Een
peroxide
is een
chemische verbinding
waarin een
enkelvoudige binding
tussen twee
zuurstofatomen
voorkomt. Als gevolg daarvan hebben de zuurstofatomen uitzonderlijk
oxidatietoestand
?I in plaats van de meer gebruikelijke ?II. Peroxiden kunnen verschillende vormen aannemen.
Een
organisch peroxide
is een verbinding waarin tussen delen van het skelet het peroxidefragment ?O?O? zit.
Benzoylperoxide
is een bekend voorbeeld van een organisch peroxide. Deze verbindingen zijn relatief instabiel en kunnen eenvoudig splitsen tussen de twee zuurstofatomen. Ze vormen daarbij twee
vrije radicalen
. De splitsing kan versneld worden door verhoogde temperatuur of bestraling met licht.
Veel organische peroxiden worden om die reden gebruikt als initiator van radicalaire
polymerisatiereacties
, onder meer van
ethyleen
,
propyleen
,
styreen
of
acrylaten
.
De reactiviteit van organische peroxiden wordt gewoonlijk uitgedrukt door een
halveringstijd
t
1/2
bij verschillende temperaturen. Voor
di-
tert
-butylperoxide
in
chloorbenzeen
bijvoorbeeld is de halveringstijd bij 121°C 10 uur en bij 141°C 1 uur.
[1]
Vele organische peroxiden moeten onder temperatuurcontrole, soms in diepvriescellen, bewaard worden, omdat ze reeds in de verpakking een
zelfversnellende
ontleding kunnen ondergaan. Voor zeer instabiele peroxiden kan dit aanleiding geven tot een
explosie
. De laagste temperatuur waarbij een peroxide in zijn verpakking zelfversnellend ontleedt noemt men de SADT (Self-Accelerating Decomposition Temperature). De SADT van
di-isopropylperoxydicarbonaat
bijvoorbeeld is 5°C, en deze stof moet bij ?15°C opgeslagen worden. De SADT van di-
tert
-butylperoxide is 80°C; deze stof is veel stabieler en kan bij maximaal 40°C opgeslagen worden.
[1]
Daarnaast zijn peroxiden in de organische chemie berucht vanwege hun ontstaan in
di-ethylether
, vooral als de verbinding een tijdje bewaard wordt. Het kookpunt van het peroxide is hoger dan van ether, dus tijdens verdampen, indampen of destillatie wordt de concentratie
etherperoxide
steeds hoger. Het risico op een spontane reactie (explosie) wordt snel groter.
Een
anorganisch peroxide
is een chemische stof waarin
zuurstof
als het (O?O)
2?
-ion voorkomt, in plaats van het meestal voorkomende O
2?
-ion.
Het peroxide-ion bevat twee elektronen meer dan de zuurstofmolecule. De structuur van een peroxide verkrijgt men door in de
moleculaire orbitaal
-theorie de twee π*-antibindingsorbitalen volledig te maken. Men kan hieruit afleiden dat de bindingskracht van dit ion kleiner is dan bij de zuurstofmolecule. Bovendien is de
bindingslengte
groter: 130 pm bij Li
2
O
2
tot 147 pm bij BaO
2
. Het ion is
diamagnetisch
.
Meestal bevat de verbinding daarnaast een
alkali-
of een
aardalkalimetaal
: men heeft ionische peroxide-ionen verkregen voor de alkalimetalen,
calcium
,
strontium
en
barium
.
Men heeft ook peroxiden verkregen voor een aantal andere elektropositieve metalen zoals
magnesium
, de
lanthaniden
en het
uranyl
-ion. Deze vertonen dan een intermediair karakter, tussen een ionisch en een
covalent
karakter.
Peroxiden van
metalen
zoals
zink
,
cadmium
en
kwik
zijn in hoofdzaak covalent.
Ook van
ammoniak
is een peroxide bekend:
ammoniumperoxide
(NH
4
)
2
O
2
.
Een peroxidebinding kan ook voorkomen is complexe oxo-anionen, bijvoorbeeld in S
2
O
8
2?
. Dit ion bestaat uit twee tetraedrische S
O
4
-eenheden, verbonden door een O?O-binding. Het ion wordt meestal
persulfaat
genoemd, soms ook
peroxodisulfaat
.
Het peroxide-ion bevat een enkele binding tussen de twee
zuurstofatomen
: (O?O)
2?
en heeft dezelfde elektronische structuur als het
fluormolecuul
F
2
. Het is een zeer krachtig
oxideermiddel
en hierdoor tamelijk onstabiel. Ionische peroxiden reageren met water of verdunde zuren tot
waterstofperoxide
. Alle organische verbindingen worden, zelfs bij gewone temperatuur, omgezet tot
carbonaten
.
Natriumperoxide
is een krachtige oxidator van metalen, zoals ijzer.
De
oxiden
, peroxiden en
superoxiden
zijn nauw aan elkaar verwant. Ze vormen een keten van zuurstofionen met steeds hoger (minder negatief)
oxidatiegetal
. De oxiderende eigenschappen worden echter steeds sterker.
Waterstofperoxide
is een
ontsmettingsmiddel
en een
bleekmiddel
.
Bariumperoxide
wordt gebruikt in de
pyrotechniek
en in lichtspoorammunitie.
Natriumperoxide
wordt gebruikt als een absorptiemiddel voor
koolstofdioxide
en als regenerator van
zuurstof
(bv. in sommige
duikboten
):
Bronnen, noten en/of referenties
|