El peròxid d'hidrogen, també conegut com a peròxid d'hidrogen, és un compost químic compost per dos àtoms d'hidrogen i dos àtoms d'oxigen, amb la fórmula H2O2. És un líquid transparent i incolor amb propietats oxidants i desinfectants. La seva estructura molecular es caracteritza per un enllaç OO, que el fa inestable i propens a la descomposició. El peròxid d'hidrogen s'utilitza àmpliament en una varietat d'aplicacions, com ara la desinfecció de ferides, la decoloració del cabell, la neteja de superfícies i el tractament d'aigua i aigües residuals. És important tenir en compte que el peròxid d'hidrogen s'ha de manipular amb cura a causa de la seva capacitat d'alliberar oxigen i és corrosiu en altes concentracions.
Fórmula del peròxid d'hidrogen: descobreix quin és el compost químic essencial.
El peròxid d'hidrogen, també conegut com a peròxid d'hidrogen, és un compost químic essencial àmpliament utilitzat en diversos sectors, com la indústria, la medicina i fins i tot a la llar. La seva fórmula química és H2O2, és a dir, que està compost per dos àtoms d'hidrogen i dos àtoms d'oxigen units covalentment.
Aquesta fórmula del peròxid d'hidrogen indica que la seva estructura molecular consisteix en un enllaç simple entre dos àtoms d'hidrogen i un enllaç doble entre àtoms d'oxigen. Aquesta estructura confereix al peròxid d'hidrogen propietats úniques, com ara la seva capacitat d'actuar com a agent oxidant i desinfectant.
El peròxid d'hidrogen s'utilitza àmpliament en diverses indústries a causa de les seves propietats versàtils. S'utilitza habitualment en la neteja de superfícies, la desinfecció de ferides, la decoloració del cabell i fins i tot en la indústria de la pasta i el paper. La seva capacitat d'alliberar oxigen quan entra en contacte amb substàncies orgàniques el converteix en un agent eficaç per eliminar taques i bacteris.
Per tant, la fórmula del peròxid d'hidrogen, H2O2, revela la importància d'aquest compost químic essencial en molts aspectes de les nostres vides. Ja sigui a casa, a la feina o a la indústria, el peròxid d'hidrogen juga un paper fonamental, gràcies a les seves propietats úniques i versàtils.
Propietats del peròxid d'hidrogen: coneix les seves característiques i usos a la vida quotidiana.
El peròxid d'hidrogen, també conegut com a peròxid d'hidrogen, és una substància química amb la fórmula H2O2. La seva estructura està composta per dos àtoms d'oxigen units a dos àtoms d'hidrogen. És un líquid incolor i viscós amb una olor característica.
Una de les principals propietats del peròxid d'hidrogen és la seva capacitat d'actuar com a agent oxidant i desinfectant. Per tant, s'utilitza àmpliament en la pràctica diària, ja sigui per netejar ferides, desinfectar superfícies o blanquejar teixits. A més, peròxid d'hidrogen també es pot trobar en productes d'higiene bucal i cremes blanquejadores de dents.
Malgrat les seves propietats beneficioses, és important anar amb compte en manipular peròxid d'hidrogen, ja que concentracions elevades poden causar irritació de la pell i les membranes mucoses. Per tant, es recomana seguir sempre les instruccions i diluir la substància correctament abans d'aplicar-la.
En resum, el peròxid d'hidrogen és una substància versàtil amb nombroses aplicacions en la vida quotidiana. Les seves propietats desinfectants i oxidants el converteixen en un aliat en la neteja i desinfecció d'entorns. Tanmateix, és essencial utilitzar el producte amb precaució i seguir les instruccions correctament per evitar possibles riscos per a la salut.
Beneficis i usos del peròxid d'hidrogen en la higiene i la desinfecció.
El peròxid d'hidrogen, també conegut com a peròxid d'hidrogen, és un compost químic compost per dos àtoms d'hidrogen i dos àtoms d'oxigen, amb la fórmula H2O2. La seva estructura molecular consisteix en un enllaç simple entre els dos àtoms d'oxigen, que estan units cadascun a un àtom d'hidrogen. Aquesta substància s'utilitza àmpliament en el sanejament i la desinfecció a causa dels seus molts beneficis i usos.
