Peróxidos: propriedades, nomenclatura, usos, exemplos - Ciência - 2023

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o peróxidos são todos aqueles compostos químicos que contêm o grupo peroxo, O-O, covalentemente ligado a átomos de carbono ou outros grupos funcionais, ou na forma iônica, como o ânion peróxido, O₂^2-. O acima é representado graficamente na imagem abaixo. Nele, o grupo O-O é destacado com uma cor azul.

Pode haver peróxidos orgânicos, como peróxidos de diaquila (R₁-O-O-R₂), hidroperóxidos (R-O-O-H), perácidos (RCO-O-O-H) e perésteres (R₁CO-O-O-R₂) Também temos peróxidos inorgânicos, como peróxidos metálicos (M^{n +}OU₂^2-) e peróxido de hidrogênio (H-O-O-H). Este último é o mais conhecido de todos, recebendo o nome de peróxido de hidrogênio.

Todos os peróxidos têm em comum a propriedade de serem substâncias altamente reativas, oxidantes e, em alguns casos, explosivas. A menos que não tenham de ser sintetizados, são considerados impurezas indesejáveis e perigosas para muitos processos industriais e para síntese laboratorial.

Os peróxidos em geral são excelentes agentes oxidantes, branqueadores, bactericidas e ativadores de polimerizações por meio da formação de radicais livres. É por isso que geralmente são reagentes ou aditivos muito úteis na indústria de polímeros, bem como na indústria de alimentos para acelerar a oxidação e eliminar bactérias.

Propriedades dos peróxidos

Estrutura

As estruturas dos peróxidos estão centradas em torno do grupo O-O. Cada átomo de oxigênio tem uma hibridização sp³, então os links -O-O- não ficam no mesmo plano. Por exemplo, para o peróxido de hidrogênio, H-O-O-H, o ângulo formado entre os dois Hs é de 115,5º, o que mostra que os quatro átomos não estão em um plano.

As distorções deste e de outros ângulos dependerão da identidade dos outros fragmentos moleculares ligados ao grupo O-O.

Por outro lado, os peróxidos orgânicos e inorgânicos (com exceção dos metálicos) podem ser reconhecidos a olho nu se o grupo O-O for detalhado em sua estrutura, como dois copos com “boca”. Desta forma, qualquer peróxido é imediatamente identificado com um único olhar de sua estrutura.

Reatividade

A ligação O-O é relativamente fraca em comparação com outras ligações, como C-H ou C-O. É por isso que ele tende a se quebrar ou fragmentar para produzir radicais oxigenados altamente reativos.

É por causa desses radicais que os peróxidos são classificados como substâncias reativas e perigosas, pois podem causar danos aos tecidos e a qualquer matéria orgânica em geral.

Ação oxidante

Os peróxidos são poderosos agentes oxidantes, buscando ganhar elétrons do meio ambiente para se transformar em água, oxigênio ou hidróxidos. Por exemplo, o peróxido de hidrogênio é um agente oxidante mais forte do que o próprio permanganato de potássio.

Esta ação oxidante é usada para detectá-los por meio de sua reação com sulfato ferroso e tiocianato de potássio:

Peróxido + Fe²⁺ + SCN^–→ Fe (SCN)_n^{(3-n) -} (n = 1 a 6).

O complexo formado entre o Fe³⁺ e o SNA^– É de cor vermelho sangue, pelo que a observação desta cor corresponde a um teste positivo para a presença de peróxidos na amostra.

Sensibilidade

Os peróxidos são substâncias sensíveis a altas temperaturas e à luz solar. Portanto, devem ser armazenados em locais seguros e em recipientes de plástico opaco, de forma que a luz não incida diretamente sobre eles.

