¿Qué es la dismutación?

Átomo de Helio
Representación del átomo de Helio

Las dismutación, también llamada reacción de desproporción o desproporcionación (por traducción del inglés disproportionation), es un tipo de reacción de oxidorreducción en la que un elemento o especie química es a la vez reducido y oxidado.

Dicho elemento parte de en un estado de oxidación intermedio en cantidad de dos o más, y da lugar al menos otras dos formas con estados de oxidación diferentes al de partida, una en un estado de oxidación mayor y la otra en un estado menor.

En la dismutación, la misma sustancia es a la vez oxidada y reducida. La primera reacción de dismutación estudiada en detalle fue la dismutación del estaño:

2 Sn2+ → Sn4+ + Sn

Dismutación del agua oxigenada

Uno de los ejemplos más comunes de reacción de dismutación es la descomposición del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) en agua y oxígeno molecular:

2H2O2 → 2H2O + O2

En la dismutación del peróxido de hidrógeno, el oxígeno parte de un estado de oxidación -1, pero en los productos se encuentra en estado de oxidación -2 (en el agua) y cero (en el oxígeno molecular).

Es decir, el oxígeno de la molécula de peróxido de hidrógeno (H2O2) está en un estado de oxidación intermedio, el -1, y es reducido hasta el estado -2 para formar agua (H2O) y es también oxidado hasta el estado de oxidación 0 (cero) para formar oxígeno molecular (O2).

La reacción se puede esquematizar en estos dos pasos. Primero, una molécula de agua oxigenada se descompone en oxígeno molecular y libera 2 protones y 2 electrones:

H2O2 → O2 + 2H+ + 2e

Los dos protones y los electrones liberados reaccionan con otra molécula de agua oxigenada para formar dos moléculas de agua:

2H+ + H2O2 + 2e → 2H2O

Dando como resultado final que la reacción de dos moléculas de peróxido de hidrógeno sufre una dismutación en dos moléculas de agua y una de oxígeno molecular:

2H2O2 → 2H2O + O2

Otros ejemplos de dismutación

El cloruro de mercurio (I) sufre dismutación bajo radiación ultravioleta:

Hg2Cl2 → Hg + HgCl2

El ácido fosforoso dismuta al calentarse en ácido fosfórico y fosfina:

4H3PO3 → 3H3PO4 + PH3

La dismutación de radicales libres superóxidos en peróxido de hidrógeno y oxígeno molecular es una reacción catalizada en los organismos vivos por la enzima superóxido dismutasa (el estado de oxidación del oxígeno es -1/2 en el ión superóxido, -1 en el peróxido de hidrógeno y 0 (cero) en el oxígeno molecular):

2O2 + 2H+ → H2O2 + O2

Esta dismutación es muy importante para todos los organismos aerobios, incluyendo el ser humano. En todos ellos está presente la supéroxido dismutasa para proteger de la acción perjudicial de los radicales libres que se producen en la respiración celular.

Hay otros muchos ejemplos de dismutación en bioquímica. Por ejemplo, en la fermentación, una parte de la molécula de sustrato actúa como dador de electrones y otra parte como aceptora, por lo que se puede considerar como una forma de dismutación.

Referencias
  1. Biochemical basis of mitochondrial acetaldehyde dismutation in Saccharomyces cerevisiae.
  2. Milla González, Miguel. (2016) Equilibrios redox. Reacciones de dismutación: dismutación del yoduro de mercurio(I) en presencia de exceso de ión yoduro. Dpto. Química Analítica. Universidad de Cádiz.