过氧化钠

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过氧化钠
英文名 Sodium peroxide
别名 二氧化二钠
识别
CAS号 1313-60-6
性质
化学式 Na2O2
摩尔质量 78 g·mol⁻¹
外观 白色至黄色粉末
密度 2.8 g/cm3
熔点 675 °C
溶解性 反应
结构
晶体结构 六方[1]
危险性
警示术语 R:R7-R14-R26/27/28-R29-R41
安全术语 S:S7/8-S37/39
MSDS 英文MSDS
主要危害 强氧化性、与水反应
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
3
1
 
相关物质
其他阳离子 过氧化氢过氧化锂
过氧化钙
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

过氧化钠化学式为Na2O2,又称二氧化钠或双氧化钠,是氧气空气燃烧的产物。

物理性质[编辑]

纯品过氧化钠为白色,但一般见到的过氧化钠呈淡黄色,密度为2.805g/cm3,熔点为460摄氏度。过氧化钠易潮解,应密封保存。过氧化钠对人有强烈的腐蚀性,与易燃物接触易引起火灾,在高温下甚至会发生爆炸。过氧化钠着火不能用水扑灭,必须用沙土或盐盖灭。 

制取[编辑]

过氧化钠主要靠钠的燃烧来制取,工业上将装入盘,通入干燥且不含二氧化碳的空气,先保持180~200摄氏度,使钠氧化成氧化钠(Na2O),再增加通入气体量,同时升温至300~400摄氏度,即可得到纯净的过氧化钠。

其化学反应方程式为:

\rm4Na + O_2 \rightarrow 2Na_2O\,

\rm2Na_2O + O_2 \rightarrow 2Na_2O_2\,

过氧化钠也可以通过过氧化氢与氢氧化钠的反应制取,化学方程式为:

\rm H_2O_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2O_2 + 2H_2O\,

化学性质[编辑]

过氧化钠是离子化合物,其中氧元素显-1价,钠元素显+1价,其水合物有Na2O2‧2H2O和Na2O2‧8H2O两种。

过氧化钠是强氧化剂,可以与多种金属单质以及非金属化合物发生反应。

过氧化钠与水反应,生成氢氧化钠和氧气:

2Na_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4NaOH + O_2

这是一个放热反应,又由于生成物中含有氧气,因此极易引起可燃物的燃烧和爆炸。

过氧化钠与二氧化碳反应,生成碳酸钠(Na2CO3)和氧气:

2Na_2O_2 + 2CO_2 \rightarrow 2Na_2CO_3 + O_2

过氧化钠与稀硫酸反应,生成硫酸钠(Na2SO4)、水和氧气:

2Na_2O_2 + 2H_2SO_4 \rightarrow 2Na_2SO_4 + O_2 +2H_2O

可以把过氧化钠溶解在低温的硫酸中,然后减压蒸馏即可得到过氧化氢(H2O2):

Na_2O_2 + H_2SO_4 \rightarrow H_2O_2 + Na_2SO_4

类似的还有与盐酸的反应:

2Na_2O_2 + 4HCl \rightarrow 4NaCl + O_2 +2H_2O

在碱性环境中,过氧化钠可以把化合物中+3价的砷(As)氧化成+5价,把+3价的铬(Cr)氧化成+6价。利用这个反应可以将某些岩石矿物中的+3价铬除去,方法为:在600~700摄氏度的高温下用过氧化钠将铁矿中的3价铬氧化成Na2CrO4,而Na2CrO4可以用水溶掉:

2Fe(CrO_2)_2 + 7Na_2O_2 \rightarrow Fe_2O_3 + 4Na_2CrO_4+3Na_2O

另外,过氧化钠可以将铁单质氧化成含FeO42−的铁酸盐,还可以在一般条件下将有机物氧化成乙醇碳酸盐。,也可以与硫化物和氯化物发生剧烈反应。

过氧化钠的热稳定性好,可加热到熔融状态而不分解。

用途[编辑]

由于过氧化钠具有强氧化性,因此可以用来漂白织物、麦杆、羽毛等,也可用做除臭剂或消毒剂,在分析化学上用于处理矿样。由于它和二氧化碳反应放出氧气,因此可以用来在潜水艇等缺少氧气的环境中提供供人呼吸的氧气。

參考文獻[编辑]

  1. ^ Tallman, R. L.; Margrave, J. L.; Bailey, S. W. J. Am. Chem. Soc. 1957, 79, 2979-80.