Nomenclatura

A nomenclatura dos peróxidos depende do tipo a que pertencem. Em geral, muitos são nomeados mencionando 'peróxido' seguido pelos substituintes R em ordem alfabética. Por exemplo, o composto CH₃C (O) OOC (O) CH₃ (imagem inferior) é chamado de diacetil ou peróxido de acetil, porque tem um grupo acetil em cada extremidade.

Composto C₆H₅C (O) OOC (O) C₆H₅ (imagem inferior), por outro lado, é denominado dibenzoíla ou peróxido de benzoíla, pelos mesmos motivos explicados no parágrafo anterior.

Enquanto isso, o composto C₆H₅C (O) OOC (O) CH₃ é chamado de peróxido de acetil benzoíla. Desta vez, o substituinte acetil é mencionado primeiro começando com a letra 'a'. Outro exemplo é o CH₃CH₂OOC₆H₅, chamado peróxido de etil fenil.

Da mesma forma, procedemos com os hidroperóxidos. Por exemplo, o CH₃OOH é chamado de hidroperóxido de metila.

Treinamento

Alguns peróxidos podem ser formados diretamente pela exposição da substância em questão ao oxigênio do ar, assistida ou não por catalisadores metálicos. Eles também podem ser formados pela exposição da substância ao ozônio sob certas condições, realizando a reação de ozonólise.

Outra rota sintética é reagir o peróxido de hidrogênio com um sulfato de alquil:

R₂SW₄ + H₂OU₂ → R-O-O-R + H₂SW₄

Para assim sintetizar ou formar peróxidos de dialquilo ou mesmo peróxidos cíclicos.

Enquanto isso, vários dos métodos para formar peróxidos metálicos baseiam-se na oxigenação de seus respectivos óxidos metálicos, de forma que eles “oxigenem” e deixem de ser MO (M^{n +}OU^2-) Ame₂(M^{n +}OU₂^2-).

Usos de peróxidos

Iniciadores de polimerização

Os peróxidos, principalmente os peróxidos orgânicos, são adicionados aos meios de reação para a síntese de infinidades de plásticos e materiais como poliestireno, silicone, epóxi e resinas acrílicas, cloreto de polivinila, fibra de vidro, entre outras.

Isso ocorre porque eles sofrem decomposições térmicas para se transformar em radicais livres oxigenados, que por sua vez desencadeiam e catalisam polimerizações. Portanto, eles são desejáveis na indústria de polímeros.

Alguns dos peróxidos usados como iniciadores são o peróxido de metiletilcetona (MEK) e o peróxido de acetona.

Alvejantes e desinfetantes

Os peróxidos são agentes de branqueamento, usados para o branqueamento de pasta de papel e farinha. Da mesma forma, são agentes desinfetantes totalmente eficazes, embora agressivos no extermínio de bactérias. O exemplo clássico corresponde ao peróxido de hidrogênio, usado em soluções diluídas (3%) para desinfetar feridas.

Agentes oxidantes

Os peróxidos também são agentes oxidantes, portanto, eles encontram muitos usos na síntese orgânica de substâncias altamente oxigenadas.

Fontes de oxigênio

Embora não esteja entre seus principais usos, os peróxidos também podem servir como fontes de oxigênio em algumas de suas decomposições. Este é o caso, novamente, do peróxido de hidrogênio.

Exemplos de peróxidos

Por fim, alguns exemplos de peróxidos, sejam orgânicos ou inorgânicos, serão listados com suas fórmulas e respectivos nomes:

-H₂OU₂: peróxido de hidrogênio ou peróxido de hidrogênio

-N / D₂OU₂: peróxido de sódio

-Beam₂: peróxido de bário

-C₆H₅C (CH₃)₂OOH: hidroperóxido de cumeno

- (NH₄)₂S₂OU₈: Persulfato de amônio

- HO₃SOOSO₃H: ácido peroxidissulfúrico

- (CH₃)₃COOC (CH₃)₃: peróxido de ditert-butila

Referências

Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Química orgânica. (10^º edição.). Wiley Plus.
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