МІНІСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЮ
СИБІРСЬКИЙ ФЕДЕРАЛЬНИЙУНІВЕРСИТЕТ
Курсова робота знеорганічної хімії
"СИНТЕЗ Na 2 O 2 "
Красноярськ 2008
Введення
Вповсякденному житті пероксиди дуже важливі для людини. Пероксид водню,наприклад, широко використовується для відбілювання тканин і шерсті, соломи, пір'я.Розкладаючи фарбувальні речовини (пігменти), він не руйнує відбілює матеріал. Вмедицині H 2 O 2 використовується як дезінфікуючий і кровоспинний засіб[1].
Великепрактичне застосування також мають пероксиди лужноземельних металів,наприклад, BaO 2 (для отримання H 2 O 2 , в органічному синтезі, в піротехніці, дляпокриття термоіонних катодів). У меншій мірі застосовують пероксид кальцію (ухлібопеченні, вулканізації бутилкаучуку), пероксид стронцію (в піротехніку),гідратної форми пероксидів магнію і цинку (у медицині) [2].
Метою цієїроботи було синтезування пероксиду водню по реакції:
2NaOH + H 2 O 2 = Na 2 O 2 + 2H 2 O. (1)
Пероксиднатрію вживається для відбілювання різних матеріалів (соломи, шовку, кісток,вовни) та для виготовлення протигазів, а також при підводних роботах, впідводних човнах.
Застосуванняпероксиду натрію в останніх випадках засноване на процесі взаємодії міжпероксидом і двоокисом вуглецю, [3]:
Na 2 + O 2 2 - + CO 2 = Na 2 + CO 3 2 - + O 2 . (2)
1.Літературна частина
1.1 Загальнахарактеристика пероксидів
пероксидуназивають кисневі сполуки, що містять іон кисню, не повністювідновлений, у вигляді [O 2 ] 2 - , [Про 4 ] 2 - або [Про 2 ] - [3].
Сполуки,містять у своєму складі пероксогруппу (О-О) 2 - і званіпероксосоедіненіямі, розглядають як похідні пероксиду водню і ділятьна два великі види: прості і комплексні. До простих пероксосоедіненіямвідносяться з'єднання, звані пероксидами, в яких пероксогруппа з'єднаназ іоном або атомом металу іонної або атомної зв'язком. Ці сполуки можуть бутиутворені усіма металами IА-, IIА - (за винятком берилію) і II В-групи періодичноїсистеми Д.І. Менделєєва. У міру збільшення електронегативності металу(Від лужних і лужноземельних металів до таких d-металах, як ртуть)іонний характер зв'язку в пероксид змінюється на ковалентний [4].
Крімпероксидів формули Me 2 [O 2 ], для калію, рубідію і цезію є ще пероксиди типу Me 2 [O 3 ] і Me 2 [O 4 ]. Пероксиди типу Me 2 [O 4 ] мають будову Me 2 + [[O 2 ] 2 - O 2 ] 2 - , тобтомолекулярний кисень в цих з'єднаннях знаходиться в комплексі з іономкисню [O 2 ] 2 - : [[O 2 ] 2 - O 2 ] 2 - [3].
До комплекснихпероксосоедіненіям відносяться сполуки, в яких пероксогруппа єлігандом. Такі сполуки утворюють елементи III і наступних груп періодичноїсистеми.
Комплексніпероксогруппи прийнято ділити на п'ять груп. Перша з них - це пероксокислотта їх солі загального складу в яких один абокілька пероксид-іонів входять в комплексний іон, граючи роль абомонодентатно ліганда (Е-О-О - ), або бідентатно ліганда (О-О),або мостикового ліганда (Е-О-О-Е) з утворенням багатоядерного комплексу, деЕ - елемент-комплексоутворювач і L - ліганди, до яких відноситься і О 2 - .
