El peróxido de magnesio (MgO 2 ) es un peróxido de polvo fino inodoro con un color de blanco a blanquecino. Es similar al peróxido de calcio porque el peróxido de magnesio también libera oxígeno al descomponerse a una velocidad controlada con agua. Comercialmente, el peróxido de magnesio a menudo existe como un compuesto de peróxido de magnesio e hidróxido de magnesio .
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Nombres | |
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Nombre IUPAC Peróxido de magnesio | |
Otros nombres Dióxido de magnesio, bióxido de magnesio, ONU 1476 | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.034.928 ![]() |
Número CE |
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PubChem CID | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
MgO 2 | |
Masa molar | 56.3038 g / mol |
Apariencia | Polvo blanco o blanquecino |
Densidad | 3 g / cm 3 |
Punto de fusion | 223 ° C (433 ° F; 496 K) |
Punto de ebullición | 350 ° C (662 ° F; 623 K) (se descompone) |
insoluble | |
Estructura | |
Cúbico, cP12 | |
Pa 3 , No. 205 | |
Farmacología | |
A02AA03 ( OMS ) A06AD03 ( OMS ) | |
Peligros | |
Principales peligros | Oxidante ( O ) |
Frases R (desactualizadas) | R8 |
Frases S (desactualizadas) | S17 , S36 |
NFPA 704 (diamante de fuego) | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
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Referencias de Infobox | |
Estructura
El O 2 , al igual que el N 2 , tiene la capacidad de unirse tanto de lado como de extremo. La estructura del MgO 2 se ha calculado como una forma triangular con la molécula de O 2 uniéndose al magnesio. Esta disposición es el resultado de que el Mg + dona carga al oxígeno y crea un Mg 2+ O 2 2− . El enlace entre el O 2 y el átomo de magnesio tiene una energía de disociación aproximada de 90 kJ mol -1 . [1]
En estado sólido, el MgO 2 tiene una estructura cristalina cúbica de tipo pirita con iones Mg 2+ de 6 coordenadas y grupos peróxido de O 2 2− , según datos experimentales [2] y predicción de la estructura cristalina evolutiva, [3] este último prediciendo una transición de fase a la presión de 53 GPa a una estructura tetragonal con iones Mg 2+ de 8 coordenadas . Mientras que en condiciones normales, el MgO 2 es un compuesto metaestable (menos estable que), a presiones superiores a 116 GPa se predice que se volverá termodinámicamente estable en la fase tetragonal. Esta predicción teórica se ha confirmado experimentalmente mediante síntesis en una celda de yunque de diamante calentada con láser. [4]
Síntesis
El MgO 2 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 tanto hierro del entorno de reacción como sea posible debido a la capacidad del hierro para catalizar la degradación del peróxido. La adición de estabilizadores de oxígeno como el silicato de sodio también se puede utilizar para ayudar a prevenir la degradación prematura del peróxido. Independientemente, un buen rendimiento de esta reacción es solo alrededor del 35%. [5]
Los altos rendimientos se complican aún más por el hecho de que el MgO 2 reacciona con el agua para degradar el peróxido en hidróxido de magnesio , también conocido como leche de magnesia.
Aplicaciones
El peróxido de magnesio es un compuesto liberador de oxígeno estable , que se utiliza en las industrias agrícola y medioambiental . Se utiliza para reducir los niveles de contaminantes en las aguas subterráneas . El peróxido de magnesio se utiliza en la biorremediación de suelos contaminados y puede mejorar la calidad del suelo para el crecimiento y metabolismo de las plantas . También se utiliza en la industria de la acuicultura para la biorremediación.
