Надпероксид натрия

Надпероксид натрия
Общие
Систематическое наименование	Надпероксид натрия
Традиционные названия	Натрия супероксид, гипероксид натрия
Химическая формула	NaO2
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	оранжево-желтые кристаллы
Молярная масса	54,99 г/моль
Плотность	2,21 г/см³
Термические свойства
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	71,88 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)	-261 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	12034-12-7

Надпероксид натрия — окисел натрия с формулой NaO₂, оранжево-желтые кристаллы с ионной кристаллической решеткой.

Получение

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

$\mathsf{Na_2O_2 + O_2 \ \xrightarrow{450^oC, p}\ 2\ NaO_2 }$

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

$\mathsf{Na + O_2 \ \xrightarrow{400^oC, p}\ 2\ NaO_2 }$

Физические свойства

Надпероксид натрия образует оранжево-желтые 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 = 334 нм. При температуре ниже -230°С существует фаза IV с плотность 2,21 г/см³.

Химические свойства

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

$\mathsf{2\ NaO_2 \ \xrightarrow{\ }\ Na_2O_2 + O_2\uparrow }$

• 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:

$\mathsf{2\ NaO_2 + 2\ H_2O \ \xrightarrow{\ }\ 2\ NaOH + H_2O_2 + O_2\uparrow }$

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

$\mathsf{4\ NaO_2 + 2\ H_2O \ \xrightarrow{MnO_2}\ 4\ NaOH + 3\ O_2\uparrow }$

• аналогично идёт реакция и с кислотами:

$\mathsf{2\ NaO_2 + 2\ HCl \ \xrightarrow{\ }\ 2\ NaCl + H_2O_2 + O_2\uparrow }$

• реагирует с углекислым газом:

$\mathsf{4\ NaO_2 + 2\ CO_2 \ \xrightarrow{\ }\ 2\ Na_2CO_3 + 3\ O_2\uparrow }$

• при нагревании реагирует с оксидом углерода(II):

$\mathsf{2\ NaO_2 + CO \ \xrightarrow{100^oC}\ Na_2CO_3 + O_2\uparrow }$

• Надпероксид натрия является сильным окислителем:

$\mathsf{4\ NaO_2 + 3\ C \ \xrightarrow{100^oC}\ 2\ Na_2CO_3 + CO_2\uparrow }$

$\mathsf{NaO_2 + Al \ \xrightarrow{100^oC}\ 2\ NaAlO_2 }$

Применение

Используется как компонент систем регенерации кислорода.

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