K2O оксид – Урок №33. Оксиды: классификация, номенклатура, свойства оксидов, получение, применение

Оксид калия — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 сентября 2018; проверки требуют 3 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 сентября 2018; проверки требуют 3 правки.

Оксид калия (K2O) — бледно-жёлтое, иногда бесцветное вещество. Содержится в некоторых видах удобрений и цемента.

Химически активное вещество. На воздухе расплывается, поглощает СО2, образуя карбонат калия:

K2O+CO2⟶K2CO3{\displaystyle {\mathsf {K_{2}O+CO_{2}\longrightarrow K_{2}CO_{3}}}}

Бурно реагирует с водой, образуя гидроксид калия:

K2O+h3O⟶2KOH{\displaystyle {\mathsf {K_{2}O+H_{2}O\longrightarrow 2KOH}}}

Реагирует со спиртом, с эфиром. Энергично взаимодействует с галогенами, расплавленной серой, разбавленными кислотами, образуя различные соединения калия[1].

Оксид калия производят взаимодействием кислорода и калия, в результате реакции образуется пероксид калия, K

2O2. Обогащением пероксида калием получают оксид[2]:

K2O2+2K⟶2K2O{\displaystyle {\mathsf {K_{2}O_{2}+2K\longrightarrow 2K_{2}O}}}

Более удобным способом является нагревание нитрата калия с металлическим калием:

2KNO3+10K⟶6K2O+N2↑{\displaystyle {\mathsf {2KNO_{3}+10K\longrightarrow 6K_{2}O+N_{2}\uparrow }}}

Гидроксид калия не может быть обезвожен до оксида.

Оксид калия — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Оксид калия (K2O) — бледно-жёлтое, иногда бесцветное вещество. Содержится в некоторых видах удобрений и цемента.

Химические свойства

Химически активное вещество. На воздухе расплывается, поглощает СО2, образуя карбонат калия:

K2O+CO2⟶K2CO3{\displaystyle {\mathsf {K_{2}O+CO_{2}\longrightarrow K_{2}CO_{3}}}}

Бурно реагирует с водой, образуя гидроксид калия:

K2O+h3O⟶2KOH{\displaystyle {\mathsf {K_{2}O+H_{2}O\longrightarrow 2KOH}}}

Реагирует со спиртом, с эфиром. Энергично взаимодействует с галогенами, расплавленной серой, разбавленными кислотами, образуя различные соединения калия

[1].

Получение

Оксид калия производят взаимодействием кислорода и калия, в результате реакции образуется пероксид калия, K2O2. Обогащением пероксида калием получают оксид[2]:

K2O2+2K⟶2K2O{\displaystyle {\mathsf {K_{2}O_{2}+2K\longrightarrow 2K_{2}O}}}

Более удобным способом является нагревание нитрата калия с металлическим калием:

2KNO3+10K⟶6K2O+N2↑{\displaystyle {\mathsf {2KNO_{3}+10K\longrightarrow 6K_{2}O+N_{2}\uparrow }}}

Гидроксид калия не может быть обезвожен до оксида.

См. также

Примечания

Надпероксид калия — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Надперокси́д ка́лия (диоксид калия, супероксид калия; KO2) — неорганическое соединение жёлтого цвета, которое образуется в результате сгорания расплавленного калия в чистом кислороде. Используется во многих системах жизнеобеспечения. Молекулярный вес 71,10. Температура плавления при нормальном атмосферном давлении 490—530 °C, в вакууме (1—2 мм рт. ст.) 350—415 °C. Гигроскопичен, поглощает из воздуха водяные пары и углекислый газ. Реагирует с водой и этанолом. Плотность 2,158 г/см³.

Простой способ получения состоит в сгорании калия в чистом кислороде:

K+O2 →   KO2{\displaystyle {\mathsf {K+O_{2}\ {\xrightarrow {\ \ }}\ KO_{2}}}}

При этом продукт загрязнён примесью K2O2.

К экзотическим можно отнести способ окисления кислородом раствора калия в жидком аммиаке при ≈ −50 °C:

K →O2 K2O2 →O2,τoC KO2{\displaystyle {\mathsf {K\ {\xrightarrow {O_{2}}}\ K_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {O_{2},\tau ^{o}C}}\ KO_{2}}}}

при этом состав зависит от температуры проведения реакции — чем она выше, тем большая степень окисления.