До цієї групиз'єднань відносяться численні пероксокислот, утворені сірою.Відома пероксомоносерная кислота (кислота Каро) складу H 2 SO 5 . Лігандних пероксогруппав комплексах грає роль мостиковой зв'язку переважніше між атомами неметалів.Це має місце, зокрема, в пероксодісерной кислоті складу H 2 S 2 O 8 - білому кристалічномулегкоплавкі речовини.
Другу групупероксидних комплексів утворюють сполуки, що містять пероксогруппу у складікомплексного катіона або комплексної молекули і тому не єпероксокислот або їх солями. Склад таких комплексів може бути вираженийформулою: [Е n (O 2 ) x L y ] z .
Третю,четверту і п'яту групи пероксидних комплексних сполук утворюють пероксиди,містять, відповідно, або кристалізованих воду (наприклад,кристалогідрати: Na 2 O 2 Г— 8H 2 O і CaO 2 Г— 8H 2 O), або кристалізаційних пероксид водню(Наприклад, крісталлопероксогідрати: Na 2 O 2 Г— 4H 2 O 2 , 2Na 2 СO 3 Г— 3H 2 O 2 і CaO 2 Г— 2H 2 O 2 ), або і те й інше (наприклад, кристалогідрати- Пероксогідрати: Na 2 O 2 Г— 2H 2 O 2 Г— 4H 2 O і Na 3 PO 4 Г— 2H 2 O 2 Г— 4H 2 O) [4].
Характернимвластивістю перекисних сполук, як простих, так і комплексних, єздатність утворювати пероксид водню при взаємодії з розведеними розчинамикислот, а також виділяти кисень в активній формі при термічному розкладанніабо дії води та інших хімічних агентів. Інші сполуки, які можутьбути джерелом кисню, як, наприклад, нітрати, хлорати, перхлорати,перманганату і деякі оксиди, не виділяють пероксид водню при діїводи. Кисень вони виділяють тільки при нагріванні і в присутності каталізаторів[5].
1.2 Отриманняпероксидів
Всі простіпероксосоедіненія можуть бути отримані обмінної реакцією між H 2 O 2 і гідроксидом потрібногометалу.
Високареакційна здатність лужних металів (за винятком літію) по відношенню докисню дозволяє синтезувати їх пероксиди безпосереднім окисленнямметалу киснем при атмосферному тиску. Ця здатність обумовлена ​​тим,що Na, K, Rb і Cs, на відміну від інших металів, володіють найбільшими значеннямиатомного радіусу і найменшими значеннями енергії іонізації. Літій ж цими властивостямине володіє, і синтез пероксиду літію здійснимо лише взаємодією гідроксидуз розчинами H 2 O 2 [2].
Лабораторніспособи отримання пероксидів зводяться до окислення надлишком кисню розчинівметалів в рідкому аміаку або ж до безпосереднього спалювання їх притемпературі близько 300-400 Вє С, причому утворюються не тільки пероксиди типу Me 2 O 2 , але у калію, рубідію іцезію - типу Me 2 O 4 .
Пероксидлітію в чистому вигляді добувають із кристалічного з'єднання Li 2 O 2 Г— H 2 O 2 Г— 3H 2 O, висушуючи його над P 2 O 5 або H 2 SO 4 в ексикаторі. Самоез'єднання Li 2 O 2 Г— H 2 O 2 Г— 3H 2 O викристалізовується з спиртового розчинусуміші Li (OH) і H 2 O 2 .
Для натріювідомий гідрат складу Na 2 O 2 Г— 8H 2 O утворюється при взаємодії Na 2 O 2 з водою при сильномуохолодженні. Крім згаданого з'єднання, може бути отриманий і гідрат складу Na 2 O 2 Г— 2H 2 O 2 Г— 4H 2 O, легко втрачає воду привисушуванні в ексикаторі.
Пероксидбарію BaO 2 отримують окисленням BaO в струмі кисню при 500-520 Вє С, пероксидніз'єднання інших елементів цієї групи - взаємодією відпов...
