Hidroperoxil

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.

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

Hidroperoxil

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

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

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

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

Reacció de regeneració

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

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

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

Cicle

Hidroperoxil com a producte de seqüències de reaccions

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

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

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

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

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:

${\displaystyle H_{3}CO^{\bullet }+O_{3}\rightarrow }$ diferents productes

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

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 ${\displaystyle HO_{x}}$, entre elles l'hidroperoxil

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

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

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

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*