Щелочные металлы

2 Na2O2 + 2 CO2 = 2 Na2CO3 + O2 + 464 кДж

служит основой применения пероксида натрия как источника кислорода в изолирующих противогазах и на подводных лодках. С легко окисляющимися веществами пероксид натрия реагирует настолько энергично, что взрыв может иногда последовать уже при простом соприкосновении.

Чистый Na2O2 бесцветен, но поступающий в продажу препарат обычно имеет желтую окраску (из-за примеси около 10 % NaO2).

Термическое разложение пероксида натрия происходит по схеме:

2 Na2O2 = 2 Na2O + O2­

начинает становиться заметным уже с 400 °С, а давление кислорода в одну атмосферу достигается при 636 °С. Под его избыточным давлением Na2O2 плавится при 600 °С.

При взаимодействии Na2O2 с водой происходит сильное разогревание, обусловленное образованием гидрата Na2O2·8H2O. Известно также кристаллическое соединение состава Na2O2·2H2O2·4H2O, теряющее воду при хранении в эксикаторе над серной кислотой. Аналогичное соединение калия кристаллизуется без воды. Оба вещества могут быть получены путем обработки соответствующих гидроксидов крепким пероксидом водорода при 0 °С.

При осторожной обработке пероксида натрия охлажденным до 0 °С спиртом по реакции:

Na2O2 + C2H5OH = C2H5­ONa + NaOOH

в виде белого порошка осаждается кислая соль пероксида водорода. Вещество это — гидропероксид натрия — отдаёт кислород еще легче, чем Na2O2, а с диоксидом углерода образует NaHCO4.

Чистый или содержащий различные добавки (например, хлорной извести с примесью солей никеля или меди) пероксид натрия носит техническое название “оксилит”. Смешанные препараты оксилита особенно удобны для получения кислорода, который выделяется ими под действием воды. Спрессованный в кубики оксилит может быть использован для получения равномерного тока кислорода в обычном аппарате для получения газов.

При сжигании лития в токе кислорода наряду с Li2O образуется также небольшие количества пероксида лития — Li2O2. В индивидуальном состоянии он может быть получен взаимодействием кипящего раствора LiOH (2 г/л) с 30 % раствором Н2О2. Образующийся осадок состава Li2O2·H2O2·3H2O промывают спиртом и затем выдерживают под вакуумом над фосфорным ангидридом (что ведёт к потере и Н2О и Н2О2). Термическое разложение пероксида лития по схеме:

2 Li2O2 = 2 Li2O + O2­

наступает около 300 °С.

Нехарактерные для К, Rb и Cs пероксиды Э2О2 могут быть получены в виде белых (или желтоватых) осадков действием точно рассчитанного количества кислорода на растворы соответствующих металлов в жидком аммиаке. Избытком кислорода они легко переводятся в надпероксиды ЭО2 (причем промежуточно образуются смеси Э2О2 и ЭО2 в том числе состава Э2О3). По окислительным свойствам все пероксиды Э2О3 других щелочных металлов похожи на пероксид натрия.

Характерные для K, Rb и Cs надпероксиды ЭО2 могут быть получены сжиганием металлов на воздухе [их теплоты образования из элементов практически одинаковы: 284 (K, Rb) или 288 (Cs) кДж/моль]. Они представляют собой твёрдые жёлтые вещества, кристаллические решётки которых подобны решётки СаС2.

Термический распад надпероксидов по схеме:

ЭО2 ® Э2О3 ® Э2О

начинает становиться заметным около 400 °С (по другим данным, при атмосферном давлении КО2 устойчив до 530 °С). С водой они реагируют по схеме:

2 ЭО2 + 2 Н2О = 2 ЭОН + Н2О2 + О2

(в случае К2О тепловой эффект равен 54 кДж/моль), а со способными окисляться веществами реакции протекают настолько бурно, что могут сопровождаться взрывом.

Надпероксид калия (КО2) нередко вводится в состав оксилита. Его взаимодействие с углекислым газом идет в этом случае по суммарному уравнению:

Copyright © 2025 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru