I perossidi sono caratterizzati dalla presenza di un legame ossigeno-ossigeno detto gruppo perossidico in cui il numero di ossidazione dell’ossigeno è -1.
I perossidi possono essere sia inorganici che organici e, per la loro reattività e per la capacità ossidante, sono impiegati in molte reazioni chimiche. Essi tendono generalmente a decomporsi in presenza di calore, catalizzatori o promotori.
Il perossido più noto è l’acqua ossigenata il cui nome I.U.P.A.C. è perossido di idrogeno che ha formula H2O2.
A temperatura ambiente si decompone in presenza di molti ioni di metalli pesanti, in particolare il ferro, presenti anche in tracce, secondo la reazione:
2 H2O2 = 2 H2O + O2
Poiché il numero di ossidazione dell’ossigeno nel composto è – 1 ovvero uno stato intermedio tra O (esibito dall’ossigeno elementare) è – 2 tipico dell’ossigeno nei composti il perossido di idrogeno può funzionare sia da ossidante che da riducente.
Proprietà
Le proprietà ossidoriduttive del perossido di idrogeno in soluzione acquosa sono rilevabili dai seguenti potenziali:
H2O2 + 2 H+ + 2 e– ⇌ 2 H2O E° = + 1.77 V
O2 + 2 H+ + 2 e– ⇌ H2O2 E° = + 0.68 V
Da essi risulta che il perossido di idrogeno è un forte agente ossidante e mostrerà un comportamento riducente solo nei confronti di agenti ossidanti molto forti come MnO4–.
I perossidi inorganici si dividono in perossidi ionici in cui sono presenti metalli alcalini e alcalino-terrosi e covalenti come il perossido di idrogeno e l’acido perossimonosolforico H2SO5.
In soluzione i perossidi dei metalli alcalini aventi formula generale M2O2 si ionizzano in M+ e O2-.
I perossidi inorganici reagiscono con alcuni gruppi funzionali di composti organici per dare perossidi organici e idroperossidi. Ad esempio gli acidi carbossilici reagiscono con il perossido di idrogeno per dare perossiacidi ovvero sostanze caratterizzate dal gruppo funzionale –OOH.
Perossidi organici
I perossidi organici hanno formula generale ROOR’ in cui R e R’ possono essere gruppi alchilici e arilici; se R’ è un idrogeno sono detti idroperossidi organici. Essi possono essere ottenuti dall’ossidazione di composti organici quali idrocarburi, olefine, alcol, aldeidi, chetoni e composti metallorganici.
Il legame perossidico presente nei perossidi organici può rompersi dando radicali liberi RO· o ROO· che fungono da iniziatori in alcune reazioni di polimerizzazione. I perossidi organici in presenza di legami insaturi possono dar luogo a reazioni esplosive. I perossidi organici sono usati quali acceleratori, attivatori, catalizzatori e iniziatori di reazioni.
La maggior parte di essi non diluiti possono prendere fuoco facilmente e bruciare rapidamente in quanto sono presenti nello stesso composto il carbonio che funge da combustibile e l’ossigeno. Alcuni perossidi organici possono decomporsi molto rapidamente e in modo esplosivo se sono esposti a calore, attrito, urti meccanici o contaminazione con materiali incompatibili.