Озонид калия

Озонид калия
Общие
Систематическое наименование	Озонид калия
Хим. формула	KO3
Физические свойства
Молярная масса	87,10 г/моль
Плотность	1,99 г/см³
Термические свойства
Мол. теплоёмк.	75 Дж/(моль·К)
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Озони́д ка́лия — соединение щелочного металла калия и озона с химической формулой KO₃. Красные кристаллы.

Получение

• Взаимодействие надпероксида калия с озоном во фреоне CCl₂F₂:

$\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{0^{o}C}{\to }\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

• Пропуская озон через гидроксид калия:

$\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{t<20^{o}C}{\to }\mathsf{4}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Физические свойства

Озонид калия представляет собой красные кристаллы, устойчивые в герметической посуде при температуре ниже 0°С. Имеет ионное строение (K⁺)(O₃^-). Хорошо растворяется в жидком аммиаке, частично реагируя с ним. Кристаллы озонида калия принадлежат к тетрагональной сингонии, пространственная группа I 4/mcm, параметры ячейки a = 0,8597 нм, c = 0,7080 нм.

Химические свойства

• При нормальных условиях озонид калия разлагается:

$\mathsf{2}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{20-60^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

• Энергично взаимодействует с водой:

$\mathsf{4}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\to }\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

• Поглощает из воздуха влагу и углекислый газ, переходя в смесь карбоната и гидрокарбоната натрия:

$\mathsf{4}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{H}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

• Реакция с кислотой зависит от температуры:

$\mathsf{4}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{0^{o}C}{\to }\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{2}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{{}^{o}t}{\to }\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Медленно взаимодействует с жидким аммиаком:

$\mathsf{2}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\stackrel{-50^{o}C}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{K}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$

• При спекании с серой образует смесь сульфата и дисульфата калия:

$\mathsf{6}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{S}\stackrel{50^{o}C}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}$

Литература

• 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.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.