Un dels principals beneficis del peròxid d'hidrogen és la seva capacitat d'actuar com a agent oxidant, cosa que el fa eficaç en l'eliminació de microorganismes com ara bacteris, virus i fongs. A més, el peròxid d'hidrogen és un compost segur i no tòxic, cosa que el converteix en una opció ideal per desinfectar superfícies en entorns com ara hospitals, escoles i llars.
En higieneEl peròxid d'hidrogen es pot utilitzar per netejar i desinfectar superfícies, equips i estris. La seva acció oxidant ajuda a eliminar taques, brutícia i olors, deixant les superfícies netes i lliures de microorganismes nocius.
A més, el peròxid d'hidrogen es pot utilitzar per blanquejar teixits i eliminar taques de sang, suor i altres residus orgànics. La seva acció efervescent ajuda a alliberar oxigen, que ajuda a eliminar la brutícia i les restes, deixant els teixits més nets i brillants.
En desinfeccióEl peròxid d'hidrogen es pot utilitzar per esterilitzar instruments mèdics, desinfectar ferides i cremades i netejar superfícies en contacte amb aliments. La seva acció antimicrobiana ajuda a eliminar gèrmens i bacteris, prevenint infeccions i malalties causades per microorganismes patògens.
En resum, el peròxid d'hidrogen és un compost versàtil i eficaç per a la higienització i la desinfecció a causa dels seus beneficis i usos únics. La seva acció oxidant i antimicrobiana el converteix en una opció segura i eficaç per a la neteja i la desinfecció d'una varietat de superfícies i materials.
Formació de peròxids d'hidrogen en organismes vius: un procés natural i essencial.
Els peròxids d'hidrogen, també coneguts com a peròxid d'hidrogen, són compostos químics essencials per a diversos processos biològics. La formació d'aquests peròxids en organismes vius és un procés natural i essencial per a la supervivència cel·lular.
A La producció de peròxid d'hidrogen es produeix principalment als mitocondris, els orgànuls responsables de la producció d'energia a les cèl·lules. Durant la respiració cel·lular, es formen radicals lliures que poden danyar les estructures cel·lulars. El peròxid d'hidrogen actua com a antioxidant, neutralitzant aquests radicals lliures i protegint les cèl·lules dels danys.
A més, els peròxids d'hidrogen són essencials per al sistema immunitari, ja que ajuden a destruir els microorganismes invasors. Els glòbuls blancs produeixen peròxid d'hidrogen com a part de la defensa del cos contra les infeccions.
NA la indústria, el peròxid d'hidrogen s'utilitza àmpliament com a agent blanquejant en els processos de fabricació de paper i tèxtils. També s'utilitza com a desinfectant i agent de neteja en diversos productes comercials.
En resum, la formació de peròxid d'hidrogen en organismes vius és un procés natural essencial per mantenir la salut i la integritat cel·lular. Tant si actuen com a antioxidants com a agents de defensa, aquests compostos tenen un paper crucial en la protecció i el bon funcionament de les cèl·lules.
Peròxid d'hidrogen: propietats, fórmula, estructura i usos
O peròxid d'hidrogen El peròxid d'hidrogen, o dioxigen dioxidànic, és un compost químic representat per la fórmula H2O2. En la seva forma pura, és incolor i líquid, però és lleugerament més viscós que l'aigua a causa del nombre d'enllaços d'hidrogen que es poden formar.
Aquest peròxid també es reconeix com un dels més simples, entenent-se com aquells que tenen un enllaç simple oxigen-oxigen.
Els seus usos són variats i van des del seu poder com a oxidant, agent blanquejant i desinfectant, i fins i tot en altes concentracions, s'ha utilitzat com a combustible per a naus espacials, tenint especial interès en la química del propel·lent i els explosius.
El peròxid d'hidrogen és inestable i es descompon lentament en presència de bases o catalitzadors. A causa d'aquesta inestabilitat, el peròxid s'emmagatzema normalment amb algun tipus d'estabilitzador, que és present en solucions lleugerament àcides.
El peròxid d'hidrogen es pot trobar en sistemes biològics que formen part del cos humà, i els enzims que actuen descomponent-lo es coneixen com a "peroxidases".
Descobriment
El descobriment del peròxid d'hidrogen s'atribueix al científic francès Louis Jacques Thénard , quan va fer reaccionar peròxid de bari amb àcid nítric.
Una versió millorada d'aquest procés utilitzava àcid clorhídric i l'addició d'àcid sulfúric per precipitar sulfat de bari. Aquest procés es va utilitzar des de finals del segle XIX fins a mitjans del segle XX per produir peròxid.
