Hidroperoxil

Hidroperoxil
Estructura química

Substància química	tipus d'entitat química
Massa molecular	32,997654 Da
Trobat en el tàxon	ésser humà
Rol	espècies reactives de l'oxigen
Fórmula química	HO₂
SMILES canònic	Model 2D O[O]
Identificador InChI	Model 3D

L'hidroperoxil (HOO·) és un radical químic que representa la forma protonada del superòxid O^2-. La quantitat present a l'atmosfera correspon a una quantitat d'entre 2x10⁵ i 1x10⁶ radicals HOO· per cm³ a la troposfera, i comprèn entre el 10^-11 i el 10^-8 % de tots els gasos. És responsable de la destrucció de l'ozó a l'estratosfera, i es forma a la troposfera per oxidació. d'hidrocarburs. L'oxidació d'hidrocarburs, així com altres reaccions radicalàries (per exemple la fotòlisi de l'aigua), genera radical hidrogen, H·. Aquest radical hidrogen reacciona amb oxigen, O₂, sobre una molècula M (O₂ o N₂ majoritàriament) per generar l'hidroperoxil.

H^{\bullet }+O_{2}+M\rightarrow HOO^{\bullet }+M

Reactivitat

És un intermedi molt important perquè participa en moltes reaccions de terminació de cadena i de generació de radical hidroxil.

Reaccions de terminació de cadena

L'hidroperoxil s'elimina més freqüentment de la troposfera per reacció amb metà o monòxid de carboni

HOO^{\bullet }+HO^{\bullet }\rightarrow H_{2}O+O_{2}

HOO^{\bullet }+HOO^{\bullet }\rightarrow H_{2}O_{2}+O_{2}

Reacció de regeneració

El radical hidroxil es regenera a l'atmosfera per reacció d'un àtom d'hidrogen amb l'oxigen atmosfèric

HOO^{\bullet }+NO\rightarrow NO_{2}+HO^{\bullet }

HOO^{\bullet }+O_{3}\rightarrow 2O_{2}+HO^{\bullet }

Hidroperoxil com a producte de seqüències de reaccions

El radical hidroxil reacciona ràpidament amb hidrocarburs (combustió) per a formar reactius d'hidrocarburs

CH_{4}+HO^{\bullet }\rightarrow H_{3}C^{\bullet }+H_{2}O

En aquest cas, el radical metil. Prossegueixen més reaccions involucrades en l'oxidació global del metà:

H_{3}COO^{\bullet }+NO\rightarrow H_{3}CO^{\bullet }+NO_{2}

Aquest és un tipus molt important de reacció en la formació de l'smog o borium perquè l'oxidació de NO per radicals peroxil, és el medi predominant per regenerar NO₂ en l'atmosfera després d'haver estat fotoquímicament dissociat a NO:

H_{3}CO^{\bullet }+O_{3}\rightarrow

diferents productes

H_{3}CO^{\bullet }+O_{2}\rightarrow CH_{2}O+HOO^{\bullet }

Com a producte d'aquest seguit de reaccions, iniciada per la combustió, es forma l'hidroperoxil.

Reacció de destrucció de l'ozó

A aproximadament 50 km d'altitud en l'atmosfera, el 70% de l'ozó és destruït a causa de les espècies $HO_{x}$ , entre elles l'hidroperoxil

{\begin{aligned}^{\bullet }OH+O_{3}&\rightarrow HOO^{\bullet }+O_{2}\\{\underline {HOO^{\bullet }+O}}&{\underline {\rightarrow ^{\bullet }OH+O_{2}}}\\O+O_{3}&\rightarrow 2O_{2}\end{aligned}}

O actuant com a intermediari de reaccions de descomposició de l'ozó per les espècies $ClO_{x}$

${\begin{aligned}HOO^{\bullet }+ClO^{\bullet }&\rightarrow HOCl+O_{2}\\HOCl+h\nu &\rightarrow ^{\bullet }H+^{\bullet }Cl\\^{\bullet }Cl+O_{3}&\rightarrow ClO^{\bullet }+O_{2}\\{\underline {^{\bullet }OH+O_{3}}}&{\underline {\rightarrow HOO^{\bullet }+O_{2}}}\\2O_{3}&\rightarrow 3O_{2}\\\end{aligned}}$

Efectes ambientals

La presència d'aquest radical a l'estratosfera té un paper actiu en la cadena de reaccions de destrucció de la capa d'ozó, permetent una major incidència dels raigs solars a la superfície de la Terra. Això és degut al fet que l'ozó absorbeix les longituds d'ona que corresponen a la radiació UV-C i una part de l'UV-B emeses pel Sol. Conseqüentment, una disminució de la quantitat d'ozó a l'estratosfera, generarà un augment d'incidència de tals radiacions a la Terra. Aquest fet és perjudicial per a la vida, ja que les radiacions UV poden generar danys a la pell i ulls, alteracions a l'ADN, deficiència del sistema immunitari, entre d'altres.

A més, el radical hidroperoxil també és present en el cicle de reaccions d'oxidació d'hidrocarburs (provinents de la combustió de combustibles provinents del petroli) a aldehids en episodis de boirum. Hi intervé indirectament regenerant NO₂ necessari per a l'oxidació d'hidrocarburs esmentada i generant el radical hidroxil.

Bibliografia

Downes A., Blunt T.P. «The effect of sunlight upon hydrogen peroxide». Nature, 20, 1879.

Enllaços externs

University lecture notes from the University of Colorado on Atmospheric Chemistry.
Methane and Carbon Monoxide in the Troposphere
The Atmosphere And atmospheric chemistry Arxivat 2012-05-26 a Wayback Machine.
Atmospheric Hydroxyl Radical Production from Electronically Excited NO2 and H2O Shuping Li, Jamie Matthews, Amitabha Sinha*