Kaliumsuperoksidi

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 1. huhtikuuta 2020 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .

Kaliumsuperoksidi

Kenraali
Systemaattinen nimi	Kaliumsuperoksidi
Perinteiset nimet	kaliumdioksidi, kaliumsuperoksidi, kaliumhyperoksidi, kaliumsuperoksidi
Chem. kaava	KO 2
Fyysiset ominaisuudet
Moolimassa	71,10 g/ mol
Tiheys	2,158 g/cm³
Lämpöominaisuudet
Lämpötila
• sulaminen	535 °C
Entalpia
• koulutus	-280 kJ/mol
Rakenne
Kristallirakenne	Tetragonaalinen syngonia , solutyyppi CaC 2
Luokitus
Reg. CAS-numero	12030-88-5
PubChem	61541
Reg. EINECS-numero	234-746-5
Hymyilee	[O-]=O.[K+]
InChI	InChI = 1S/K.02/c; 1-2/q+1; -1KLHFBSUAIFRMED-UHFFFAOYSA-N
RTECS	TT6053000
ChemSpider	28638468
Turvallisuus
NFPA 704	0 3 3 HÄRKÄ
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Kaliumsuperoksidi (kaliumdioksidi, kaliumsuperoksidi; KO 2 ) on keltainen epäorgaaninen yhdiste , joka muodostuu sulan kaliumin palamisen seurauksena puhtaassa hapessa . Käytetään monissa elämää ylläpitävissä järjestelmissä . Molekyylipaino 71,10. Sulamispiste normaalissa ilmanpaineessa 490-530 °C , tyhjiössä ( 1-2 mm Hg ) 350-415 °C . Hygroskooppinen, imee vesihöyryä ja hiilidioksidia ilmasta . Reagoi veden ja etanolin kanssa . Tiheys 2,158 g/cm³ .

Haetaan

Yksinkertainen tapa saada se on polttaa kaliumia puhtaassa hapessa:

{\displaystyle {\mathsf {K+O_{2}\ {\xrightarrow {\ \ }}\ KO_{2))))

Tässä tapauksessa tuote on saastunut K 2 O 2 -epäpuhtaudella .

Eksoottiseen menetelmään kuuluu nestemäisessä ammoniakissa olevan kaliumliuoksen hapetus hapella ≈ -50 °C :ssa :

{\mathsf {K\ {\xrightarrow {O_{2}}}\ K_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {O_{2},\tau ^{o}C}}\ KO_{ 2}}}

koostumus riippuu reaktion lämpötilasta - mitä korkeampi se on, sitä suurempi on hapettumisaste.

Fysikaaliset ominaisuudet

Oranssinkeltaiset tetragonaalisen syngonian kiteet , avaruusryhmä I 4/mmm , soluparametrit a = 0,570 nm , b = 0,672 nm , Z = 4 , pakkaustyyppi CaC2 .

Sulamispiste 535 °C happipaineessa.

Aikaisemmin kaavan K 2 O 4 katsottiin johtuvan kaliumsuperoksidista , mutta rakenteen röntgentutkimukset osoittivat, että aine koostuu K +- ja O -ioneista.−
2, joka vastaa kaavaa KO 2 [1] .

Kemialliset ominaisuudet

Kaliumsuperoksidi on epästabiili ja tyhjiössä kuumennettaessa hajottaa happea:

{\mathsf {KO_{2}\ {\xrightarrow {\ 290^{o}C))\ K_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {\530^{o}C))\ K_ {2}O}}

Vesi hajottaa kaliumsuperoksidia vapauttamalla happea:

{\mathsf {2KO_{2}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {\ \ }}\ 2KOH+H_{2}O_{2}+O_{2}\uparrow }}

Laimennetut hapot hajottavat kaliumsuperoksidin vetyperoksidiksi ja hapeksi:

{\mathsf {2KO_{2}+2HCl\ {\xrightarrow {\ \ }}\ 2KCl+H_{2}O_{2}+O_{2}\uparrow }}

Väkevän rikkihapon avulla otsonia vapautuu :

{\mathsf {2KO_{2}+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\ \ }}\ K_{2}SO_{4}+H_{2}O+O_{3}\ nuoli ylös}}

Kaliumsuperoksidi on voimakas hapetin:

{\displaystyle {\mathsf {2KO_{2}+S\ {\xrightarrow {\ \ }}\ K_{2}SO_{4))))

{\mathsf {4KO_{2}+3C\ {\xrightarrow {\ \ }}\ 2K_{2}CO_{3}+CO_{2}\uparrow }}

{\mathsf {2KO_{2}+2NH_{3}\ \xrightarrow {\ \ } \ 2KOH+2H_{2}O+N_{2}\uparrow ))

Käytännössä tärkein on reaktio hiilidioksidin kanssa :

{\mathsf {4KO_{2}+2CO_{2}\ {\xrightarrow {\H_{2}O))\ 2K_{2}CO_{3}+3O_{2}\uparrow ))

Tätä reaktiota käytetään eristävissä kaasunaamareissa uloshengitetyn ilman puhdistamiseen.

Kruunueettereiden avulla kaliumsuperoksidi liuotettiin orgaanisiin liuottimiin ja käytettiin orgaanisten aineiden hapetukseen.

Sovellus

Toimiala

Kaliumsuperoksidia käytetään kemianteollisuudessa voimakkaana hapettimena sekä hiilidioksidi - CO 2 - ja vesi H 2 O -jäämien poistamiseen.

Astronautiikka ja elämän tukijärjestelmät

Kaliumsuperoksidia käytetään venäläisessä kosmonautiikassa hapen lähteenä ja hiilidioksidin absorboijana . Sitä käytetään erityisesti venäläisissä Sojuz-avaruusaluksissa ja avaruuskävelyjen erikoispuvuissa . Sitä käytetään myös kemiallisissa suojalaitteissa autonomiseen hapentuotantoon ja monissa elämää ylläpitävissä järjestelmissä (esimerkiksi syvänmeren sukelluslaitteissa, kaivosten itsepelastuslaitteissa ). Kilo kaliumsuperoksidia voi absorboida 0,309 kg hiilidioksidia vapauttamalla 0,38 kg happea.

Sukellusveneet

Sitä käytetään myös varahappilähteenä ja hiilidioksidin absorboijana sukellusveneissä ja sukellusveneissä (esimerkiksi Priz -minisukellusveneessä ).

Biologia

Kaliumsuperoksidin reaktion seurauksena veden kanssa vapautuu happea . Tämän reaktion välituote vedessä on kuitenkin superoksidiradikaali , solun oksidatiivisen stressin alkukomponentti , joten kaliumsuperoksidia voidaan käyttää ei-entsymaattisena superoksidin lähteenä (toisin kuin superoksidin entsymaattinen muodostuminen katalysoi esim. , ksantiinioksidaasilla ) oksidatiivisen stressin mallina.

Katso myös

Linkit

Superoksidikemia, Donald T. Sawyer
Artikkeli: Kaliumsuperoksidin reaktio meriveden kanssa
Kaliumsuperoksidi: sulava (linkki ei saatavilla)

Muistiinpanot

↑ Remy G. Epäorgaanisen kemian kurssi. - M .: Toim. ulkomaalainen lit., 1963. - 921 s.