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EIN Superoxid ist eine chemische Verbindung, die das Superoxid-Ion enthält ${displaystyle O_{2}^{-ullet }}$ enthält.

Neben dem Superoxid-Ion enthält die Verbindung normalerweise a Alkali- oder Alkalisches Erdmetall-Ion. Einige Beispiele:

• Natriumsuperoxid: NaO₂
• Kaliumsuperoxid: KO₂
• Lithiumsuperoxid: LiO₂
• Calciumsuperoxid: Ca(O₂)₂
• Bariumsuperoxid: Ba(O₂)₂

Superoxide sind reaktiv und stark Reduzierstücke, reaktiver als Peroxide.

Struktur

Superoxid-Ion

Radikale

Es ${displaystyle O_{2}^{-ullet }}$ Superoxid-Ion ist a Radikale, das ein ungepaartes Elektron enthält und daher paramagnetisch hat Eigenschaften. Formal hat jedes Sauerstoffatom im Superoxid-Ion a Oxidationszustand ab -1/2.

Lewis-Struktur

Das Lewis-Struktur (siehe Abbildung), legt nahe, dass beide Sauerstoffatome unterschiedliche Oxidationsstufen aufweisen: eines hat die Oxidationszahl 0, das andere die Oxidationszahl -1. Diese Beschreibung basiert jedoch auf einem sehr statischen Modell der Elektronen in einem Molekül.

Orbitale

Eine dynamischere Beschreibung des Teilchens basiert auf den Möglichkeiten der Elektronen in einem Sauerstoffmolekül. Die nebenstehende Abbildung zeigt die Elektronenverteilung für das neutrale Molekül. Wir sehen links und rechts die Orbitale der losen Sauerstoffatome, in der Mitte die Orbitale des Teilchens Disauerstoff. Um alle Elektronen der neutralen Substanz aufzunehmen, wird sie bis auf zwei einfach besetzte Orbitale gefüllt. Die Orbitalstruktur ändert sich nicht, wenn ein zusätzliches Elektron hinzugefügt wird: Das zusätzliche Elektron im Superoxid-Anion findet seinen Platz im untersten freien Orbital: einem der beiden nur besetzten Orbitale.

Als Ergebnis wird das diradikalische Disauerstoff in das Superoxid-Radikalanion umgewandelt. Da das zusätzliche Elektron in a Molekülorbital es ist an keines der beiden Sauerstoffatome gebunden. Dies bringt die Struktur sehr nahe an zwei Sauerstoffatome, beide mit einer Oxidationszahl von -陆.

Biologie

Als Folge der biologischen Oxidationsreaktionen können als Nebenprodukt auch Superoxid-Ionen in Zellen produziert werden. Dies ist ein sehr reaktives Teilchen. Das Partikel wird daher schnellstmöglich durch das Enzym zerstört, bevor es Schaden anrichten kann Hyperventilieren aufgeräumt. Superoxid wird mit allen Arten von Krankheiten und dem Alterungsprozess in Verbindung gebracht. Das Enzym Superoxid-Dismutase, das Superoxid zu react Sauerstoff und Wasserstoffperoxid, ist bekanntlich das schnellste Enzym.