Неорганические озониды

Озони́ды — соединения щелочных, щелочноземельных металлов и аммония с кислородом общего состава и .

Содержание

СтроениеПравить

Озониды представляют собой высшие оксиды металлов, содержащие молекулярный озонид-ион O3-. Наличие озонид-иона было подтверждено спектрометрическими методами, ЭПР-спектроскопией, магнитными и рентгеноструктурными исследованиями.

Длина связи O-O в озонидах составляет ~1,2 А, а угол O-O-O — 108°. Ион O3- имеет симметричную треугольную конфигурацию и обладает парамагнитными свойствами.

ПолучениеПравить

Озониды были получены для ограниченного числа катионов — всех[1] щелочных металлов, а также стронция, бария, аммония и тетраметиламмония.

  • Озонид лития LiO3 удалось получить в виде маслянистой тёмно-оранжевой жидкости только при низких температурах ~-112 °C. Это соединение крайне неустойчиво вследствие малого радиуса иона Li+. Аммиакат лития образует гораздо более устойчивый озонид состава Li(NH3)4O3.
  • Озонид натрия NaO3 был впервые выделен в 1951 г. в реакции обезвоженного гидроксида натрия с озон-кислородной смесью при температуре −60…-50 °C в виде тёмно-красных мелких кристаллов.
  • Озонид калия KO3 был получен в 1949 г. в реакции озон-кислородной смеси с гидроксидом калия при низких температурах. В дальнейшем было показано образование озонида калия в реакции озона с алкоголятами калия, с супероксидом калия (KO2).
  • Озонид рубидия RbO3 выделили в 1951 г. в виде оранжевых кристаллов в реакции между озоном и гидроксидом или супероксидом рубидия.
  • Красный озонид цезия CsO3 был получен в 1963 г.
  • Озониды кальция, стронция и бария были получены в 1966 г. в реакции озона с гидроксидами этих металлов.
  • Озонид аммония был выделен в 1962 г. при озонировании жидкого аммиака при температурах ~-100°С

Общие реакции получения озонидов:

 
 
 

Образующийся озонид экстрагируют жидким аммиаком или фреонами.

Озониды тетраалкиламмония получают обменными реакциями с озонидом калия в органических растворителях.

СвойстваПравить

Озониды термически неустойчивы и при повышении температуры разлагаются:

 

Устойчивость озонидов снижается в ряду

 

Они также разлагаются при действии воды:

 

Кроме того, в реакции образуется пероксид водорода и гидроксильные радикалы OH•.

Озонид аммония распадается по реакции

 

Озонид бария (Ba(O3)2) реагируемые с водой бесцветные кристаллы. При взаимодействии с серной кислотой выпадает белый осадок сульфата бария: Ba(O3)2+H2SO4=BaSO4+2HO3

ПрименениеПравить

Из-за низкой устойчивости озониды не находят практического применения. Предлагалось их использовать как источник кислорода в поглотительных регенерирующих воздух системах.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Павлов Н. Н., Неорганическая химия: Учеб. для технол. спец. вузов.—М.: Высш. шк., 1986.—336 с. стр.238

СсылкиПравить

ЛитератураПравить

  • С. А. Токарева (1971). «Озониды щелочных и щелочноземельных металлов». Успехи химии 60 (2): 295-311.
  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3 (Мед-Пол). — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
  • Советский Энциклопедический Словарь Гл. редактор А. М. Прохоров.
  • Неорганическая химия в 3-х томах под редакцией Ю. Д. Третьякова, т.2 «Химия непереходных элементов»