El peròxid sempre s'ha considerat inestable, a causa de tots els intents fallits d'aïllar-lo de l'aigua. Però la inestabilitat es devia principalment a traces d'impureses de sals de metalls de transició, que catalitzaven la seva descomposició.
El peròxid d'hidrogen pur es va sintetitzar per primera vegada el 1894, gairebé 80 anys després del seu descobriment, gràcies al científic Richard Wolffenstein, que el va produir mitjançant destil·lació al buit.
La seva estructura molecular era difícil de determinar, però el físic i químic italià Giacomo Carrara va determinar la seva massa molecular mitjançant un descens crioscòpic, cosa que va permetre confirmar la seva estructura. En aquell moment, s'havien proposat almenys una dotzena d'estructures hipotètiques.
fabricació
Anteriorment, el peròxid d'hidrogen es preparava industrialment mitjançant la hidròlisi del peroxidisulfat d'amoni, que s'obtenia per electròlisi d'una solució de bisulfat d'amoni (NH4HSO4) en àcid sulfúric.
El peròxid d'hidrogen es fabrica actualment gairebé exclusivament mitjançant el procés de l'antraquinona, formalitzat el 1936 i patentat el 1939. Comença amb la reducció d'una antraquinona (com ara la 2-etilantraquinona o el derivat 2-amil) a l'antrahidroquinona corresponent, normalment per hidrogenació sobre un catalitzador de pal·ladi.
L'antrahidroquinona experimenta autooxidació per regenerar l'antraquinona inicial, amb peròxid d'hidrogen com a subproducte. La majoria dels processos comercials aconsegueixen l'oxidació fent bombollejar aire comprimit a través d'una solució derivada de l'antracè, permetent que l'oxigen de l'aire reaccioni amb els àtoms d'hidrogen làbils (dels grups hidroxi), produint peròxid d'hidrogen i regenerant antraquinona.
A continuació, s'extreu el peròxid d'hidrogen i el derivat d'antraquinona es redueix de nou al compost dihidroxi (antracè) utilitzant gas hidrogen en presència d'un catalitzador metàl·lic. El cicle es repeteix.
L'economia del procés depèn en gran mesura del reciclatge eficient de la quinona (que és cara), els dissolvents d'extracció i el catalitzador d'hidrogenació.
Propietats del peròxid d'hidrogen
El peròxid d'hidrogen apareix com un líquid blau pàl·lid en solucions diluïdes i incolor a temperatura ambient, amb un gust lleugerament amarg. És lleugerament més viscós que l'aigua a causa dels enllaços d'hidrogen que pot formar.
Es considera un àcid feble (PubChem, 2013). També és un agent oxidant fort, responsable de la majoria de les seves aplicacions. A més de la seva funció oxidant, també s'utilitza com a agent blanquejant —per a la indústria paperera— i com a desinfectant. A baixes temperatures, es comporta com un sòlid cristal·lí.
Quan es forma peròxid de carbamida (CH6N2O3) (PubChem, 2011), té un ús ben reconegut com a blanquejador dental, tant si s'administra professionalment com privadament.
Hi ha molta literatura sobre la importància del peròxid d'hidrogen en les cèl·lules vives, ja que juga un paper important en la defensa de l'organisme contra els hostes nocius, així com en les reaccions biosintètiques oxidatives.
A més, hi ha cada cop més evidència (PubChem, 2013) que, fins i tot a nivells baixos de peròxid d'hidrogen al cos, juga un paper fonamental, especialment en organismes superiors. Per tant, es considera un important agent de senyalització cel·lular, capaç de modular tant els inhibidors com els promotors del creixement.
A causa de l'acumulació de peròxid d'hidrogen a la pell de pacients que pateixen el trastorn despigmentant "vitiligo" (López-Lázaro, 2007), l'epidermis humana no té la capacitat normal per dur a terme les seves funcions, per tant, es suggereix que l'acumulació de peròxid pot tenir un paper important en el desenvolupament del càncer.
Fins i tot dades experimentals (López-Lázaro, 2007) mostren que les cèl·lules canceroses produeixen una gran quantitat de peròxid, que s'associa amb alteracions de l'ADN, proliferació cel·lular, etc.
Es poden produir petites quantitats de peròxid d'hidrogen espontàniament a l'aire. El peròxid d'hidrogen és inestable i es descompon ràpidament en oxigen i aigua, alliberant calor en la reacció.