Оранжево-жёлтые кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа I 4/mmm, параметры ячейки a = 0,570 нм, b = 0,672 нм, Z = 4, упаковка типа CaC2.

Температура плавления 535 °C под избыточным давлением кислорода.

Раньше надпероксиду калия приписывали формулу K2O4, однако рентгенографические исследования структуры показали, что вещество состоит из ионов K+ и O−
2, что соответствует формуле KO2[1].

Надпероксид калия неустойчив и при нагревании в вакууме отщепляет кислород:

KO2 → 290oC K2O2 → 530oC K2O{\displaystyle {\mathsf {KO_{2}\ {\xrightarrow {\ 290^{o}C}}\ K_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {\ 530^{o}C}}\ K_{2}O}}}

Вода разлагает надпероксид калия с выделением кислорода:

2KO2+2h3O →   2KOH+h3O2+O2↑{\displaystyle {\mathsf {2KO_{2}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {\ \ }}\ 2KOH+H_{2}O_{2}+O_{2}\uparrow }}}

Разбавленные кислоты разлагают надпероксид калия на пероксид водорода и кислород:

2KO2+2HCl →   2KCl+h3O2+O2↑{\displaystyle {\mathsf {2KO_{2}+2HCl\ {\xrightarrow {\ \ }}\ 2KCl+H_{2}O_{2}+O_{2}\uparrow }}}

С концентрированной серной кислотой выделяется озон:

2KO2+h3SO4 →   K2SO4+h3O+O3↑{\displaystyle {\mathsf {2KO_{2}+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\ \ }}\ K_{2}SO_{4}+H_{2}O+O_{3}\uparrow }}}

Надпероксид калия является сильным окислителем:

2KO2+S →   K2SO4{\displaystyle {\mathsf {2KO_{2}+S\ {\xrightarrow {\ \ }}\ K_{2}SO_{4}}}}
4KO2+3C →   2K2CO3+CO2↑{\displaystyle {\mathsf {4KO_{2}+3C\ {\xrightarrow {\ \ }}\ 2K_{2}CO_{3}+CO_{2}\uparrow }}}
2KO2+2h4N →   2KOH+2h3O+N2↑{\displaystyle {\mathsf {2KO_{2}+2H_{3}N\ {\xrightarrow {\ \ }}\ 2KOH+2H_{2}O+N_{2}\uparrow }}}

Наиболее важной, в практическом применении, является реакция с углекислым газом:

4KO2+2CO2 → h3O 2K2CO3+3O2↑{\displaystyle {\mathsf {4KO_{2}+2CO_{2}\ {\xrightarrow {\ H_{2}O}}\ 2K_{2}CO_{3}+3O_{2}\uparrow }}}

Эта реакция используется в изолирующих противогазах для очистки выдыхаемого воздуха.

С помощью краун-эфиров надпероксид калия удалось растворить в органических растворителях и использовать для окисления органических веществ.

Промышленность[править | править код]

Надпероксид калия используется в химической промышленности как мощный окислитель, а также для удаления следов углекислого газа CO2 и воды H2O.

Космонавтика и системы жизнеобеспечения[править | править код]

Надпероксид калия применяется в российской космонавтике в качестве источника кислорода и поглотителя углекислого газа. В частности он применяется на российских космических кораблях «Союз» и в специальных костюмах для выхода в открытый космос. Используется также в средствах химзащиты для автономной генерации кислорода и во многих системах жизнеобеспечения (например, в аппаратах для глубоководного погружения, шахтных самоспасателях). Килограмм надпероксида калия может поглотить 0,309 кг CO2 с выделением 0,38 кг кислорода.

Подводные лодки[править | править код]

Также применяется в качестве резервного источника кислорода и поглотителя углекислого газа на подлодках и субмаринах (например, на минисубмарине «Приз»).

Биология[править | править код]

В результате реакции надпероксида калия с водой выделяется кислород. Однако промежуточным продуктом этой реакции в воде является супероксидный радикал — начальный компонент клеточного оксидативного стресса, поэтому надпероксид калия может использоваться в качестве неферментативного источника надпероксида (в отличие от ферментативного образования надпероксида, катализируемого, например ксантиноксидазой) для модельного оксидативного стресса.

  1. Реми Г. Курс неорганической химии. — М.: Изд. иностр. лит., 1963. — 921 с.

Пероксид калия — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12 июня 2017; проверки требуют 2 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12 июня 2017; проверки требуют 2 правки.

