Właściwości nadtlenków, nomenklatura, zastosowania, przykłady

nadtlenki Są to wszystkie te związki chemiczne, które zawierają grupę perokso, O-O, albo kowalencyjnie powiązane z atomami węgla lub innymi grupami funkcjonalnymi lub w postaci jonowej, takich jak anion nadtlenku, lub₂^2-. Powyższe jest reprezentowane graficznie na poniższym obrazku. W nim grupa O-O wyróżnia się niebieskim kolorem.

Mogą występować nadtlenki organiczne, takie jak diquilpertlesidy (r₁-O-o-r₂;₁Co-O-O-r₂). Mamy również nieorganiczne nadtlenki, takie jak nadtlenki metali (m^N+ALBO₂^2-) i nadtlenek wodoru (H-O-H). Ten ostatni jest najbardziej znany ze wszystkich, otrzymując nazwę nadtlenku wodoru.

Formuły dla różnych rodzajów nadtlenków, które istnieją. Źródło: Jü / Public Domena

Wszystkie nadtlenki dzielą wspólną właściwością bycia bardzo reaktywnymi, utleniającymi, a w niektórych przypadkach, wybuchowych. O ile nie są one określone przez ich syntetyzację, są uważane za niechciane i niebezpieczne zanieczyszczenia w wielu procesach przemysłowych i dla syntezy laboratoryjnej.

Ogólnie nadtlenki to doskonałe środki utleniania, bielenie, bakterycydenty i aktywatory polimeryzacji poprzez tworzenie wolnych rodników. Właśnie dlatego są to zwykle bardzo przydatne odczynniki lub dodatki w branży polimerów, a także w przemyśle spożywczym w celu przyspieszenia utleniania i eliminowania bakterii.

[TOC]

Właściwości nadtlenku

Struktura

Struktury nadtlenku koncentrują się wokół grupy O-O. Każdy atom tlenu ma hybrydyzację SP³, Więc linki -o -Do nie spoczywa w tej samej płaszczyźnie. Na przykład w przypadku nadtlenku wodoru H-O-H kąt utworzony między dwoma H wynosi 115.5, co pokazuje, że cztery atomy nie są w płaszczyźnie.

Zniekształce tego i innych kątów będą zależeć od tożsamości innych fragmentów molekularnych powiązanych z grupą O-O.

Może ci służyć: Gibbs Free Energy: Jednostki, jak jest obliczane, rozwiązane ćwiczenia

Z drugiej strony nadtlenki organiczne i nieorganiczne (z wyjątkiem metalicznego) można rozpoznać gołym okiem, jeśli grupa O-O jest szczegółowo opisana w ich konstrukcji, takich jak dwie szklanki z „jamy ustnej”. W ten sposób każdy nadtlenek jest natychmiast identyfikowany z pojedynczym widokiem jego struktury.

Reaktywność

Link O-O jest stosunkowo słaby w porównaniu z innymi linkami, takimi jak C-H lub C-O. Dlatego ma tendencję do łamania lub fragmentu, aby wytwarzać wysoce reaktywne natlenione rodniki.

Wynikają one z tych rodników, że nadtlenki są klasyfikowane jako substancje reaktywne i niebezpieczne, ponieważ mogą uszkodzić tkanki i jakąkolwiek materię organiczną w ogóle.

Działanie utleniające

Nadtlenki to potężne środki utleniające, starając się zyskać elektrony z środowiska, aby przekształcić w wodę, tlen lub wodorotlenki. Na przykład nadtlenek wodoru jest silniejszym środkiem utleniającym niż ten sam permanganan potasu.

To działanie utleniające służy do wykrywania ich poprzez reakcję z siarczanem żelaza i tiocyjanianu potasu:

Nadtlenek +wiara²⁺    +    Scn^-    → Fe (SCN)_N^(3-N)- (N = 1 do 6).

Kompleks utworzony między wiarą³⁺ i SCN^- Jest czerwony krew, więc obserwacja tego koloru odpowiada pozytywnemu testowi obecności nadtlenków w próbce.

Wrażliwość

Nadtlenki to substancje wrażliwe na wysokie temperatury i światło słoneczne. Dlatego muszą być przechowywane w bezpiecznych miejscach oraz w plastikowych i nieprzezroczystych pojemnikach, aby światło nie wpłynęło bezpośrednio na nie bezpośrednio.

Nomenklatura

Nomenklatura nadtlenków zależy od tego, który typ należą. Ogólnie rzecz biorąc, wielu powołuje się na wspomnienie „nadtlenku”, a następnie zastępców R w kolejności alfabetycznej. Na przykład związek CH₃C (o) OOC (o) CH₃ (niższy obraz) nazywa się nadtlenkiem diacetylu lub acetylu, ponieważ ma grupę acetylową na każdym końcu.

Może ci służyć: siarczan sodu (Na2SO4): struktura, właściwości, stosowanie, uzyskiwanieNadtlenek diacetylu. Źródło: Gabriel Bolívar przez Molview.

