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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
O gás oxigênio é formado em toda reação com superóxido

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:

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

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