Tot i que no és inflamable, com ja s'ha esmentat, és un potent agent oxidant (ATSDR, 2003), que pot provocar combustió espontània en contacte amb materials orgànics.
En el peròxid d'hidrogen, l'oxigen (Rayner-Canham, 2000) té un estat d'oxidació "anormal", ja que els parells d'àtoms amb la mateixa electronegativitat estan enllaçats, de manera que se suposa que el parell d'electrons d'enllaç es comparteix entre ells. En aquest cas, cada àtom d'oxigen té un nombre d'oxidació de 6 menys 7, o -1, mentre que els àtoms d'hidrogen encara tenen +1.
El potent poder oxidant del peròxid d'hidrogen en relació amb l'aigua s'explica pel seu potencial d'oxidació (Rayner-Canham, 2000), de manera que pot oxidar l'ió ferrós (II) a ió fèrric (III), tal com es mostra en la següent reacció:
El peròxid d'hidrogen també té la propietat de dismutar, és a dir, reduir i oxidar (Rayner-Canham, 2000), ja que les reaccions següents mostren una capacitat propera als seus potencials:
Sumant les dues equacions, s'obté la següent equació global:
Tot i que la "dismutació" està afavorida termodinàmicament, NO està afavorida cinèticament. Tanmateix, (Rayner-Canham, 2000), la cinètica d'aquesta reacció es pot afavorir amb l'ús de catalitzadors com ara ions iodur o altres ions metàl·lics de transició.
Així, per exemple, l'enzim "catalasa" que és present al nostre cos és capaç de catalitzar aquesta reacció, de manera que destrueix el peròxid nociu que pugui existir a les nostres cèl·lules.
Tots els òxids del grup alcalin reaccionen vigorosament amb l'aigua per donar la solució corresponent de l'hidròxid metàl·lic, però el diòxid de sodi genera peròxid d'hidrogen, i els diòxids produeixen peròxid d'hidrogen i oxigen, tal com es mostra a les reaccions següents (Rayner-Canham, 2000):
Altres dades d'interès recollides del peròxid d'hidrogen són:
- Massa molecular: 34.017 g/mol
- Densitat: 1,11 g/cm3 a 20 °C en solucions al 30% (p/p) i 1.450 g/cm3 a 20 °C en solucions pures.
- Els punts de fusió i ebullició són de -0,43 °C i 150,2 °C, respectivament.
- És miscible amb aigua.
- Soluble en èters, alcohols i insoluble en dissolvents orgànics.
- El seu valor d'acidesa és pKa = 11,75.
Estructura
La molècula de peròxid d'hidrogen és una molècula no planar. Tot i que l'enllaç oxigen-oxigen és simple, la molècula té una barrera de rotació relativament alta (Viquipèdia, Enciclopèdia Lliure, 2012), en comparació, per exemple, amb la de l'età, que també està format per un enllaç simple.
Aquesta barrera es deu a la repulsió entre els parells d'ions dels oxigens adjacents i resulta que el peròxid és capaç d'exposar "atropisòmers", que són estereoisòmers que sorgeixen a causa de la rotació impedida al voltant d'un enllaç simple, on les diferències d'energia degudes a la tensió estèrica o altres contribuents creen una barrera de rotació prou alta per permetre l'aïllament de conformers individuals.
Les estructures de les formes gasosa i cristal·lina del peròxid d'hidrogen difereixen significativament, i aquestes diferències s'atribueixen a l'enllaç d'hidrogen que és absent en la forma gasosa.
Usos
El peròxid d'hidrogen es troba habitualment en baixes concentracions (del 3 al 9%) en moltes llars per a aplicacions mèdiques (peròxid d'hidrogen), així com per decolorar roba o cabells.
En altes concentracions, s'utilitza industrialment, també per al blanqueig de tèxtils i paper, així com com a combustible per a naus espacials, la fabricació de cautxú escumós i compostos orgànics.
És recomanable manipular les solucions de peròxid d'hidrogen, fins i tot les diluïdes, amb guants i protecció ocular, ja que ataca la pell.
El peròxid d'hidrogen és un compost químic industrial important (Rayner-Canham, 2000); se'n produeixen aproximadament 106 tones a tot el món cada any. El peròxid d'hidrogen també s'utilitza com a reactiu industrial, per exemple, en la síntesi de peroxoborat de sodi.
