imported>Orci: /* Einzelnachweise */ +Navileiste

2025-09-26T19:40:29Z

Einzelnachweise: +Navileiste

Neue Seite

[[Datei:superoxide.svg|150px|mini|Dioxid(1−) [[Anion]]]]
'''Hyperoxide''' oder '''Superoxide''' sind chemische Verbindungen, die das vom [[Sauerstoff]] abgeleitete '''Dioxid(1−)'''-[[Anion]] (•O2−) enthalten. Der Sauerstoff hat in diesen Verbindungen die [[Oxidationszahl]] −½.

Verbindungen mit dem O22−-Anion, wie [[Wasserstoffperoxid|H2O2]] und [[Bariumperoxid|BaO2]], sind
[[Peroxid]]e, keine Hyperoxide.

== Name ==
In der deutschsprachigen Fachliteratur wird häufig Hyperoxid als Name verwendet. Obwohl „Superoxid“ in der biochemischen Nomenklatur genannt wird, wird dieser im Deutschen nicht empfohlen und stattdessen die Verwendung des systematischen Namens '''Dioxid(1−)''' empfohlen, da das Präfix „Super“ nicht in allen Sprachen dieselbe Bedeutung hat.<ref>Wolfgang Liebscher, Ekkehard Fluck: [http://books.google.com/books?id=i5HdWb6iWrgC&pg=PA108 ''Die systematische Nomenklatur der anorganischen Chemie.''] Springer, 1998, ISBN 3-540-63097-X, S. 108.</ref>
Im Englischen ist „superoxide“ von der [[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]] als alternativer Name zur systematischen Bezeichnung akzeptiert. „Hyperoxide“ wird dagegen von IUPAC als obsolet betrachtet.<ref>[[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]]: [http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf ''Red Book.''] (PDF; 4,3 MB). S. 73 und 320.</ref>

== Eigenschaften ==
Die Hyperoxide der Alkali- und Erdalkalimetalle sind gelbe bis orange, kristalline, [[paramagnetisch]]e Festkörper. Beim Erhitzen unter Sauerstoffabschluss zerfallen sie unter Bildung der entsprechenden [[Peroxide]] und Sauerstoffentwicklung. Hyperoxide [[Disproportionierung|disproportionieren]] in Gegenwart von Wasser unter Sauerstoffentwicklung und Bildung von Wasserstoffperoxid sowie der Hydroxide:

:<math> \mathrm{ 2 \ {}^\bullet\mathrm{O}^-_2 \ + \ 2 \ H_2O \ \longrightarrow \ H_2O_2 \ + \ 2 \ OH^- \ + \ O_2} </math>

{| class="wikitable"
|+ Alkalisuperoxide
|- style="background: #DDFFDD;"
!
! [[Lithiumsuperoxid]]
! [[Natriumsuperoxid]]
! [[Kaliumsuperoxid]]
! [[Rubidiumsuperoxid]]
! [[Caesiumsuperoxid]]
|-
| Formel
| LiO2
| NaO2
| KO2
| RbO2
| CsO2
|-
| Aussehen
| gelb
| gelb bis orange
| gelb
| hellgelb
| gelb bis orange
|-
| Schmelzpunkt
| zersetzt sich ab 25 °C
| 551,7 °C
| 560 °C
| zersetzt sich zwischen 280 und 360 °C
| 600 °C
|}

== Bildung ==
Hyperoxide entstehen bei der Verbrennung der [[Alkalimetall]]e [[Kalium]], [[Rubidium]] und [[Caesium]] in Gegenwart von Sauerstoff. [[Natrium]] verbrennt dagegen hauptsächlich zum [[Peroxid]]. [[Lithium]] – auch bei großem Sauerstoffüberschuss – überwiegend zum [[Oxid]]. Der Grund für das unterschiedliche Verhalten liegt im Anwachsen des [[Ionenradius]] mit steigender Periode des Alkalimetalls, der Zunahme der [[HSAB-Konzept|Weichheit]] der Kationen und im Gewinn an [[Gitterenergie]]: während das kleine, [[HSAB-Konzept|harte]] Lithium-Kation das ebenfalls kleine und harte Oxid-Anion als Bindungspartner im Ionenkristall bevorzugt, tritt ab Kalium, aber insbesondere beim Rubidium bzw. Caesium das große, wesentlich weichere Hyperoxid-Anion an dessen Stelle.