Związek c₆H₅C (o) Ooc (o) c₆H₅ (Niższy obraz), z drugiej strony, nazywa się to nadtlenek Dibenzoílo lub Benzoílo, z tych samych powodów podanych w poprzednim akapicie.

Nadtlenek benzoilu. Źródło: Gabriel Bolívar przez Molview.

Tymczasem związek C₆H₅C (o) OOC (o) CH₃ nazywa się nadtlenkiem acetylu benzolelolu. Tym razem najpierw wymieniony jest podstawnik acetyl. Innym przykładem jest CH₃Ch₂Ooc₆H₅, nazywany nadtlenkiem etylowo -fenylowym.

Podobnie kontynuuj wodoronadoksydami. Na przykład Cho₃OOH nazywa się hydroperoksydem metylu.

Szkolenie

Niektóre nadtlenki mogą być utworzone bezpośrednio przez ekspozycję omawianej substancji z tlenem powietrza, wspomaganym lub nie w katalizatorach metalowych. Mogą również tworzyć się, narażając substancję na ozon pod pewnymi warunkami, przeprowadzając reakcję ozonolizy.

Kolejną syntetyczną drogą jest reakcja nadtlenku wodoru za pomocą alkilorysiarczanu:

R₂południowy zachód₄   +   H₂ALBO₂  → R-O-R +H₂południowy zachód₄

W celu syntezy lub utworzenia nadtlenków diachilowych, a nawet cyklicznych nadtlenków.

Tymczasem kilka metod tworzenia nadtlenków metali opiera się na natlenianiu ich odpowiednich tlenków metali, tak że „tlenu” i przechodzą od MO (M^N+ALBO^2-) Miłość₂ (M^N+ALBO₂^2-).

Stosowanie nadtlenków

Inicjatorzy polimeryzacji

Nadtlenki, zwłaszcza nadtlenki organiczne, są dodawane do średnich reakcji do syntezy nieskończoności tworzyw sztucznych i materiałów, takich jak polistyren, silikon, żywice epoksydowe i akrylowe, chlorek winylu, włókno szklane, między innymi.

Wynika to z faktu, że cierpią one rozkładu termiczne, aby stać się natlenionymi wolnymi rodnikami, które z kolei wyzwalają i katalizują polimeryzacje. Dlatego są pożądane w branży polimerowej.

Może ci służyć: ułamek molowy: jak jest obliczany, przykłady, ćwiczenia

Niektóre z nadtlenków stosowanych jako inicjatory to nadtlenek metylowy (MEK) i nadtlenek acetonu.

Wybielacz i dezynfekujący

Nadtlenki to środki wybielające, stosowane do papieru wybielania i miazgi mąki. Są to również środki dezynfekujące, całkowicie skuteczne, ale agresywne pod względem eksterminacji bakterii. Klasyczny przykład odpowiada nadtlenkowi wodoru, przeznaczonemu w rozcieńczonych roztworach (3%) w celu dezynfekcji ran.

Utleniacze

Nadtlenki są również środkami utleniającymi, więc znajdują wiele zastosowań w syntezie organicznej substancji bardzo natlenionych.

Źródła tlenu

Chociaż nie należy do jego głównych zastosowań, nadtlenki mogą również służyć jako źródła tlenu w niektórych swoich rozpadach. Tak jest, znowu, nadtlenku wodoru.

Przykłady nadtlenków

Wreszcie, niektóre przykłady nadtlenków zostaną wymienione, zarówno organiczne, jak i nieorganiczne, z ich formułami i odpowiednimi nazwami:

-H₂ALBO₂: Wodór lub nadtlenek wodoru

Cząsteczka nadtlenku wodoru reprezentowana za pomocą modelu sfer i słupków. Źródło: Benjah-BMM27 przez Wikipedia.

-Na₂ALBO₂: nadtlenek sodu

-Belka₂: nadtlenek baru

-C₆H₅C (rozdz₃)₂OOH: Cummeno Hydroperoksyd

-(NH₄)₂S₂ALBO₈: Persulfate amonu

- Ho₃Sooso₃H: kwas peroksydizulfurowy

-(Ch₃)₃COOC (rozdz₃)₃: Nadtlenek diterta-butylowy

Bibliografia

1. Graham Solomons t.W., Craig b. Fryhle. (2011). Chemia organiczna. (10^th Wydanie.). Wiley Plus.
2. Carey f. (2008). Chemia organiczna. (Szósta edycja). MC Graw Hill.
3. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (Czwarta edycja). MC Graw Hill.
4. Wikipedia. (2020). Organiczny nadtlenek. Źródło: w:.Wikipedia.org
5. Elsevier b.V. (2020). Nadtlenek. Scientedirect. Pobrano z: Scientedirect.com
6. Zaawansowany rozwój chemii. (S.F.). Alkohole, fenole i ich pochodzą:
7. Reguła nadtlenków C-218. Odzyskane z: acdlabs.com
8. Vol'nov i.Siema., Petrocelli a.W. (1966) Klasyfikacja i nomenklatura nieorganicznych związków nadtlenku. W: Petrocelli a.W. (Eds) nadtlenki, nadtlenki i ozonidy metali alkalicznych i alkalicznych. Springer, Boston, MA.