El peròxid d'hidrogen té una aplicació important en la restauració de pintures antigues (Rayner-Canham, 2000), ja que un dels pigments blancs més utilitzats era el blanc de plom, que correspondria a un carbonat bàsic mixt, la fórmula del qual és Pb3(OH)2(C03)2.
Traces de sulfur d'hidrogen fan que aquest compost blanc es converteixi en sulfur de plom (II), que és negre i taca la pintura. L'aplicació de peròxid d'hidrogen oxida el sulfur de plom (II) a sulfat de plom blanc (II), restaurant així el color correcte de la pintura, seguint la següent reacció:
Una altra aplicació curiosa a destacar (Rayner-Canham, 2000) és la seva aplicació per canviar permanentment la forma del cabell, atacant els ponts disulfur que té de manera natural mitjançant peròxid d'hidrogen en solucions lleugerament bàsiques, descoberta per l'Institut Rockefeller el 1930.
El propel·lent i els explosius tenen moltes propietats en comú (Rayner-Canham, 2000). Tots dos funcionen mitjançant una reacció exotèrmica ràpida que produeix un gran volum de gas. L'expulsió d'aquest gas és el que impulsa el coet cap endavant, però en el cas dels explosius, és principalment l'ona de xoc la que genera la producció de gas la que causa el dany.
La reacció utilitzada en el primer avió propulsat per coet utilitzava una barreja de peròxid d'hidrogen i hidrazina, en la qual ambdós reaccionaven per produir nitrogen molecular gasós i aigua, tal com s'il·lustra a la següent reacció:
En sumar les energies dels cuirs de cadascun dels reactius i productes, es comprova que s'allibera una energia de 707 Kj/mol de calor per cada mol d'hidrazina consumit, cosa que significa una reacció molt exotèrmica.
Això significa que compleix els requisits per al seu ús com a combustible propulsor, ja que es produeixen grans volums de gas a partir de volums molt petits dels dos líquids reactius. Atesa la reactivitat i la corrosió d'aquests dos líquids, es van substituir per mescles més segures, basades en els mateixos criteris escollits per al seu ús com a combustibles.
Mèdicament, el peròxid d'hidrogen s'utilitza com a solució tòpica per netejar ferides, úlceres supurants i infeccions locals. També s'ha utilitzat amb freqüència per tractar processos inflamatoris al conducte auditiu extern i com a gargarisme per a la faringitis.
També s'utilitza en el camp de l'odontologia per netejar els canals radiculars de les dents o altres cavitats de la polpa dental, en processos com l'endodòncia i finalment en processos dentals menors.
El seu ús en la neteja de ferides, úlceres, etc. es deu al fet que és un agent capaç de destruir els microorganismes, però no les espores bacterianes. Això no vol dir que mati tots els microorganismes, però que en redueix els nivells, evitant que les infeccions causin problemes importants. Per tant, entraria dins la categoria de desinfectants de baix nivell i antisèptics.
El peròxid d'hidrogen reacciona amb certs dièsters, com l'èster d'oxalat de fenil, per produir quimioluminescència. Aquesta és una aplicació secundària que es troba en barres de llum, també conegudes com a "pals brillants".
A més de tots els seus usos, hi ha incidents històrics relacionats amb l'ús de peròxid d'hidrogen, ja que no deixa de ser un compost químic que, en altes concentracions i donada la seva reactivitat, pot provocar explosions, fent necessari portar equips de protecció individual durant la manipulació, així com tenir en compte les condicions d'emmagatzematge adequades.
Referències
- ATSDR (2003). Substàncies tòxiques: peròxid d'hidrogen. Recuperat el 17 de gener de 2017 d'atsdr.cdc.gov.
- Científics famosos: Louis Jacques Thenard descobreix el peròxid d'hidrogen. (2015). Recuperat el 17 de gener de 2017 a humantouchofchemistry.com.
- López-Lázaro, M. (2007). Doble funció del peròxid d'hidrogen en el càncer: possible rellevància per a la quimioprevenció i la teràpia del càncer. Cancer Letters, 252 (1), 1-8.
- PubChem (2011). Peròxid d'hidrogen a partir d'urea.
- PubChem (2013). Peròxid d'hidrogen. Consultat el 15 de gener de 2017.
- Rayner-Canham, G. (2000). Química inorgànica descriptiva (2a). Pearson Education
- Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure. (2012). Peròxid d'hidrogen. Obtingut de wikipedia.org.