== Biochemie ==
Hyperoxide entstehen auch bei normalen Stoffwechselprozessen im Zuge der Reduktion molekularen Sauerstoffs z. B. in der [[Atmungskette]] und können infolge ihrer hohen Reaktivität Zellstrukturen ggf. irreversibel zerstören. Sie werden daher den [[Reaktive Sauerstoffspezies|reaktiven Sauerstoffspezies]] (''RSS'' oder englisch ''ROS'') zugeordnet. Für den schnellen Abbau solcher freien Radikale ist das [[Enzym]] [[Superoxid-Dismutase]] zuständig. Die Reaktion erfolgt ähnlich wie die Zersetzung in wässriger Lösung über eine Disproportionierung des Hyperoxids in Sauerstoff und Peroxid. Letzteres wird als Wasserstoffperoxid frei, welches durch eine [[Katalase]] weiter zu Sauerstoff und Wasser entgiftet wird. Das Wasserstoffperoxid kann aber auch über [[Peroxidase]]n (z. B. Abbau von [[Lignin]] oder [[Aromaten]]) und [[Haloperoxidase]]n Verwendung im Organismus finden.

Neuere Studien schreiben [[Reaktive Sauerstoffspezies|RSS]] wie dem Hyperoxid und dem [[Wasserstoffperoxid]] neben der Generierung [[Oxidativer Stress|oxidativen Stresses]] eine wichtige Signalfunktion z. B. im Gehirn bei der Signalübertragung, der [[Synaptische Plastizität|synaptischen Plastizität]] und der Gedächtnisbildung zu. Sie wirken dort zudem stark vasodilatierend (gefäßerweiternd) und scheinen daher wichtig für die Steigerung des [[Gehirn|zerebralen]] Blutflusses und des zerebrovaskulären [[Tonus]] zu sein.<ref>K. T. Kishida, E. Klann: ''Sources and targets of reactive oxygen species in synaptic plasticity and memory.'' In: ''[[Antioxid Redox Signal]].'' 9, 2007, S. 233–244. PMID 17115936.</ref>

== Geschichte ==
Dass Hyperoxide bei der Reaktion von Alkalimetallen mit Sauerstoff eine Rolle spielen und die bisherigen Reaktionsgleichungen (die die Bildung von Tetroxiden annahmen) dafür falsch waren, fand 1931 [[Linus Pauling]] heraus. Pauling schlug auch den Namen vor. 1934 wurde das experimentell von [[Edward W. Neuman]] (1904–1955) bestätigt, indem er zeigte, dass Kaliumhyperoxid die magnetischen Eigenschaften freier Radikale hatte.<ref>Derek Lowe, Das Chemiebuch, Librero 2017, S. 296</ref>

Dass Hyperoxide auch in Lebewesen eine Rolle spielen, schlug zuerst 1954 [[Rebecca Gershman]] (1903–1986) vor, und [[Irwin Fridovich]] schlug in den 1960er Jahren vor, dass sich Hyperoxide frei in lebenden Zellen bewegen, konnte sich mit dieser Ansicht aber damals noch nicht durchsetzen. 1968 identifizierte [[Joe Milton McCord]] (* 1945) ein schon bekanntes, häufig vorkommendes Enzym als Hyperoxid-Einfänger in Zellen und nannte es Hyperoxid-Dismutase.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Sauerstoff-Stoffgruppen}}

[[Kategorie:Hyperoxid| ]]
[[Kategorie:Stoffgruppe]]

Hyperoxide - Versionsgeschichte

imported>Orci: /* Einzelnachweise */ +Navileiste