Супероксид калия - Potassium superoxide

Супероксид калия
Элементарная ячейка супероксида калия
Имена
Название ИЮПАК
Диоксид калия
Другие имена
Супероксид калия
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.031.574 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
Номер RTECS
  • InChI = 1S / 2K.O2 / c ;; 1-2 / q2 * + 1; -2 ☒N
    Ключ: XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYSA-N ☒N
  • InChI = 1 / 2K.O2 / c ;; 1-2 / q2 * + 1; -2
    Ключ: XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYAV
  • [K +]. [O -] = O
Характеристики
K O 2
Молярная масса 71,096  г · моль -1
Появление желтое твердое вещество
Плотность 2,14 г / см 3 , твердый
Температура плавления 560 ° С (1040 ° F, 833 К) (разлагается)
Гидролиз
Состав
Телоцентрированный кубический ( O-
2)
Термохимия
117 Дж · моль −1 · K −1
−283 кДж · моль −1
Опасности
Основные опасности коррозионный, окислитель
R-фразы (устаревшие) 8-14-34
S-фразы (устаревшие) 17-27-36 / 37/39
NFPA 704 (огненный алмаз)
3
0
3
Родственные соединения
Другие анионы
Оксид
калия Перекись калия
Другие катионы
Супероксид лития Супероксид
натрия Супероксид
рубидия
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?) проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Супероксид калия - это неорганическое соединение с формулой KO 2 . Это желтое парамагнитное вещество, разлагающееся во влажном воздухе. Это редкий пример стабильной соли супероксид- аниона. Супероксид калия используется в качестве CO
2скруббер, H
2O осушитель и O
2генератор в ребризерах , космических кораблях , подводных лодках и системах жизнеобеспечения скафандров .

Производство и реакции

Супероксид калия получают путем сжигания расплавленного калия в атмосфере кислорода .

К + О
2 → КО
2

Соль состоит из K+
и O-
2ионы, связанные ионной связью. Расстояние O-O составляет 1,28 Å.

Реактивность

Супероксид калия - сильный окислитель , способный превращать оксиды в пероксиды или молекулярный кислород . Гидролиз дает газообразный кислород, перекись водорода и гидроксид калия :

2 КО
2 + 2 часа
2О → 2 КОН + Н
2О
2+ O
2

Гидроксид калия (КОН), поглощающий диоксид углерода, дает карбонаты:

2 КОН + СО
2 → К 2 СО 3 + Н 2 О
КОН + СО
2 → KHCO 3

Объединение этих двух реакций дает:

4 КО
2 + 2 СО
2 → 2 К 2 СО 3 + 3 О
2
4 КО
2 + 4 СО
2 + 2 H 2 O → 4 KHCO 3 + 3 O
2

Супероксид калия в качестве лабораторного реактива находит лишь нишевое применение. Поскольку он вступает в реакцию с водой, KO
2часто изучается в органических растворителях. Поскольку соль плохо растворяется в неполярных растворителях, обычно используются краун-эфиры . Тетраэтиламмония соль также известны. Типичные реакции этих солей включают использование супероксида в качестве нуклеофила , например, при превращении алкилбромидов в спирты и ацилхлоридов в диацилпероксиды .

Приложения

России космическое агентство имело успех с использованием супероксида калия в химических генераторах кислорода для его скафандра и Союз космических аппаратов . КО
2также использовался в канистрах для ребризеров для пожаротушения и горноспасательных работ, но имел ограниченное применение в ребризерах с аквалангом из-за его взрывоопасной реакции с водой.

КО
2реагирует с CO
2 в следующей реакции:

4 KO 2 (т) + 2 CO 2 (г) → 2K 2 CO 3 (т) + 3O 2 (г)

Теоретически 1 кг КО
2поглощает 0,310 кг CO
2при высвобождении 0,338 кг O
2. Один моль КО
2абсорбирует 0,5 моль CO
2но высвобождает только 0,75 моль молекул газообразного кислорода ( O 2 ).

Опасности

Супероксид калия является мощным окислителем и может вызывать взрывные реакции в сочетании с различными веществами и соединениями, включая воду, кислоты, органические вещества или порошкообразный графит. Даже сухой супероксид может образовывать чувствительное к ударам взрывчатое вещество в сочетании с органическими маслами, такими как керосин. В 1999 году в Окриджской национальной лаборатории очистка от оксидов калия утечки металла NaK привела к взрывочувствительному взрыву, насыщенному минеральным маслом.

использованная литература

  1. ^ a b Zumdahl, Стивен С. (2009). Химические принципы (6-е изд.). Хоутон Миффлин. п. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
  2. ^ Хайян М .; Хашим MA; АльНашеф И.М. (2016). «Ион супероксида: генерация и химические последствия» . Chem. Ред . 116 (5): 3029–3085. DOI : 10.1021 / acs.chemrev.5b00407 . PMID  26875845 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  3. ^ Якоб, Харальд; Лейнингер, Стефан; Леманн, Томас; Якоби, Сильвия; Gutewort, Свен (2007). «Пероксосоединения неорганические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a19_177.pub2 . ISBN 978-3527306732.
  4. ^ Абрахамс, Южная Каролина; Калнайс, Дж. (1955). «Кристаллическая структура α-супероксида калия» . Acta Crystallographica . 8 (8): 503–6. DOI : 10.1107 / S0365110X55001540 .
  5. Перейти ↑ Kumar De, Anil (2007). Учебник неорганической химии . Нью Эйдж Интернэшнл. п. 247. ISBN. 978-8122413847.
  6. ^ Джонсон, Рой А .; Адрио, Хавьер; Рибагорда, Мария (2001). «Супероксид калия». Энциклопедия реагентов для органического синтеза e-EROS . Вайли. DOI : 10.1002 / 047084289X.rp250.pub2 . ISBN 0471936235.
  7. Перейти ↑ Aerojet Nuclear Company (1975). «Анализ опасностей взрывчатых веществ в эвтектическом растворе NaK и KO.
    2    ". Национальная инженерная лаборатория Айдахо.
  8. ^ "Расследование несчастного случая Y-12 NaK" . Министерство энергетики США. Февраль 2000. Архивировано из оригинала на 2010-05-28.