Пероксодисульфат калия

Пероксодисульфат калия — неорганическое соединение, соль щелочного металла калия и пероксодисерной кислоты с формулой K₂S₂O₆(O₂), бесцветные (белые) кристаллы, растворимые в воде.

Пероксодисульфат калия
Общие
Систематическое наименование	Пероксодисульфат калия
Традиционные названия	Надсернокислый калий; персульфат калия
Хим. формула	K2O8S2
Рац. формула	K2S2O6(O2)
Физические свойства
Состояние	бесцветные (белые) кристаллы
Молярная масса	270,32 г/моль
Плотность	2,477 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	разл. <100 °C
Мол. теплоёмк.	213,1 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-1920,4 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	1,650; 4,6820; 10,9540 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1,461; 1,467; 1,566
Классификация
Рег. номер CAS	7727-21-1
PubChem	24412
Рег. номер EINECS	231-781-8
SMILES	[O-]S(=O)(=O)OOS(=O)(=O)[O-].[K+].[K+]
InChI	InChI=1S/2K.H2O8S2/c;;1-9(2,3)7-8-10(4,5)6/h;;(H,1,2,3)(H,4,5,6)/q2*+1;/p-2 USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L
Кодекс Алиментариус	E922
RTECS	SE0400000
Номер ООН	1492
ChemSpider	22821
Безопасность
NFPA 704	0 2 1 OX
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• Электролиз насыщенного раствора гидросульфата калия:

$\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{H}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\mathsf{e}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{,}{\mathsf{0}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2KHSO_{4}\ {\xrightarrow {e^{-},0^{o}C}}\ K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+H_{2}\uparrow }}$ 

• Окисление фтором гидросульфата калия:

$\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{H}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{F}$${\mathsf {2KHSO_{4}+F_{2}\ {\xrightarrow {}}\ K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+2HF}}$ 

Физические свойстваПравить

Пероксодисульфат калия образует бесцветные (белые) кристаллы триклинной сингонии, пространственная группа P 1, параметры ячейки a = 0,510 нм, b = 0,683 нм, c = 0,540 нм, α = 106,9°, β = 90,17°, γ = 102,58°, Z = 1.

Хорошо растворим в холодной воде, разлагается в горячей. Плохо растворяется в этаноле.

Химические свойстваПравить

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\stackrel{\mathsf{65}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})\ {\xrightarrow {65-100^{o}C}}\ 2K_{2}S_{2}O_{7}+O_{2}\uparrow }}$ 

• В сухом состоянии устойчив, а во влажном медленно разлагается:

$\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{H}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+2H_{2}O\ {\xrightarrow {\tau }}\ 4KHSO_{4}+O_{2}\uparrow }}$ 

• Разлагается горячей водой (быстрее в присутствии катализатора):

$\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{,}{\mathsf{80}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+2H_{2}O\ {\xrightarrow {MnO_{2},80^{o}C}}\ 2K_{2}SO_{4}+2H_{2}SO_{4}+O_{2}\uparrow }}$ 

• Разлагается разбавленными кислотами:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{20}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+2H_{2}O\ \xrightarrow {20^{o}C} \ K_{2}SO_{4}+H_{2}SO_{4}+H_{2}O_{2}}}$ 

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{0}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+H_{2}O\ {\xrightarrow {0^{o}C}}\ H_{2}SO_{3}(O_{2})+K_{2}SO_{4}}}$ 

• Реагирует с концентрированными кислотами:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\mathsf{0}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{H}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+2H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {0^{o}C}}\ H_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+2KHSO_{4}}}$ 

• Реагирует с щелочами (быстрее в присутствии катализатора):

$\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}}{\to }\mathsf{4}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+4KOH\ {\xrightarrow {MnO_{2}}}\ 4K_{2}SO_{4}+O_{2}\uparrow +2H_{2}O}}$ 

• Реагирует с триоксидом серы, образуя пероксотетрасульфат калия:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{12}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}$${\mathsf {K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+2SO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ K_{2}S_{4}O_{12}(O_{2})}}$ 

• Является сильным окислителем:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\mathsf{H}}^{\mathsf{+}}}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+2FeSO_{4}\ {\xrightarrow {H^{+}}}\ K_{2}SO_{4}+Fe_{2}(SO_{4})_{3}}}$ 

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{I}\stackrel{}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+2HI\ {\xrightarrow {}}\ K_{2}SO_{4}+I_{2}\downarrow +H_{2}SO_{4}}}$ 

$\mathsf{5}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{(}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{+}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{12}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{10}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {5K_{2}S_{2}O_{6}(O_{2})+I_{2}+12KOH\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ 10K_{2}SO_{4}+2KIO_{3}+6H_{2}O}}$ 

ПрименениеПравить

• Пищевая добавка Е922.
• Получения растворов перекиси водорода.
• Как окислитель в аналитической химии.
• Для отбеливания жиров и мыла.
• В качестве инициатора полимеризации.
• Как компонента некоторых взрывчатых веществ.
• Как пестицид.
• Относится к многотоннажному химическому производству, ГОСТ 4146-74, пакуется в мешки по 25 кг.

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• 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.