Peroxide versus dioxide
Zuurstof is een veel voorkomend element dat deelneemt aan oxidatiereacties met veel andere elementen. Daarom zijn er grote aantallen zuurstofbevattende verbindingen in de natuur. Al deze verbindingen bevatten zuurstofatomen in verschillende oxidatietoestanden. Daarom verschillen hun chemische reactiviteit en chemische bindingspatronen van elkaar. Peroxide en dioxide zijn zulke zuurstofhoudende moleculen.
Peroxide
Peroxide is een zuurstofhoudend anion met de molecuulformule O22- Twee zuurstofatomen zijn verbonden door een covalente binding, en elk zuurstofatoom heeft het oxidatiegetal van -1. Peroxide-anionen kunnen gewoonlijk samengaan met andere kationen zoals H+, andere groep 1- of groep 2-kationen, of overgangsmetalen om peroxideverbindingen te vormen. Verder kunnen ze deel uitmaken van de organische verbindingen. Waterstofperoxide is de eenvoudigste vorm van peroxide, die wordt aangeduid als H2O2 De enkelvoudige zuurstof-zuurstofbinding in het peroxide is niet zo stabiel. Daarom kan het gemakkelijk hemolytische splitsing ondergaan waarbij twee radicalen worden geproduceerd. Daarom zijn peroxiden erg reactief en komen ze niet veel voor in de natuur.
Peroxide is een sterk nucleofiel en een oxidatiemiddel. Omdat ze gemakkelijk onderhevig zijn aan chemische reacties wanneer ze worden blootgesteld aan licht of warmte, worden ze bewaard in koele, donkere containers. Peroxiden reageren gemakkelijk met huid, katoen en vele andere materialen, dus voorzichtig behandelen. Peroxiden worden geproduceerd als bijproduct van verschillende chemische reacties of als tussenproduct. Dit soort reacties gebeurt ook in ons lichaam. Peroxide heeft toxische effecten in onze cellen. Daarom moeten ze worden geneutraliseerd zodra ze worden geproduceerd. Onze cellen hebben daar een speciaal mechanisme voor. Er is een organel genaamd peroxisomen in onze cellen, die het katalase-enzym bevatten. Dit enzym katalyseert de ontleding van waterstofperoxide in water en zuurstof en heeft zo een ontgiftingsfunctie. Waterstofperoxide heeft gevaarlijke eigenschappen, zoals ontleding tot zuurstof en water onder ontwikkeling van warmte, of ontleedt door verontreiniging of contact met actieve oppervlakken, door de vorming van zuurstofdrukverhogingen in de containers en het kan ook explosieve mengsels vormen. De blekende werking van waterstofperoxide is te wijten aan oxidatie en het vrijkomen van zuurstof. Deze zuurstof zal reageren met kleurstof om het kleurloos te maken.
H2O2 → H2O + O
O + Kleurstof → Kleurloze stof
Peroxiden worden gebruikt voor het bleken. Daarom worden peroxiden veel gebruikt voor het bleken van haar of huid in salons, schone badkamers en om vlekken uit kleding te verwijderen.
Dioxide
Dioxide is de term die wordt gebruikt wanneer een molecuul twee zuurstofatomen heeft. Hoewel we kunnen zeggen dat waterstofperoxide een dioxide is, zijn er volgens deze definitie enkele verschillen. Wanneer we dioxide zeggen, denken we normaal gesproken aan een verbinding die zuurstofatomen bevat en hebben de volgende kenmerken. In een dioxide zijn twee zuurstofatomen afzonderlijk verbonden met het andere atoom in het molecuul. In het geval van koolstofdioxide zijn bijvoorbeeld twee zuurstofatomen afzonderlijk met koolstof verbonden. Elke zuurstof vormt een dubbele binding met koolstof; bevindt zich daarom in de -2 oxidatietoestand. Evenzo zijn zwaveldioxide, stikstofdioxide en titaniumdioxide andere verbindingen met twee zuurstofatomen met een oxidatietoestand van -2.
Wat is het verschil tussen peroxide en dioxide?
• In peroxide zijn twee zuurstofatomen aan elkaar gebonden. In dioxide zijn zuurstofatomen niet aan elkaar gebonden, maar afzonderlijk met een ander atoom.
• Peroxide kan worden gezien als een afzonderlijk, geladen ion met een -2 lading, maar dioxide wordt niet als een afzonderlijk ion gezien. Het is een onderdeel van een molecuul.
• In peroxide heeft zuurstof het oxidatiegetal van -1, terwijl in een dioxide zuurstof het oxidatiegetal van -2 heeft.
