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Reações com superóxidos

Reações com superóxidos são fenômenos químicos em que o peróxido de hidrogênio e o gás oxigênio são formados com um sal ou uma base inorgânica.

Reações com superóxidos são processos químicos que ocorrem apenas quando essa função inorgânica (as outras são os óxidos, peróxidos, hidretos, carbetos, etc.) é colocada em um mesmo recipiente que a substância água ou um ácido inorgânico.

Os superóxidos são compostos binários formados pelo oxigênio (com NOX -1/2) e por um metal alcalino ou alcalinoterroso. Vale ressaltar que, nos superóxidos, o NOX -1/2 é formado por quatro oxigênios, sendo dois de NOX 0 e dois de NOX -1.

Um fator comum em toda reação com superóxidos é que o peróxido de hidrogênio (H2O2) e o gás oxigênio (O2) são formados com um terceiro produto, o qual depende do reagente utilizado:

Formação da base

Quando um superóxido reage com a água, o seu cátion (referente ao metal alcalino ou alcalinoterroso) interage com o ânion hidróxido (OH-) da água, formando a base. O peróxido de hidrogênio é formado pela associação do ânion oxigênio de NOX -1 do superóxido com o hidrônio (H+) da água, e o gás oxigênio é formado pela associação dos oxigênios de NOX 0 do superóxido.

Quando o metal do superóxido é alcalino, a equação geral balanceada que representa esse processo é:

1 W2O4 + 2 H2O → 1 H2O2 + 1 O2 + 2 WOH

Quando o metal do superóxido é alcalinoterroso, a equação geral balanceada que representa o processo é:

1 YO4 + 2 H2O → H2O2 + O2 + Y(OH)2

Quando o peróxido de hidrogênio está em meio básico, ele sofre decomposição e forma água e gás oxigênio:

2 H2O2 → 2 H2O + 1 O2

Fazendo com que, na realidade, as equações finais que representam essas reações com peróxidos e água sejam representadas por:

  • Reação com metal alcalino:

1 W2O4 + 1 H2O → 3/2 O2 + 2 WOH

  • Reação com metal alcalinoterroso:

1 YO4 + 1 H2O → 3/2 O2 + Y(OH)2

Veja agora como exemplo a reação entre o superóxido de bário (BaO4) e a água:

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BaO4 + H2O →

Nessa reação, o cátion bário (Ba+2) do superóxido interage com o ânion hidróxido (OH-) da água, formando o hidróxido de bário [Ba(OH)2]. O peróxido de hidrogênio é formado pela associação do ânion oxigênio de NOX -1 do superóxido com o hidrônio (H+) da água, e o gás oxigênio é formado pela associação dos oxigênios de NOX 0 do superóxido.

1 BaO4 + 2 H2O → H2O2 + O2 + Ba(OH)2

Após a decomposição do peróxido de hidrogênio, a equação final será:

1 BaO4 + 1 H2O → 3/2 O2 + Ba(OH)2

Formação do sal

Quando um superóxido reage com um ácido inorgânico, o seu cátion (referente ao metal alcalino ou alcalinoterroso) interage com o ânion (X-) do ácido, formando o sal. O peróxido de hidrogênio é formado pela associação do ânion oxigênio de NOX -1 do superóxido com o hidrônio (H+) da água, e o gás oxigênio é formado pela associação dos oxigênios de NOX 0 do superóxido.

Quando o metal do superóxido é um metal alcalino, a equação geral não balanceada que representa o processo é:

W2O4 + HyX → H2O2 + O2 + WyX

Quando o metal do superóxido é um metal alcalinoterroso, a equação geral não balanceada que representa o processo é:

YO4 + HyX → H2O2 + O2 + YyX

Nessas reações, o peróxido de hidrogênio não sofre decomposição por estar em meio ácido.

Veja o exemplo da reação entre o superóxido de lítio (Li2O4) e o ácido sulfuroso (H2SO3):

Li2O4 + H2SO3

Nessa reação, o cátion lítio (Li+1) do superóxido interage com o ânion sulfito (SO3-2) do ácido, formando o sulfito de lítio [Li2SO3]. O peróxido de hidrogênio é formado pela associação do ânion oxigênio de NOX -1 do superóxido com o hidrônio (H+) do ácido, e o gás oxigênio é formado pela associação dos oxigênios de NOX 0 do superóxido.

1 Li2O4 + 1 H2SO3 → 1 H2O2 + 1 O2 + 1 Li2SO3

O gás oxigênio é formado em toda reação com superóxido
O gás oxigênio é formado em toda reação com superóxido
Publicado por: Diogo Lopes Dias
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