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

2 K+O2 →−30oC K2O2{\displaystyle {\mathsf {2\ K+O_{2}\ {\xrightarrow {-30^{o}C}}\ K_{2}O_{2}}}}
2 KO2 →290oC K2O2+O2{\displaystyle {\mathsf {2\ KO_{2}\ {\xrightarrow {290^{o}C}}\ K_{2}O_{2}+O_{2}}}}
2 KOH+(n+2)h3O2 →0oC K2O2⋅nh3O2↓+2 h3O{\displaystyle {\mathsf {2\ KOH+(n+2)H_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {0^{o}C}}\ K_{2}O_{2}\cdot nH_{2}O_{2}\downarrow +2\ H_{2}O}}}
образовавшийся сольват сушат над концентрированной H2SO4.

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(O21-). 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.

  • При нагревании пероксид калия выше температуры плавления разлагается:
2K2O2 →500oC 2K2O+O2{\displaystyle {\mathsf {2K_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ 2K_{2}O+O_{2}}}}
  • Взаимодействует с водой (по-разному при разных температурах):
K2O2+2h3O →low τoC 2KOH+h3O2{\displaystyle {\mathsf {K_{2}O_{2}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {low\ \tau ^{o}C}}\ 2KOH+H_{2}O_{2}}}}
2K2O2+2h3O →τoC 4KOH+O2↑{\displaystyle {\mathsf {2K_{2}O_{2}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {\tau ^{o}C}}\ 4KOH+O_{2}\uparrow }}}
  • Реакция с кислотой тоже зависит от температуры:
K2O2+2HCl →low τoC 2KCl+h3O2{\displaystyle {\mathsf {K_{2}O_{2}+2HCl\ {\xrightarrow {low\ \tau ^{o}C}}\ 2KCl+H_{2}O_{2}}}}
2K2O2+2h3SO4 →τoC 2K2SO4+2h3O+O2↑{\displaystyle {\mathsf {2K_{2}O_{2}+2H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\tau ^{o}C}}\ 2K_{2}SO_{4}+2H_{2}O+O_{2}\uparrow }}}
  • Поглощает углекислоту из воздуха:
2K2O2+2CO2 →   2K2CO3+O2↑{\displaystyle {\mathsf {2K_{2}O_{2}+2CO_{2}\ {\xrightarrow {\ \ }}\ 2K_{2}CO_{3}+O_{2}\uparrow }}}
  • На воздухе медленно взаимодействует с кислородом:
K2O2+O2 →   2KO2{\displaystyle {\mathsf {K_{2}O_{2}+O_{2}\ {\xrightarrow {\ \ }}\ 2KO_{2}}}}
  • 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.

P2O5 + K2O = ? уравнение реакции

В результате взаимодействия оксидов фосфора (V) и калия (P2O5 + K2O = ?) происходит образование сложного соединения – фосфата калия. Данная реакция относится к реакциям соединения. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:

   

Поскольку данная реакция протекает не в растворе, то записать ионные уравнения в данном случае невозможно.
Оксид фосфора (V) (фосфорный ангидрид) представляет собой очень гигроскопичное вещество белого цвета. Является сильнейшим дегидратирующим агентом. Существует в аморфном (в виде хлопьев), стеклообразном и кристаллическом состояниях. При нагревании кристаллический оксид фосфора (V) возгоняется. Плавится только под избыточным давлением, переходя при этом в легкоподвижную жидкость. При дальнейшем нагревании полимеризуется, при охлаждении жидкости образуется стеклообразный продукт состава .
Оксид фосфора (V) проявляет кислотные свойства, энергично реагирует с водой, щелочами. Легко галогенируется. Восстанавливается фосфором. Образует пероксосоединения.

   

   

   

   

K2O + h4PO4 = ? уравнение реакции

В результате взаимодействия оксида калия с фосфорной кислотой (K2O + h4PO4 = ?) происходит образование средней соли – фосфата калия и воды. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:

   

Запишем ионные уравнения, учитывая, что оксиды и вода на ионы не распадаются, т.е. не диссоциируют.

   

   

Первое уравнение называют полным ионным, а второе – сокращенным ионным.
Фосфат калия – термически устойчивые кристаллы белого цвета, хорошо растворимые в воде (гидролизуется по аниону), создавая сильнощелочную среду. Переводит в раствор цинк и алюминий. Вступает в реакции обмена.

   

   

   

   

Фосфат калия получают при нейтрализации ортофосфорной кислоты гидроксидом калия:

   

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *