Пероксид калия

Пероксид калия
Общие
Систематическое наименование	Пероксид калия
Традиционные названия	Перекись калия
Хим. формула	K2O2
Физические свойства
Молярная масса	110,19 г/моль
Плотность	2,40 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	490, 545 °C
Мол. теплоёмк.	90,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-443,0 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	17014-71-0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Пероксид калия — соединение щелочного металла калия и кислорода с химической формулой K₂O₂. Белый порошок.

Получение

• Окисление калия кислородом в аммиаке:

$\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{-30^{o}C}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

• Разложение надпероксида калия в вакууме:

$\mathsf{2}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{290^{o}C}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

• Взаимодействие пероксида водорода и гидроокиси калия:

$\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{(}\mathsf{n}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{)}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{0^{o}C}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\cdot }\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

образовавшийся сольват сушат над концентрированной H₂SO₄.

Физические свойства

Пероксид калия представляет собой белый порошок, часто светло-жёлтый из-за примеси KO₂. При нагревании желтеет и плавится без разложения при избыточном давлении O₂. Имеет ионное строение (K⁺)₂(O₂^1-). Кристаллы пероксида калия принадлежат к ромбической сингонии, пространственная группа P nnn, параметры ячейки a = 0,6736 нм, b = 0,7001 нм, c = 0,6479 нм, Z = 4.

Химические свойства

• При нагревании пероксид калия выше температуры плавления разлагается:

$\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{500^{o}C}{\to }\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

• Взаимодействует с водой (по-разному при разных температурах):

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{low{\tau }^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

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

• Реакция с кислотой тоже зависит от температуры:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{low{\tau }^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

$\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\tau }^{o}C}{\to }\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

• Поглощает углекислоту из воздуха:

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

• На воздухе медленно взаимодействует с кислородом:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

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.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.