Na2O2

王朝百科·作者佚名  2010-01-02  
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Na2O2

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

Na2O2
Na2O2的电子式

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==2Na2CO3+O2

2Na2O2+2H2SO4(稀)==2Na2SO4+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 + 2SO3══2Na2SO4 + O2

热力学函数一般情况下(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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