Озонид калия

Озони́д ка́лия — соединение щелочного металла калия и озона с химической формулой KO₃. Красные кристаллы.

Озонид калия
Общие
Систематическое наименование	Озонид калия
Хим. формула	KO3
Физические свойства
Молярная масса	87,10 г/моль
Плотность	1,99 г/см³
Термические свойства
Мол. теплоёмк.	75 Дж/(моль·К)
Классификация
Рег. номер CAS	12030-89-6
SMILES	[K+].[O-]O[O]
InChI	InChI=1S/K.HO3/c;1-3-2/h;1H/q+1;/p-1 VQZSGFOWLNUPQM-UHFFFAOYSA-M
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• Взаимодействие надпероксида калия с озоном во фреоне CCl₂F₂:

$\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{0}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {KO_{2}+O_{3}\ {\xrightarrow {0^{o}C}}\ KO_{3}+O_{2}\!\uparrow }}$ 

• Пропуская озон через гидроксид калия:

${\mathsf {4KOH+4O_{3}\ {\xrightarrow {t<20^{o}C}}\ 4KO_{3}+O_{2}\!\uparrow +2H_{2}O}}$ 

Физические свойстваПравить

Озонид калия представляет собой красные кристаллы, устойчивые в герметической посуде при температуре ниже 0°С. Имеет ионное строение (K⁺)(O₃^-). Хорошо растворяется в жидком аммиаке, частично реагируя с ним. Кристаллы озонида калия принадлежат к тетрагональной сингонии, пространственная группа I 4/mcm, параметры ячейки a = 0,8597 нм, c = 0,7080 нм.

Химические свойстваПравить

• При нормальных условиях озонид калия разлагается:

$\mathsf{2}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{\mathsf{20}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{60}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2KO_{3}\ \xrightarrow {20-60^{o}C} \ 2KO_{2}+O_{2}\!\uparrow }}$ 

• Энергично взаимодействует с водой:

$\mathsf{4}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {4KO_{3}+2H_{2}O\rightarrow 4KOH+5O_{2}\!\uparrow }}$ 

• Поглощает из воздуха влагу и углекислый газ, переходя в смесь карбоната и гидрокарбоната калия:

$\mathsf{4}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\to <!--\; \to \; -->{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{H}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {4KO_{3}+H_{2}O+3CO_{2}\rightarrow K_{2}CO_{3}+2KHCO_{3}+5O_{2}\uparrow }}$ 

• Реакция с кислотой зависит от температуры:

$\mathsf{4}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{{\mathsf{0}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {4KO_{3}+4HCl\ {\xrightarrow {0^{o}C}}\ 4KCl+5O_{2}\!\uparrow +2H_{2}O}}$ 

$\mathsf{2}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{{}^{\mathsf{o}}\mathsf{t}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2KO_{3}+4HCl\ \xrightarrow {^{o}t} \ 2KCl+Cl_{2}\!\uparrow +2O_{2}\!\uparrow +2H_{2}O}}$ 

• Медленно взаимодействует с жидким аммиаком:

$\mathsf{2}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\stackrel{\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{50}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{K}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2KO_{3}+2NH_{3}\ {\xrightarrow {-50^{o}C}}\ NH_{4}O_{3}+KNH_{2}}}$ 

• При спекании с серой образует смесь сульфата и дисульфата калия:

$\mathsf{6}\mathsf{K}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{S}\stackrel{{\mathsf{50}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}$${\mathsf {6KO_{3}+5S\ \xrightarrow {50^{o}C} \ K_{2}SO_{4}+2K_{2}S_{2}O_{7}}}$ 

ЛитератураПравить

• 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.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.