Durante um procedimento de laboratório, notou-se que uma molécula intermediária era muito reativa. Depois de um processo de purificação, determinou-se que a fórmula química dela era
, que é chamado hidrogenoperoxila. Explique por que a reatividade de
é tão alta.
Passo 1
O enunciado diz que a molécula intermediária é
, chamada hidrogenoperoxila, e pede para explicar por que sua reatividade é tão alta. O conteúdo central aqui é química de radicais e energia de ligação: vamos mostrar que
é um radical (tem elétron desemparelhado) e que possui uma ligação O–O relativamente fraca, o que juntos fazem dela uma espécie extremamente reativa.
Passo 2
Primeiro, note que
é um radical, pois tem um elétron desemparelhado. Escrevendo sua estrutura:
esse “
” indica o elétron livre no oxigênio terminal. Radicais são, por definição, muito reativos porque buscam completar o par de elétrons que lhes falta.
Passo 3
Além disso, a ligação O– O (peróxido) em
tem energia de dissociação baixa, em torno de
a
,
, bem menor que, por exemplo, a ligação C– H (
,
). Isso significa que é relativamente fácil quebrar a ligação O– O, gerando espécies como
ou
, que são radicais ainda mais reativos.
Passo 4
Por causa do elétron livre e da fragilidade da ligação O–O,
participa facilmente de reações de abstração de hidrogênio ou de adição em duplas ligações, iniciando cadeias de reações radicais. Em síntese, ela:
. Quer emparelhar seu elétron livre, atacando outras moléculas.
. Tem um ponto de quebra fraco (O–O), formando outros radicais.
Resposta
A reatividade de
é altíssima porque ela é um radical (possui um elétron desemparelhado no oxigênio) e ainda carrega uma ligação peróxido O–O de baixa energia de dissociação; juntos, esses fatores fazem com que ela reaja quase instantaneamente para emparelhar seu elétron e fragmentar essa ligação fraca.