Nadtlenek potasu - Potassium superoxide

Nadtlenek potasu
Komórka elementarna nadtlenku potasu
Nazwy
Nazwa IUPAC
Dwutlenek potasu
Inne nazwy
Nadtlenek potasu
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
ChemSpider
Karta informacyjna ECHA 100,031,574 Edytuj to na Wikidata
Numer WE
Identyfikator klienta PubChem
Numer RTECS
  • InChI=1S/2K.O2/c;;1-2/q2*+1;-2 ☒n
    Klucz: XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYSA-N ☒n
  • InChI=1/2K.O2/c;;1-2/q2*+1;-2
    Klucz: XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYAV
  • [K+].[O-]=O
Nieruchomości
K O 2
Masa cząsteczkowa 71,096  g·mol -1
Wygląd zewnętrzny żółte ciało stałe
Gęstość 2,14 g / cm 3 , stałe
Temperatura topnienia 560 ° C (1040 ° F; 833 K) (rozkłada się)
Hydroliza
Struktura
sześcienny skoncentrowany na ciele ( O−
2)
Termochemia
117 J·mol -1 ·K -1
-283 kJ·mol -1
Zagrożenia
Główne zagrożenia żrące, utleniające
Zwroty R (nieaktualne) 8-14-34
Zwroty S (nieaktualne) 17-27-36/37/39
NFPA 704 (ognisty diament)
3
0
3
Związki pokrewne
Inne aniony
Tlenek
potasu Nadtlenek potasu
Inne kationy
Nadtlenek litu Nadtlenek
sodu Nadtlenek
rubidu
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒n zweryfikuj  ( co to jest   ?) sprawdzaćTak☒n
Referencje do infoboksu

Nadtlenek potasu jest związkiem nieorganicznym o wzorze KO 2 . Jest to żółte, paramagnetyczne ciało stałe, które rozkłada się w wilgotnym powietrzu. Jest to rzadki przykład stabilnej soli anionu ponadtlenkowego . Nadtlenek potasu jest używany jako CO
2płuczka, H
2O osuszacz i O
2generator w rebreatherach , statkach kosmicznych , łodziach podwodnych i systemach podtrzymywania życia skafandrów kosmicznych .

Produkcja i reakcje

Nadtlenek potasu jest wytwarzany przez spalanie stopionego potasu w atmosferze tlenu .

K + O
2 → KO
2

Sól składa się z K+
i O−
2jony połączone wiązaniem jonowym. Odległość O-O wynosi 1,28 Å.

Reaktywność

Nadtlenek potasu jest silnym utleniaczem , zdolnym do przekształcania tlenków w nadtlenki lub tlen cząsteczkowy . Hydroliza daje gazowy tlen, nadtlenek wodoru i wodorotlenek potasu :

2 KO
2 + 2 godz
2O → 2 KOH + H
2O
2+ O
2

Pochłaniający dwutlenek węgla wodorotlenek potasu (KOH) wytwarza węglany:

2 KOH + CO
2 → K 2 CO 3 + H 2 O
KOH + CO
2 → KHCO 3

Połączenie tych dwóch reakcji daje:

4 KO
2 + 2 CO
2 → 2 K 2 CO 3 + 3 O
2
4 KO
2 + 4 CO
2 + 2 H 2 O → 4 KHCO 3 + 3 O
2

Nadtlenek potasu znajduje jedynie niszowe zastosowania jako odczynnik laboratoryjny. Ponieważ reaguje z wodą, KO
2jest często badany w rozpuszczalnikach organicznych. Ponieważ sól jest słabo rozpuszczalna w rozpuszczalnikach niepolarnych, zazwyczaj stosuje się etery koronowe . Tetraetyloamoniowy sól jest również znane. Reprezentatywne reakcje tych soli obejmują stosowanie ponadtlenku jako nukleofila , np. w przekształcaniu bromków alkilu w alkohole i chlorków acylu w nadtlenki diacylu .

Aplikacje

Rosyjska Agencja Kosmiczna miał powodzenia przy użyciu nadtlenku potasu w chemicznych generatorach tlenu dla swoich skafandrach i Sojuz statku kosmicznego . KO
2została również zastosowana w kanistrach o rebreatherów do gaszenia pożarów i ratownictwa górniczego pracy, ale nie ograniczone zastosowanie w butlą rebreatherów niebezpiecznie ze względu na jej wybuchową reakcję z wodą.

KO
2reaguje z CO
2 w następującej reakcji:

4 KO 2 (s) + 2 CO 2 (g) → 2K 2 CO 3 (s) + 3O 2 (g)

Teoretycznie 1 kg KO
2pochłania 0,310 kg CO
2uwalniając 0,338 kg O
2. Jeden mol KO
2pochłania 0,5 mola CO
2ale uwalnia tylko 0,75 mola cząsteczek gazowego tlenu ( O 2 ).

Zagrożenia

Nadtlenek potasu jest silnym utleniaczem i może powodować wybuchowe reakcje w połączeniu z różnymi substancjami i związkami, w tym wodą, kwasami, substancjami organicznymi lub sproszkowanym grafitem. Nawet suchy ponadtlenek może wytworzyć wrażliwy na uderzenia związek wybuchowy w połączeniu z olejami organicznymi, takimi jak nafta. W 1999 roku w Oak Ridge National Laboratory oczyszczanie tlenków potasu z wycieku metalu NaK spowodowało eksplozję wrażliwą na uderzenia po nasyceniu olejem mineralnym.

Bibliografia

  1. ^ B Zumdahl Steven S. (2009). Zasady chemiczne (6 wyd.). Houghtona Mifflina. P. A22. Numer ISBN 978-0-618-94690-7.
  2. ^ Hayyan M.; mgr Haszim; AlNashef IM (2016). „Jon ponadtlenkowy: wytwarzanie i implikacje chemiczne” . Chem. ks . 116 (5): 3029–3085. doi : 10.1021/acs.chemrev.5b00407 . PMID  26875845 .CS1 maint: używa parametru autorów ( link )
  3. ^ Jakob, Harald; Leininger, Stefan; Lehmanna, Thomasa; Jacobi, Sylwia; Gutewort, Sven (2007). „Związki Peroxo, nieorganiczne”. Encyklopedia Chemii Przemysłowej Ullmanna . Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a19_177.pub2 . Numer ISBN 978-3527306732.
  4. ^ Abrahams, SC; Kalnajs, J. (1955). „Struktura krystaliczna nadtlenku α-potasu” . Acta Crystallographica . 8 (8): 503–6. doi : 10.1107/S0365110X55001540 .
  5. ^ Kumar De Anil (2007). Księga Tekstowa Chemii Nieorganicznej . New Age International. P. 247. Numer ISBN 978-8122413847.
  6. ^ Johnson, Roy A.; Adrio, Javier; Ribagorda, Maria (2001). „Nadtlenek potasu”. Encyklopedia odczynników do syntezy organicznej e-EROS . Wileya. doi : 10.1002/047084289X.rp250.pub2 . Numer ISBN 0471936235.
  7. ^ Aerojet Nuclear Company (1975). „Analiza zagrożeń wybuchowych w roztworze eutektycznym NaK i KO
    2    Narodowe Laboratorium Inżynieryjne Idaho.
  8. ^ „Dochodzenie w sprawie wypadku Y-12 NaK” . Departament Energii Stanów Zjednoczonych. Luty 2000. Zarchiwizowane z oryginału w dniu 28.05.2010.