过氧化钠
化学式Na2O2
一、综述
[-O-O-]2-为过氧离子,在[-O-O-]2-中,氧与氧之间是共价键。过氧化钠是淡黄色粉末,商品常制成圆形小颗粒。熔点约为675℃,相对密度为2.805,有二水合物和八水合物。具有强
氧化性,能强烈地氧化一些金属,例如能与乙醇,与其他易燃品放置在一起发生燃烧。在熔融状态,几乎不分解,但遇到棉花、炭粉或铝粉时可发生爆炸,使用时要小心。易吸潮,与水或稀酸作用时,生成过氧化氢,并猛烈放热。生成的过氧化氢不稳定。立即分解放出氧气,故加热过氧化钠水溶液则放出氧气。过氧化钠与强氧化剂,如高锰酸钾,作用也显示
还原性。它不溶于乙醇。通常可通过在不含二氧化碳的干燥空气流中把
金属钠加热到300℃来制取过氧化钠。由于它易潮解,易和二氧化碳反应,必须保存在密封的器皿中。
二、理化性质
①氧化物的一种,其中氧元素为-1价。
②物理性质:淡黄色粉末,密度2.805g/cm^3
③化学性质:过氧化钠是强氧化剂,具有漂白性,不是
碱性氧化物,但可与水、二氧化碳、酸性物质反应,反应过程中常有氧气放出,
化学方程式分别为:
与水反应:2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
与CO2反应:2Na2O2+2CO2==2
Na2CO3+O2
2Na2O2+2
H2SO4(稀)==2
Na2SO4+O2↑+2H2O ,反应放热。
2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
Na2O2+SO2==Na2SO4
Na2O2投入
FeCl2溶液中可将Fe(2+)氧化成Fe(3+),生成
Fe(OH)3沉淀。
Na2O2投入
H2S溶液中可将H2S氧化成单质硫。
④热力学函数(298.15K,100kPa):
标准摩尔
生成热ΔfHmθ(kJ·mol^-1):-510.9
标准摩尔生成吉布斯自由能ΔfGmθ(kJ·mol^-1):-447.7
标准熵Smθ(J·mol^-1·K^-1):95.0
三、应用
它具有强氧化性,在熔融状态时遇到棉花、炭粉、铝粉等还原性物质会发生爆炸。因此存放时应注意安全,不能与
易燃物接触。它易吸潮,遇水或稀酸时会发生反应,生成O2。
过氧化钠可用来除去O2中的H2O和CO2杂质。
它能与CO2作用,放出O2。根据这个性质,可将它用作供氧剂,用于矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合,将人们呼出的CO2再转换成O2,以供呼吸之用。
过氧化钠还可以用于消毒、杀菌和漂白等,在工业上常用做
漂白剂、杀菌剂、消毒剂、去臭剂、氧化剂等。
物理性质
固体(粉末)纯的过氧化钠为白色,因其中常含有
超氧化钠而显淡黄色
摩尔质量为155.96g/mol,常用156g/mol
相对密度为2.47 (水=1)
熔点 460℃(不分解)
化学性质
钠在氧气中燃烧生成过氧化钠:
(1)氧气浓度较低:4Na+O2=(点燃)2Na2O(氧化钠)
(2)氧气浓度较高:2Na+O2=(点燃)Na2O2(过氧化钠)
过氧化钠不是碱性氧化物,但也可与二氧化碳,酸反应,反应过程中均有氧气放出,化学方程式分别为:
2Na2O2 + 2CO2 ══ 2Na2CO3 + O2
2Na2O2 + 4HCl ══ 4NaCl + 2H2O + O2↑ (2 H2O2)
与水反应,置换出氧气,生成过氧化氢:
Na2O2 + 2H2O ══ 2NaOH + H2O2
过氧化氢不稳定,容易分解:
2H2O2══2H2O+O2↑
总反映化学方程式:
2Na2O2 + 2H2O ══ 4NaOH +O2↑
与次高价气态
非金属氧化物能发生
氧化还原反应,生成盐,但不放出氧气,如:
Na2O2 + CO ══ Na2CO3
Na2O2 + SO2 ══ Na2SO4
与最高价气态非金属氧化物能发生氧化还原反应,生成盐,放出氧气,例:
2Na2O2 + 2CO2 ══ 2Na2CO3 + O2
2Na2O2 + 2
SO3══2Na2SO4 + O2
一般情况下(298.15K,100kPa):
标准摩尔生成热ΔfHmθ(kJ·mol^-1):-510.9
标准摩尔生成吉布斯自由能ΔfGmθ(kJ·mol^-1):-447.7
标准熵Smθ(J·mol^-1·K^-1):95.0
用途
可做供氧剂,强氧化剂,具有漂白性。
它能与CO2作用,放出O2。
2Na2O2 + 2CO2 ══ 2Na2CO3 + O2
根据这个性质,可将它用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合,将人们呼出的CO2再转换成O2,以供呼吸之用。它还可以用于消毒、杀菌和漂白。
1.首先用金属钠在一个含氧量低于空气的环境下形成Na2O
2.隔绝湿气,充分粉碎Na2O
3.再置于一个含氧量高于空气的环境下,加热200~350℃进一步氧化为Na2O2
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