Надпероксид натрия

Надпероксид натрия
Общие
Систематическое наименование	Надпероксид натрия
Традиционные названия	супероксид натрия, гипероксид натрия, диоксид натрия, надперекись натрия
Хим. формула	NaO2
Физические свойства
Состояние	оранжево-жёлтые кристаллы
Молярная масса	54,99 г/моль
Плотность	2,21 г/см³
Термические свойства
Мол. теплоёмк.	71,88 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	−261 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	12034-12-7
SMILES	[Na+].[O-][O]
RTECS	WE2860010
Безопасность
NFPA 704	0 3 1 OX
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Надперокси́д на́трия — бинарное соединение натрия и кислорода с формулой NaO₂, оранжево-жёлтые кристаллы с ионной кристаллической решеткой.

Получение

• Пероксид натрия при высоких давлении (100 ат) и температуре взаимодействует с кислородом:

${\displaystyle {\mathsf {Na_{2}O_{2}+O_{2}\ {\xrightarrow {450^{o}C,p}}\ 2\ NaO_{2}}}}$

• Того же результата можно добиться сжиганием натрия в кислороде под давлением:

${\displaystyle {\mathsf {Na+O_{2}\ {\xrightarrow {400^{o}C,p}}\ \ NaO_{2}}}}$

Физические свойства

Надпероксид натрия образует оранжево-жёлтые кристаллы. Имеет ионное строение (Na⁺)(O₂^-).

При температуре выше −50 °С устойчива фаза I — кубическая сингония, пространственная группа F m3m, параметры ячейки a = 0,549 нм, Z = 4.

При температуре в интервале от −77 °С до −50 °С существует фаза II — кубическая сингония, пространственная группа P a3, параметры ячейки a = 0,546 нм.

При температуре в интервале от −230 °С до −77 °С существует фаза III — ромбическая сингония, пространственная группа P nnm, параметры ячейки a = 0,426 нм, b = 0,554 нм, c = 0,334 нм.

При температуре ниже −230 °С существует фаза IV с плотностью 2,21 г/см³.

Химические свойства

• При нагревании надпероксид натрия уже при 100°С начинает выделять кислород:

${\displaystyle {\mathsf {2\ NaO_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ Na_{2}O_{2}+O_{2}\uparrow }}}$

• Надпероксид натрия растворяется в жидком аммиаке, из которого при охлаждении до -32,5°С выпадает комплекс NaO₂•2NH₃.

• С водой надпероксид реагирует с выделением перекиси водорода и кислорода:

${\displaystyle {\mathsf {2\ NaO_{2}+2\ H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}\ 2\ NaOH+H_{2}O_{2}+O_{2}\uparrow }}}$

• а в присутствии катализатора, например MnO₂, реакция идёт по схеме:

${\displaystyle {\mathsf {4\ NaO_{2}+2\ H_{2}O\ {\xrightarrow {MnO_{2}}}\ 4\ NaOH+3\ O_{2}\uparrow }}}$

• аналогично идёт реакция и с кислотами:

${\displaystyle {\mathsf {4\ NaO_{2}+4\ HCl\ {\xrightarrow {\ }}\ 4\ NaCl+2\ H_{2}O+3\ O_{2}\uparrow }}}$

• реагирует с углекислым газом:

${\displaystyle {\mathsf {4\ NaO_{2}+2\ CO_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2\ Na_{2}CO_{3}+3\ O_{2}\uparrow }}}$

• при нагревании реагирует с оксидом углерода(II):

${\displaystyle {\mathsf {2\ NaO_{2}+CO\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ Na_{2}CO_{3}+O_{2}\uparrow }}}$

• Надпероксид натрия является сильным окислителем:

${\displaystyle {\mathsf {4\ NaO_{2}+3\ C\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ 2\ Na_{2}CO_{3}+CO_{2}\uparrow }}}$

${\displaystyle {\mathsf {NaO_{2}+Al\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ \ NaAlO_{2}}}}$

Применение

Используется как компонент систем регенерации кислорода самостоятельно или в смеси с надпероксидом калия.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.

Эта страница в последний раз была отредактирована 25 января 2024 в 09:43.