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Wasserstoffperoxid ist das einfachste Peroxid

EIN Peroxid ist ein chemische Verbindung in denen a Einfachbindung zwischen zwei Sauerstoffatome verhindert. Dadurch haben die Sauerstoffatome ausnahmsweise Oxidationszustand −I statt des üblicheren −II. Peroxide können verschiedene Formen annehmen.

Organische Chemie

EIN organisches Peroxid ist eine Verbindung, bei der sich das Peroxidfragment –O–O– zwischen Teilen des Skeletts befindet. Benzoylperoxid ist ein bekanntes Beispiel für ein organisches Peroxid. Diese Verbindungen sind relativ instabil und können sich leicht zwischen den beiden Sauerstoffatomen aufspalten. Sie bilden zwei freie Radikale. Die Spaltung kann durch erhöhte Temperatur oder Bestrahlung mit Licht beschleunigt werden.

Viele organische Peroxide werden daher als Initiatoren von Radikalen eingesetzt Polymerisationsreaktionen, einschließlich von Ethylen, Propylen, Styrol oder Acryl.

Die Reaktivität organischer Peroxide wird normalerweise durch a . ausgedrückt halbes Leben t_1/2 bei unterschiedlichen Temperaturen. Vor dem di-tert-Butylperoxid im Chlorbenzol beispielsweise beträgt die Halbwertszeit bei 121°C 10 Stunden und bei 141°C 1 Stunde.^[1]

Viele organische Peroxide müssen temperiert gelagert werden, teilweise in Tiefkühlzellen, da sie bereits einen gewissen Inhalt in der Verpackung haben selbstbeschleunigend Zersetzung erleiden. Bei sehr instabilen Peroxiden kann dies zu einem Explosion. Die niedrigste Temperatur, bei der ein Peroxid die Zersetzung in seiner Verpackung selbst beschleunigt, wird als SADT (Self-Accelerating Decomposition Temperature) bezeichnet. Die SADT von Diisopropylperoxydicarbonat B. bei 5°C, und dieser Stoff muss bei -15 °C gelagert werden. Die SADT von di-tert-Butylperoxid ist 80 °C; diese Substanz ist wesentlich stabiler und kann bei einer maximalen Temperatur von 40°C gelagert werden.^[1]

Darüber hinaus sind Peroxide in der organischen Chemie berüchtigt für ihren Ursprung in Diethylether, insbesondere wenn die Verbindung eine Weile gehalten wird. Der Siedepunkt des Peroxids ist höher als der von Ether, daher beträgt die Konzentration beim Verdampfen, Verdampfen oder Destillieren Etherperoxid immer höher. Das Risiko einer spontanen Reaktion (Explosion) steigt schnell an.

Anorganische Chemie

EIN anorganisches Peroxid ist eine Chemikalie, in der Sauerstoff wenn es (O–O)²⁻-ion, statt des am häufigsten vorkommenden O²⁻-Ion.

Das Peroxid-Ion enthält zwei Elektronen mehr als das Sauerstoffmolekül. Die Struktur eines Peroxids erhält man durch MolekülorbitalTheorie zur Vervollständigung der beiden antibindenden π*-Orbitale. Daraus lässt sich ableiten, dass die Bindungskraft dieses Ions kleiner ist als die des Sauerstoffmoleküls. zusätzlich Bindungslänge größer: 130 Uhr bei Li₂Ö₂ bis 147 Uhr bei BaO₂. Das Ion ist diamagnetisch.

Typen

Normalerweise enthält die Verbindung auch a Alkali- oder ein Alkalisches Erdmetall: Für die Alkalimetalle wurden ionische Peroxidionen erhalten, Kalzium, Strontium und Barium.

Peroxide wurden auch für eine Reihe anderer elektropositiver Metalle erhalten, wie z Magnesium, die Lanthanoide und die Uranyl-Ion. Diese weisen dann einen Zwischencharakter zwischen einem ionischen und einem kovalenten Charakter auf.

Peroxide von Metall wie Zink, Cadmium und Merkur sind im Wesentlichen kovalent.

Auch von Ammoniak ist ein Peroxid bekannt: Ammoniumperoxid (NH₄)₂Ö₂.

Eine Peroxidbindung kann auch bei komplexen Oxo-Anionen auftreten, zum Beispiel in S₂Ö₈²⁻. Dieses Ion besteht aus zwei tetraedrischen SÖ₄Einheiten, verbunden durch eine O-O-Bindung. Das Ion ist normalerweise Persulfat manchmal als Peroxodisulfat bezeichnet.

Eigenschaften

Das Peroxid-Ion enthält eine Einfachbindung zwischen den beiden Sauerstoffatome: (O–O)²⁻ und hat die gleiche elektronische Struktur wie die Fluormolekül f₂. Es ist ein sehr starkes Oxidationsmittel und daher recht instabil. Ionische Peroxide reagieren mit Wasser oder verdünnten Säuren zu Wasserstoffperoxid. Alle organischen Verbindungen, auch bei normaler Temperatur, werden umgewandelt in Karbonate. Natriumperoxid ist ein starkes Oxidationsmittel von Metallen wie Eisen.

Das Oxide, Peroxide und Superoxide sind eng verwandt. Sie bilden eine Kette von Sauerstoffionen mit zunehmend höheren (weniger negativen) Oxidationszahl. Die oxidierenden Eigenschaften werden jedoch stärker.

Benutzen

Wasserstoffperoxid ist ein Desinfektionsmittel und ein bleichen.

Bariumperoxid wird in der verwendet Pyrotechnik und in Leuchtspurmunition.

Natriumperoxid wird als Absorptionsmittel für Kohlendioxid und als Regenerator von Sauerstoff (z.B. in einigen U-Boote):

2Na₂Ö₂ 2CO₂ → 2Na₂CO₃ Ö₂