Con fines de saneamiento, el peróxido de magnesio se usa a menudo como fuente de oxígeno para organismos aeróbicos en el tratamiento y eliminación de desechos biológicos. Dado que la descomposición de los hidrocarburos en el suelo suele ser más rápida en condiciones aeróbicas, el MgO 2 también se puede agregar a las pilas de compost o en el suelo para acelerar las actividades de los microbios y reducir los olores producidos en el proceso. [6]
En determinadas circunstancias, también se ha demostrado que el MgO 2 inhibe el crecimiento de bacterias. En particular, el crecimiento de bacterias reductoras de sulfato puede inhibirse en un entorno que contenga peróxido de magnesio. Si bien el oxígeno se disocia lentamente, se teoriza que luego puede actuar para desplazar el sulfato que normalmente actúa como aceptor de electrones terminal en su cadena de transporte de electrones. [7]
Toxicidad
El peróxido de magnesio es un irritante que puede causar enrojecimiento, picazón, hinchazón y puede quemar la piel y los ojos al contacto. La inhalación también puede causar irritación de los pulmones, la nariz y la garganta, además de provocar tos. La exposición a largo plazo puede provocar daño pulmonar, dificultad para respirar y opresión del pecho. La ingestión de MgO 2 puede causar numerosos efectos adversos que incluyen: hinchazón, eructos, dolor abdominal, irritación de la boca y garganta, náuseas, vómitos y diarrea. [8] [9]
Desde el punto de vista medioambiental, el peróxido de magnesio no es un compuesto de origen natural y no se sabe que persista en el medio ambiente durante períodos prolongados, en su estado completo o que se bioacumule. La degradación natural del MgO 2 conduce a hidróxido de magnesio, O 2 y H 2 O.Si se derrama, el MgO 2 debe estar contenido y aislado de las vías fluviales, desagües de alcantarillado y debe aislarse de materiales combustibles o productos químicos como papel, tela y madera. [6]
Reacciones ambientales comunes
El magnesio existe en la atmósfera superior en una variedad de formas moleculares diferentes. Debido a su capacidad para reaccionar con el oxígeno común y los compuestos simples de carbono-oxígeno, el magnesio puede existir en compuestos oxidados que incluyen MgO 2 , OMgO 2 , MgO y O 2 MgO 2 . [10]
- MgCO 3 + O → MgO 2 + CO 2
- OMgO 2 + O → MgO 2 + O 2
- MgO + O 3 → MgO 2 + O 2
- MgO 2 + O 2 → O 2 MgO 2
- MgO 2 + O → MgO + O 2
En contacto con el agua se descompone por las reacciones:
- MgO 2 + 2 H 2 O → Mg (OH) 2 + H 2 O 2
- 2 H 2 O 2 → 2 H 2 O + O 2
Referencias
- ^ Plowright, Richard J .; Thomas J. McDonnell; Timothy G. Wright; John MC Plane (28 de julio de 2009). "Estudio teórico de Mg + −X y [X − Mg − Y] + complejos importantes en la química del magnesio ionosférico (X, Y = H2O, CO2, N2, O2 y O)". Revista de Química Física . 113 (33): 9354–9364. doi : 10.1021 / jp905642h . PMID 19637880 .
- ^ Vannerberg N. (1959). "La formación y estructura del peróxido de magnesio". Ark. Kemi . 14 : 99-105.
- ^ Zhu, Qiang; Oganov, Artem R .; Lyakhov, Andriy O. (2013). "Nuevos compuestos estables en el sistema Mg – O a alta presión". Física Química Física Química . 15 (20): 7696–700. Código Bibliográfico : 2013PCCP ... 15.7696Z . doi : 10.1039 / c3cp50678a . PMID 23595296 .
- ^ Lobanov, Sergey S .; Zhu, Qiang; Holtgrewe, Nicholas; Prescher, Clemens; Prakapenka, Vitali B .; Oganov, Artem R .; Goncharov, Alexander F. (1 de septiembre de 2015). "Peróxido de magnesio estable a alta presión" . Informes científicos . 5 (1): 13582. arXiv : 1502.07381 . Código bibliográfico : 2015NatSR ... 513582L . doi : 10.1038 / srep13582 . PMC 4555032 . PMID 26323635 .
- ^ Shand, Mark A. (2006). La química y la tecnología de la magnesia . John Wiley e hijos. ISBN 978-0-471-98056-8.[ página necesaria ]
- ^ a b Vidali, M. (1 de julio de 2001). "Biorremediación. Una visión general". Química pura y aplicada . 73 (7): 1163-1172. doi : 10.1351 / pac200173071163 . S2CID 18507182 .
- ^ Chang, Yu-Jie; Yi-Tang Chang; Chun-Hsiung Hung (2008). "El uso de peróxido de magnesio para la inhibición de bacterias reductoras de sulfato en condiciones anóxicas". J Ind Microbiol Biotechnol . 35 (11): 1481-1491. doi : 10.1007 / s10295-008-0450-6 . PMID 18712535 . S2CID 13089863 .
- ^ "Resumen de seguridad del producto: peróxido de magnesio" (PDF) . Solvay America Inc . Consultado el 25 de abril de 2012 .
- ^ Pohanish, Richard P. (2011). Manual de sustancias químicas y cancerígenas tóxicas y peligrosas de Sittig . William Andrew. págs. 1645-1646. ISBN 978-1437778700.
- ^ Plano, John MC; Charlotte L. Whalley (2012). "Un nuevo modelo de química del magnesio en la atmósfera superior". Journal of Physical Chemistry A . 116 (24): 6240–6252. Código bibliográfico : 2012JPCA..116.6240P . doi : 10.1021 / jp211526h . PMID 22229654 .