Оксид натрия

Оксид натрия
Общие
Традиционные названия	окись натрия, натр
Хим. формула	Na2O
Физические свойства
Состояние	твёрдое
Молярная масса	61,979 г/моль
Плотность	2,27 (20 °C)
Термические свойства
Температура
• плавления	1132 °C
• кипения	1950 °C
Энтальпия
• образования	−416 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	1313-59-3
Номер ООН	1825
Безопасность
Пиктограммы ECB
NFPA 704	0 3 3 W
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Окси́д на́трия (окись натрия) — бинарное неорганическое бесцветное вещество, имеющее химическую формулу Na₂O. Типичный представитель основных оксидов. Бурно реагирует с водой.

Описание

Оксид натрия представляет собой бесцветные кристаллы кубической сингонии. Хранить оксид натрия Na₂O лучше всего в безводном бензоле.

Получение

1. Взаимодействие металлического натрия с кислородом:

Чистый оксид натрия получить непосредственным окислением натрия нельзя, так как образуется смесь, состоящая из 80 % оксида натрия и 20 % пероксида натрия:

$\mathsf{6}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

2. Взаимодействие металлического натрия с нитратом натрия:

$\mathsf{1}\mathsf{0}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{⟶}\mathsf{6}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}$

3. Прокаливание пероксида натрия с избытком натрия:

$\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

4. Прокаливанием карбоната натрия при 1000 °C, получаемого в свою очередь прокаливанием гидрокарбоната натрия при 200 °C.

$\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\underset{{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}}{\overset{\text{T = 200}}{\to }}\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\underset{\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}}{\overset{\text{T=1000}}{\to }}\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

5. Разложением нитрита натрия.

$\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

Химические свойства

1. При нагревании разлагается до пероксида натрия:

$\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{700^{o}C}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}$

2. Взаимодействие с водой с образованием щёлочи:

$\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}$

Данная реакция сильно экзотермична, вода при реакции с окисью натрия закипает.

3. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли:

$\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{450-550^{o}C}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$

4. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды:

$\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

5. Взаимодействие с жидким аммиаком с образованием амида:

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

6. Окисление кислородом до пероксида:

$\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{250-350^{o}C,p}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

Применение

Оксид натрия применяется, в основном, в качестве реактива для различных синтезов, для приготовления гидроксида натрия, динептуната(VI) натрия и других веществ.

Литература

• Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. p. A23. ISBN 978-0-618-94690-7.

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3 (Мед-Пол). — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
• Химические свойства неорганических веществ / под ред. Р.А. Лидина. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.