Peróxido de magnesio

El peróxido de magnesio (MgO₂) es un peróxido en polvo fino e inodoro de color blanco a blanquecino. Es similar al peróxido de calcio porque el peróxido de magnesio también libera oxígeno al descomponerse a un ritmo controlado con el agua. Comercialmente, el peróxido de magnesio suele existir como un compuesto de peróxido de magnesio e hidróxido de magnesio.

Estructura

O₂, similarly to N₂, tiene la capacidad de atar de lado o extremo. La estructura de MgO₂ se ha calculado como una forma triangular con el O₂ molécula de unión lateral al magnesio. Este arreglo es el resultado del Mg⁺ donando carga al oxígeno y creando un Mg²⁺O₂^{2 - 2}. El vínculo entre O₂ y el átomo de magnesio tiene una energía de disociación aproximada de 90 kJ mol⁻¹.

En el estado sólido, MgO₂ tiene una estructura de cristal tipo pirite cúbica con Mg²⁺ iones y O₂^{2 - 2} grupos de peróxido, según datos experimentales y la predicción de la estructura de cristal evolutiva, este último predice una transición de fase a la presión de 53 GPa a una estructura tetragonal con Mg de 8 coordenadas²⁺ iones. Mientras que en condiciones normales MgO₂ es un compuesto metastable (menos estables que MgO+12O2{displaystyle {ce {fnK} {fnK}} {fnK}}} {fnK}}}}} {fnK}}}}}), a presiones por encima de 116 GPa se prevé que se vuelva termodinámicamente estable en la fase tetragonal. Esta predicción teórica ha sido confirmada experimentalmente a través de la síntesis en una célula malvada de diamantes calentada por láser.

Síntesis

MgO₂ se puede producir mezclando MgO con peróxido de hidrógeno para crear peróxido de magnesio y agua. Al ser una reacción exotérmica, debe enfriarse y mantenerse entre 30 y 40 grados Celsius. También es importante eliminar la mayor cantidad posible de hierro del entorno de reacción debido a la capacidad del hierro para catalizar la degradación del peróxido. También se puede utilizar la adición de estabilizadores de oxígeno, como el silicato de sodio, para ayudar a prevenir la degradación prematura del peróxido. De todos modos, un buen rendimiento de esta reacción es sólo de alrededor del 35%.

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Los rendimientos altos se complican aún más por el hecho de que MgO₂ reacciona con agua para degradar el peróxido en hidroxido de magnesio, también conocido como leche de magnesia.

aplicaciones

El peróxido de magnesio es un compuesto estable de liberación de oxígeno, que se utiliza en las industrias agrícolas y ambientales. Se usa para reducir los niveles de contaminantes en el agua subterránea. El peróxido de magnesio se usa en la biorremediación del suelo contaminado y puede mejorar la calidad del suelo para el crecimiento y el metabolismo de las plantas. También se utiliza en la industria de la acuicultura para la biorremediación.

Para fines de saneamiento, el peróxido de magnesio a menudo se usa como fuente de oxígeno para organismos aeróbicos en el tratamiento y eliminación de residuos biológicos. Dado que el desglose de los hidrocarburos en el suelo suele ser más rápido en condiciones aeróbicas, también se puede agregar MgO ₂ a pilas de compost o en el suelo para acelerar las actividades de microbios y reducir los olores producidos en el proceso.

En ciertas circunstancias, también se ha demostrado que MgO ₂ inhibe el crecimiento de las bacterias. En particular, el crecimiento de bacterias reductoras de sulfato puede inhibirse en un entorno que contiene peróxido de magnesio. Mientras que el oxígeno se disocia lentamente, se teoriza que luego puede actuar para desplazar el sulfato que normalmente actúa como el aceptador de electrones terminales en su cadena de transporte de electrones.

toxicidad

El peróxido de magnesio es un irritante que puede causar enrojecimiento, picazón, hinchazón y puede quemar la piel y los ojos en contacto. La inhalación también puede causar irritación en los pulmones, la nariz y la garganta, además de causar tos. La exposición a largo plazo puede provocar daño pulmonar, falta de aliento y apriete del cofre. La ingestión de MgO ₂ puede causar numerosos efectos adversos que incluyen: hinchazón, eructo, dolor abdominal, irritación de la boca y garganta, náuseas, vómitos y diarrea.

Ambientalmente, el peróxido de magnesio no es un compuesto natural y no se sabe que persista en el medio ambiente durante tiempos prolongados, en su estado completo o bioacumulado. La degradación natural de MgO ₂ conduce al hidróxido de magnesio, O ₂ , y H ₂ o. Si se derrama, MgO ₂ debe estar contenido y aislado de cualquier vía fluvial, desagües de alcantarillado, y debe aislarse de materiales combustibles o productos químicos, incluidos papel, tela y madera.

reacciones ambientales comunes

El magnesio existe en la atmósfera superior en una variedad de diferentes formas moleculares. Debido a su capacidad para reaccionar con los compuestos comunes de oxígeno y oxígeno de carbono simples, el magnesio puede existir en compuestos oxidados, incluidos MgO ₂ , OMGO ₂ , MgO y O ₂ MgO ₂ .

MgCO₃ + O → MgO₂ + CO₂

OMgO₂ + O → MgO₂ + O₂

MgO + O₃ → MgO₂ + O₂

MgO₂ + O₂ → O₂MgO₂

MgO₂ + O → MgO + O₂

En contacto con el agua se descompone por las reacciones:

MgO₂ + 2 H₂O → Mg(OH)₂ + H₂O₂

2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