¿Por qué el átomo de oxígeno extra en el peróxido de hidrógeno (H2O2) lo convierte en un antiséptico mientras que el agua (H2O) no es antiséptico?

El agua y el H2O2 tienen propiedades y estructuras completamente diferentes.

es agua o monóxido de dihidrógeno (estable)

es hidrógeno ‘por’ (extra) óxido (inestable).

Tras una larga exposición o exposición a la luz, 2 H2O2 —— → 2 H2O + O2

El agua tiene un solo átomo de O y tiene solo dos conjuntos de pares solitarios en el mismo átomo, por lo que no enfrenta repulsión de un par solitario a un par solitario. De hecho, es altamente estable y sustenta la ‘vida’.

El H2O2 tiene dos átomos de O que contienen cuatro conjuntos de pares solitarios que ejercen una repulsión coulombica directa entre sí, lo que hace que el enlace OO del peróxido sea débil y propenso a la escisión homolítica que da lugar a radicales .

¿Qué hacen los radicales? De alguna manera reaccionan con todo lo que se les ocurre para arrebatar electrones de otros para estabilizarse.

Bien, ¿ ahora qué es antiséptico?

Algo que impide que una herida se vuelva séptica (o se infecte gravemente antes de curarse, lo que puede provocar una pérdida permanente del órgano).

¿Por qué H2O2 sería el antiséptico?

Debido a que genera radicales que reaccionan con todo lo que se les presenta, y si se trata de células bacterianas vivas, serían eliminados instantáneamente debido al daño en el ADN causado por estos radicales.

¿Entonces el H2O2 también puede matar nuestras células vivas normales junto con la herida infectada?

Posible, pero en mucho menor medida (solo la cantidad que causa una ligera sensación de ardor). La concentración de H2O2 en un antiséptico se optimiza de esa manera.

Antes de entrar en contacto con el tejido de la piel o los glóbulos rojos, el H2O2 se encontraría con las células bacterianas mientras cubren la herida. Las bacterias consisten en células procariotas (mucho menos desarrolladas que las células eucariotas que tenemos nosotros, los seres humanos). Las células bacterianas son mucho más “simples” y no tienen un “núcleo unido a la membrana”. Entonces estos núcleos pueden ser atacados y destruidos fácilmente.
Por lo tanto, al entrar en contacto con H2O2 (básicamente los radicales), el ADN bacteriano se colapsa, el metabolismo de la célula y otras funciones se interrumpen y la célula muere, mientras que la mayoría de las células eucariotas permanecen sanas.

Y así es como se hace.

No es solo “el átomo de oxígeno extra”. Esto es agua:


Y esto es peróxido de hidrógeno:


El peróxido de hidrógeno es muy, muy diferente del agua. El enlace oxígeno-oxígeno es ridículamente inestable y se descompone a temperatura ambiente . La mayoría de las soluciones de peróxido de hidrógeno contienen compuestos estabilizadores que evitan la descomposición. El peróxido de hidrógeno actuará como agente oxidante y, como peróxido, como fuente de radicales libres dañinos. Los lípidos, las proteínas y el ADN son atacados por el peróxido de hidrógeno.

Antisépticos y desinfectantes: actividad, acción y resistencia.

No estoy seguro de la biología detrás de las propiedades antisépticas, pero puedo contarles sobre la química.

H2O contiene dos enlaces OH. Estos son enlaces muy estables. Están realmente felices de estar unidos a cada uno. H2O2, por otro lado, tiene un enlace simple OO. Casi siempre son muy, muy inestables. A los oxígenos no les gusta estar unidos entre sí de esta manera. Ni un poco.

Los enlaces inestables como el peróxido siempre están buscando algún nuevo reactivo que aparezca y reaccione con él, formando un nuevo enlace estable. Esos oxígenos están en una relación muy infeliz y siempre están buscando a alguien nuevo.

Cuando el peróxido encuentra bacterias, ahora tiene algo con lo que reaccionar. Las membranas, las paredes celulares, los orgánulos … ¡Todos estos son excelentes socios para el oxígeno! El peróxido reacciona felizmente con la bacteria, transformando químicamente partes de la bacteria. Desafortunadamente para la bacteria, necesita sus partes en buen estado de funcionamiento. Químicamente, los nuevos enlaces son estables, pero biológicamente esto es muy malo para las bacterias. La reacción con el peróxido impide que sus partes funcionen correctamente. Como resultado, la bacteria muere.

Notas:
Los enlaces inestables pueden sufrir muchas reacciones. En el caso del peróxido, la reacción es una reacción de oxidación.

El peróxido, como dije, siempre está buscando algo con lo que reaccionar. Es por eso que el peróxido se vuelve “malo”. Con el tiempo, el peróxido encontrará algo con lo que reaccionar, incluso si es solo el agua con la que se mezcla.

El peróxido de hidrógeno es un compuesto muy inestable que tiene oxígeno en estado de oxidación -1. Se descompone fácilmente para dar oxígeno naciente a temperatura ambiente que tiene un tremendo poder oxidante:
H2O2 ————-> H2O + [O]

A este respecto, es similar al agua de cloro que también genera oxígeno naciente:
Cl2 + H2O ———-> HCl + HOCl
HOCl ———–> HCl + [O]

El agua, por otro lado, es un compuesto extremadamente estable. Por lo tanto, no tiene tales propiedades especiales.

Acidez.
El hidrógeno suelto daña en una variedad de cosas, excepto los álcalis, donde se forman las sales.

Si no me equivoco, el oxígeno adicional proporciona las capacidades de oxidación en el caso del peróxido de hidrógeno, lo que lo convierte en un agente oxidante.

H2O2 es inestable; se descompone fácilmente en H2O y un átomo de oxígeno “nativo” o libre, este último es un fuerte oxidante y mata los gérmenes.

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