un ejemplo típico es la formación de peróxido de sodio (Na₂O₂), que se obtiene al hacer reaccionar sodio (Na) con oxígeno (O₂) a temperaturas elevadas: 2Na + O₂ → Na₂O₂
De manera similar, el peróxido de bario (BaO₂) se obtiene a partir de la reacción entre el bario (Ba) y oxígeno (O₂) a altas temperaturas: Ba + O₂ → BaO₂.
Estos peróxidos metálicos son altamente reactivos debido a la presencia del ion peróxido O₂²⁻, que tiende a liberar oxígeno en reacciones de oxidación.
En cuanto a los peróxidos no metálicos, la síntesis se realiza generalmente al hacer reaccionar un no metal con oxígeno molecular. Un ejemplo clásico es la formación de peróxido de hidrógeno (H₂O₂), que se puede obtener mediante la electrólisis del agua o mediante la reacción de compuestos orgánicos con oxígeno. En el proceso de electrólisis, el agua (H₂O) se descompone en oxígeno (O₂) e hidrógeno (H₂), pero en condiciones específicas, se puede favorecer la formación de peróxido de hidrógeno (H₂O₂) en lugar de hidrógeno gaseoso. La reacción que ocurre en este proceso es: 2 H₂O + O₂ → 2H₂O₂ (en condiciones controladas).
Este proceso de síntesis controlada permite obtener peróxido de hidrógeno en concentraciones adecuadas, que se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, desde la desinfección hasta procesos industriales y de blanqueo
El peróxido de hidrógeno también puede formarse en reacciones con compuestos orgánicos, como en la oxidación de hidrocarburos o en la reacción entre ácido peracético y agua. La formación de peróxidos no metálicos generalmente involucra la adición de oxígeno molecular a enlaces covalentes, lo que genera compuestos como el peróxido de carbono (C₂O₂), un compuesto importante en ciertas reacciones químicas.
En la síntesis de estos compuestos, la proporción y la energía involucrada en las reacciones son clave para controlar la formación de los productos deseados, ya que los peróxidos son compuestos bastante inestables y reactivos.
Referencias
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