Donante de electrones

En química, un donante de electrones es una entidad química que transfiere electrones a otro compuesto. Es un agente reductor que, en virtud de su donación de electrones, se oxida a su vez en el proceso. Una definición obsoleta equiparaba un donante de electrones y una base de Lewis.

A diferencia de los agentes reductores tradicionales, la transferencia de electrones de un donante a un aceptor de electrones puede ser sólo fraccionada. El electrón no se transfiere completamente, lo que da como resultado una resonancia electrónica entre el donante y el aceptor. Esto conduce a la formación de complejos de transferencia de carga, en los que los componentes conservan en gran medida sus identidades químicas. El poder donador de electrones de una molécula donante se mide por su potencial de ionización, que es la energía necesaria para eliminar un electrón del orbital molecular ocupado más alto (HOMO).

El balance energético general (ΔE), es decir, la energía ganada o perdida, en una transferencia donante-aceptor de electrones está determinada por la diferencia entre la afinidad electrónica del aceptor (A) y el potencial de ionización (I):

Δ Δ E=A− − I{displaystyle {Delta }E=A-I,}

Electrónica y dispositivos moleculares

Los donantes de electrones son componentes de muchos dispositivos, como los dispositivos fotovoltaicos orgánicos. Los donantes de electrones típicos se someten a un proceso redox reversible para que puedan servir como relés de electrones. Las triarilaminas son donantes típicos.

En biología

NADH es un ejemplo de donante natural de electrones. El ácido ascórbico es otro ejemplo. Es un antioxidante soluble en agua.

En biología, los donantes de electrones liberan un electrón durante la respiración celular, lo que resulta en la liberación de energía. Los microorganismos, como las bacterias, obtienen energía en procesos de transferencia de electrones. A través de su maquinaria celular, el microorganismo recoge la energía para su uso. El resultado final de este proceso (cadena de transporte de electrones) es la donación de un electrón a un aceptor de electrones. Los hidrocarburos de petróleo, los disolventes menos clorados como el cloruro de vinilo, la materia orgánica del suelo y los compuestos inorgánicos reducidos son compuestos que pueden actuar como donadores de electrones. Estas reacciones son interesantes no sólo porque permiten a los organismos obtener energía, sino también porque participan en la biodegradación natural de contaminantes orgánicos. Cuando los profesionales de la limpieza utilizan atenuación natural monitoreada para limpiar sitios contaminados, la biodegradación es uno de los principales procesos que contribuyen.