Пероксид калия - удивительное соединение калия и кислорода с любопытной историей открытия. Это белое твердое вещество, которое при нагревании разлагается с выделением кислорода. Благодаря окислительным свойствам пероксид калия нашел широкое применение в промышленности и науке. Данная статья подробно расскажет об основных характеристиках пероксида калия, способах получения, химических реакциях и областях использования этого интересного соединения.
Общая информация
Пероксид калия имеет химическую формулу K2O2. Это белое твердое вещество, которое при нагревании на воздухе желтеет и разлагается. Основные характеристики:
- Молекулярная масса - 110,19 г/моль;
- Температура плавления - 545°C;
- Плотность - 2,4 г/см3.
По структуре пероксид калия представляет собой ионное соединение...
По структуре пероксид калия представляет собой ионное соединение, состоящее из катионов калия K+ и пероксид-анионов O22-. В твердом состоянии образует кристаллы белого цвета.
Сравнение с надпероксидом калия
Существует близкое по составу вещество - надпероксид калия с формулой KO2. Он отличается по некоторым свойствам:
- Имеет желтый цвет в твердом состоянии;
- Обладает более высокой реакционной способностью;
- Является более сильным окислителем.
История открытия
"пероксид калия" был впервые получен в 1870 году немецким химиком Германом Фишером. Он произвел сжигание калия в атмосфере кислорода и выделил белое твердое вещество - пероксид калия.
Получение в лаборатории
В лабораторных условиях для синтеза "пероксида калия" простые вещества - калий и кислород - нагревают в запаянных стеклянных ампулах при температуре 250-300°С в течение нескольких часов.
Промышленные методы
В промышленности используется метод электролиза расплавленного при 450°С гидроксида калия с графитовыми электродами. При этом на аноде образуется "пероксид водорода калий".
В промышленности используется метод электролиза расплавленного при 450°С гидроксида калия с графитовыми электродами. При этом на аноде образуется "пероксид водорода калий".
Очистка пероксида калия
Полученный методом электролиза пероксид калия содержит примеси, поэтому требует дополнительной очистки. Для этого применяют:
- Многократную перекристаллизацию из ацетона;
- Экстракцию этанолом или диэтиловым эфиром;
- Химическое разложение примесей.
Контроль чистоты осуществляют методом инфракрасной спектроскопии.
Упаковка и транспортировка
Из-за высокой реакционной способности пероксид калия упаковывают в герметичные полиэтиленовые контейнеры, заполненные инертным газом. Транспортируют в специальных изотермических фургонах.
Хранение пероксида калия
Хранят пероксид калия в сухом темном помещении при температуре не выше +10°С. Срок годности составляет максимум 6 месяцев. При более длительном хранении наблюдается постепенное разложение и потеря окислительных свойств.
Хранят пероксид калия в сухом темном помещении при температуре не выше +10°С. Срок годности составляет максимум 6 месяцев. При более длительном хранении наблюдается постепенное разложение и потеря окислительных свойств.
Применение пероксида калия
Благодаря высокой окислительной активности, пероксид калия находит применение:
- В органическом синтезе для окисления различных соединений;
- В аналитической химии в качестве окислителя;
- В производстве перекиси водорода;
- Для очистки газовых выбросов от оксидов азота.
Техника безопасности
При работе с пероксидом калия обязательно использование средств индивидуальной защиты - халата, перчаток, защитных очков, респиратора. Вещество является сильным окислителем и контакт с ним может вызвать ожоги и раздражение слизистых.
Химические реакции
Пероксид калия вступает в различные химические реакции, например:
При нагревании разлагается на оксид калия и кислород:
2K2O2 → 2K2O + O2
Пероксид калия вступает в различные химические реакции, например:
При нагревании разлагается на оксид калия и кислород:
2K2O2 → 2K2O + O2
Реакция с водой
При взаимодействии с холодной водой пероксид калия гидролизуется с образованием гидроксида калия и пероксида водорода:
K2O2 + 2H2O → 2KOH + H2O2
С горячей водой идет бурная реакция с выделением кислорода:
2K2O2 + 2H2O → 4KOH + O2
Реакция с кислотами
При взаимодействии пероксида калия с разбавленными холодными кислотами выделяется кислород и образуется соответствующая соль калия:
K2O2 + 2HCl → 2KCl + H2O2
K2O2 + H2SO4 → K2SO4 + H2O2
