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超氧化鈉
來源:互聯(lián)網(wǎng)

超氧化鈉( 超氧化物),無機化合物化學式NaO2。是一種淺黃色(或橙黃色)的固體,含有超氧化物O2。超氧化鈉為食鹽的晶體結(jié)構(gòu),可由過氧化鈉氧氣在加壓情況下反應制備。超氧化鈉中的超氧根離子在反鍵軌道上有一個單電子,不穩(wěn)定,且呈順磁性。它與水迅速反應生成過氧化氫氫氧化鈉和氧氣。

物質(zhì)結(jié)構(gòu)

在某些較老的出版物中,其結(jié)構(gòu)與多硫化鈉NaS做類比,被認為是Na-O-O-O-O-Na,即NaO,此理論是不正確的。之所以這樣寫,是受到舊的價鍵理論的束縛,認為氧原子一定是2價的,在化合物中形成2個化學鍵,得到不會有O??這種離子存在的錯誤結(jié)論。經(jīng)過科學技術的證實,NaO?晶體是由一價陰離子O??與一價陽離子Na?按照1:1的比例構(gòu)成的,而不是由二價陰離子O?2?與一價陽離子Na?以1:2的比例構(gòu)成的(但Na?S?確實是由Na?和S?2?構(gòu)成的)。

O??是氧分子得到一個電子的產(chǎn)物。此結(jié)構(gòu)不能用價鍵理論解釋,可以用分子軌道理論解釋,離子中存在一個2p軌道的σ鍵,一個2p軌道的三電子π鍵,鍵級為1.5。O??比O?多的那個電子在(π2py*)軌道上,由于多的電子在反鍵軌道上,所以超氧化物比氧分子的鍵級要小,分別是1.5和2,超氧根離子的核間距要比氧氣分子大,鍵級比氧氣分子小,穩(wěn)定性比氧氣分子弱。已經(jīng)證實它是一種可以穩(wěn)定存在的自由基,如:將KO?溶于冠醚與DMSO所得的溶液,可以得到含有O??的穩(wěn)定溶液。

性質(zhì)

常溫時為淡黃色,高溫時由深黃到橙黃,暴露在空氣中會逐漸放出氧而失去黃色。若長期暴露在空氣中, 將變成過氧化鈉氫氧化鈉碳酸鈉混合物。保存于密閉容器內(nèi),溫度在65℃以下較穩(wěn)定,100℃時開始緩慢分解析出氧氣,250℃以上劇烈分解放出氧氣。其為強氧化劑。接觸易燃物有機化合物還原劑能引起燃燒爆炸。遇水或水蒸汽產(chǎn)生熱,量大時能發(fā)生爆炸。

商品過氧化鈉中含有10%的超氧化鈉,因此呈淡黃色。混入的超氧化鈉是使過氧化鈉(本該白色)呈淡黃色的原因。

超氧化鈉中的超氧化物有一個單電子,呈順磁性。它與水迅速反應生成氫氧化鈉和過氧化鈉

火災處理方式

干砂、干土、干粉;禁止用水、泡沫。(可與水反應放熱)

生產(chǎn)方法

工業(yè)制法

超氧化鈉還可以通過將溶于液氨中與氧氣作用而制得(純凈的過氧化物和超氧化物是用鈉,鉀或等的液氨溶液跟反應所需要的計算量的氧氣起反應而制得的):

Na+O=NaO (在液氨中)

反應機理為:

Na+xNH=Na +e(NH)

O+e(NH) =O +xNH

實驗室制法

用氧氣與鈉的液氨溶液小心反應也會得到超氧化鈉:

Na+O =NaO可由過氧化鈉與氧氣在加壓情況下反應制備(在490℃氧氣中加熱過氧化鈉,也可以得到超氧化鈉) ? 。

NaO+O=2NaO

應用領域

作為供氧劑,廣泛用于煤礦、化工、潛水、救護、高山測繪學、高空飛行等需要供氧的場合以及有毒的環(huán)境。

貯運規(guī)則

桶上應有明顯“強氧化劑”標志。貯存于通風、干燥的庫房,遠離火種和熱源,與有機化合物、易燃品、酸類物質(zhì)隔離儲運。搬運時小心輕放,切忌重摔碰撞。

參考資料 >

生活家百科家居網(wǎng)