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Polióxido de hidrógeno

Estructura química del agua , el polióxido de hidrógeno más simple.

Los polióxidos de hidrógeno (también conocidos como oxidanos , oxohidrógenos u oxihidrógenos ) son compuestos químicos que constan únicamente de átomos de hidrógeno y oxígeno , están unidos exclusivamente por enlaces simples (es decir, están saturados ) y son acíclicos (tienen estructuras moleculares que no contienen ciclos ni bucles). Por lo tanto, pueden clasificarse como calcogenuros de hidrógeno .

El polióxido de hidrógeno estable más simple posible (molécula madre) es el agua , H2O . La estructura general de esta clase de moléculas es una serie de átomos de oxígeno unidos entre sí mediante enlaces simples en una cadena. El átomo de oxígeno en cada extremo de este esqueleto de oxígeno está unido a un átomo de hidrógeno. Por lo tanto, estos compuestos forman una serie homóloga con la fórmula química H
2
Oh
norte
en el que los miembros difieren en una masa molecular relativa constante de 16 (la masa de cada átomo de oxígeno adicional). El número de átomos de oxígeno se utiliza para definir el tamaño del polióxido de hidrógeno (por ejemplo, el pentóxido de hidrógeno contiene una cadena principal de cinco oxígenos).

Un grupo oxidanilo es un grupo funcional o un análogo de cadena lateral del polióxido de hidrógeno que está unido a alguna estructura que no es solo un átomo de hidrógeno. Algunos ejemplos son los grupos hidroxi (oxidilo) e hidroperoxi (dioxidanilo).

Ejemplos específicos

Ahinorte

Se conocen varias moléculas en las que un extremo de la cadena de polióxido está protonado y el otro es un radical no protonado :

yo2Ohnorte

Experimentalmente se han producido polióxidos de dihidrógeno neutros que contienen hasta cinco átomos de oxígeno.

Se han estudiado teóricamente polióxidos de hidrógeno que contienen hasta 10 átomos de oxígeno, pero se espera que aquellos que contienen más de cinco oxígenos sean extremadamente inestables. [3]

yo3Ohnorte

Ionización

Se sabe o se espera que todos los polióxidos de hidrógeno se autoionicen cuando están en forma líquida, siendo el hidrógeno ácido solvatado por otras moléculas de polióxido neutro.

H2O n ⇌ H + + HO
a
2H2O n ⇌ H
3
Oh+
n
+ HO
a

Los iones también pueden formarse por protonación o desprotonación de varios polióxidos de hidrógeno neutros mediante otros ácidos o bases adecuadamente fuertes. Los iones específicos incluyen:

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Levanov, Alexander V.; Sakharov, Dmitri V.; Dashkova, Anna V.; Antipenko, Ewald E.; Lunin, Valeri V. (2011). "Síntesis de polióxidos de hidrógeno H 2 O 4 y H 2 O 3 y su caracterización por espectroscopia Raman". Revista Europea de Química Inorgánica . 2011 (33): 5144–5150. doi :10.1002/ejic.201100767.
  2. ^ Xu, Xin; Goddard, William A. III (noviembre de 2002). "Química de la peroxona: Formación de H2O3 y anillo-(HO2)(HO3) a partir de O3/H2O2". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 99 (24): 15308–15312. Bibcode :2002PNAS...9915308X. doi : 10.1073/pnas.202596799 . PMC 137712 . PMID  12438699. 
  3. ^ Martins-Costa, Marilia; Anglada, Josep M.; Ruiz-Lopez, Manuel F. (2011). "Estructura, estabilidad y dinámica de polióxidos de hidrógeno". Revista Internacional de Química Cuántica . 111 (7–8): 1543–1554. doi :10.1002/qua.22695.
  4. ^ Huang, Peihao; Liu, Hanyu; Lv, Jian; Li, Quan; Largo, Chunhong; Wang, Yanchao; Chen, Changfeng; Ma, Yanming (16 de agosto de 2019). "H 3 O líquido metálico en una zona de capa fina dentro de Urano y Neptuno". arXiv : 1908.05821 [física.comp-ph].