Kalium superoxid

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 1. april 2020; verifikation kræver 1 redigering .

Kalium superoxid

Generel
Systematisk navn	Kalium superoxid
Traditionelle navne	kaliumdioxid, kaliumsuperoxid, kaliumhyperoxid, kaliumsuperoxid
Chem. formel	KO 2
Fysiske egenskaber
Molar masse	71,10 g/ mol
Massefylde	2,158 g/cm³
Termiske egenskaber
Temperatur
• smeltning	535°C
Entalpi
• uddannelse	-280 kJ/mol
Struktur
Krystal struktur	Tetragonal syngoni , celletype CaC 2
Klassifikation
Reg. CAS nummer	12030-88-5
PubChem	61541
Reg. EINECS nummer	234-746-5
SMIL	[O-]=O.[K+]
InChI	InChI=1S/K.O2/c;1-2/q+1;-1KLHFBSUAIFRMED-UHFFFAOYSA-N
RTECS	TT6053000
ChemSpider	28638468
Sikkerhed
NFPA 704	0 3 3 OKSE
Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.
Mediefiler på Wikimedia Commons

Kaliumsuperoxid (kaliumdioxid, kaliumsuperoxid; KO 2 ) er en gul uorganisk forbindelse , der dannes som et resultat af forbrænding af smeltet kalium i ren ilt . Anvendes i mange livsstøttesystemer . Molekylvægt 71,10. Smeltepunkt ved normalt atmosfærisk tryk 490-530 °C , i vakuum ( 1-2 mm Hg ) 350-415 °C . Hygroskopisk, absorberer vanddamp og kuldioxid fra luften . Reagerer med vand og ethanol . Densitet 2,158 g/cm³ .

Henter

En enkel måde at få det på er at forbrænde kalium i ren ilt:

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

I dette tilfælde er produktet forurenet med en urenhed af K 2 O 2 .

Den eksotiske metode omfatter oxidation af en opløsning af kalium i flydende ammoniak med oxygen ved ≈ -50 ° C :

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

sammensætningen afhænger af reaktionens temperatur - jo højere den er, jo større er oxidationsgraden.

Fysiske egenskaber

Orange-gule krystaller af tetragonal syngoni , rumgruppe I 4/mmm , celleparametre a = 0,570 nm , b = 0,672 nm , Z = 4 , pakketype CaC2 .

Smeltepunkt 535 °C under ilttryk.

Tidligere blev formlen K 2 O 4 tilskrevet kaliumsuperoxid , dog viste røntgenundersøgelser af strukturen, at stoffet består af K + og O ioner-
2, som svarer til formlen KO 2 [1] .

Kemiske egenskaber

Kaliumsuperoxid er ustabilt og spalter ilt , når det opvarmes i vakuum :

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

Vand nedbryder kaliumsuperoxid med frigivelse af ilt:

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

Fortyndede syrer nedbryder kaliumsuperoxid til hydrogenperoxid og oxygen:

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

Med koncentreret svovlsyre frigives ozon :

{\mathsf {2KO_{2}+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\ \ }}\ K_{2}SO_{4}+H_{2}O+O_{3}\ pil op}}

Kaliumsuperoxid er et stærkt oxidationsmiddel:

{\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 ))

Den vigtigste i praktisk anvendelse er reaktionen med kuldioxid :

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

Denne reaktion bruges i isolerende gasmasker til at rense udåndingsluften.

Ved hjælp af kroneethere blev kaliumsuperoxid opløst i organiske opløsningsmidler og brugt til oxidation af organiske stoffer.

Ansøgning

Industri

Kaliumsuperoxid bruges i den kemiske industri som et kraftigt oxidationsmiddel , samt til at fjerne spor af kuldioxid CO 2 og vand H 2 O.

Astronautik og livsstøttesystemer

Kaliumsuperoxid bruges i russisk kosmonautik som iltkilde og kuldioxidabsorber . Det bruges især på russiske Soyuz-rumfartøjer og i specielle dragter til rumvandringer . Det bruges også i kemisk beskyttelsesudstyr til autonom iltgenerering og i mange livsstøttesystemer (for eksempel i dybhavsdykkerapparater, mine -selvreddere ). Et kilogram kaliumsuperoxid kan absorbere 0,309 kg CO 2 med frigivelse af 0,38 kg ilt.

Ubåde

Den bruges også som backup-iltkilde og kuldioxidabsorber på ubåde og ubåde (for eksempel på Priz -miniubåden ).

Biologi

Som et resultat af reaktionen af kaliumsuperoxid med vand frigives ilt . Imidlertid er mellemproduktet af denne reaktion i vand superoxidradikalet , den indledende komponent af cellulært oxidativt stress , så kaliumsuperoxid kan bruges som en ikke-enzymatisk kilde til superoxid (i modsætning til den enzymatiske dannelse af superoxid katalyseret, f.eks. , af xanthinoxidase ) til model oxidativ stress.

Se også

Noter

↑ Remy G. Kursus i uorganisk kemi. - M. : Red. udenlandsk lit., 1963. - 921 s.