Оксид натрия
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название ИЮПАК Оксид натрия | |||
Другие имена
| |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol ) | |||
| Информационная карта ECHA | 100.013.827 | ||
| Номер ЕС |
| ||
ПабХим CID | |||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
| Число | 1825 | ||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| Характеристики | |||
| Na2Na2O | |||
| Молярная масса | 61.979 g·mol −1 | ||
| Появление | белое твердое вещество | ||
| Плотность | 2,27 г/см 3 | ||
| Температура плавления | 1132 ° C (2070 ° F; 1405 К) | ||
| Точка кипения | 1950 ° C (3540 ° F; 2220 К) сублиматы | ||
| сублимируется при 1275 °C | |||
| Реагирует с образованием NaOH | |||
| Растворимость | Реагирует с этанолом | ||
| −19.8·10 −6 см 3 /моль | |||
| Структура | |||
| Антифлюорит (гранецентрированный кубический), cF12 | |||
| Фм 3 м, №225 | |||
| Тетраэдрический ( Уже + ); кубический ( ТО 2− ) | |||
| Термохимия | |||
Теплоемкость ( С ) | 72,95 Дж/(моль·К) | ||
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 73 Дж/(моль·К) [1] | ||
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | −416 кДж/моль [1] | ||
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ ) | −377,1 кДж/моль | ||
| Опасности | |||
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |||
Основные опасности | коррозионный, бурно реагирует с водой | ||
| СГС Маркировка : | |||
 [2] | |||
| H314 | |||
| P260 , P264 , P280 , P301+P330+P331 , P303+P361+P353 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P310 , P321 , P363 , P405 , P501 | |||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| точка возгорания | негорючий | ||
| Паспорт безопасности (SDS) | КМГС 1653 | ||
| Родственные соединения | |||
Другие анионы | |||
Другие катионы | |||
Родственные соединения | Гидроксид натрия | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Оксид натрия представляет собой химическое соединение с формулой На 2 О. Он используется в керамике и стекле . Это белое твердое вещество, но это соединение встречается редко. Вместо этого термин «оксид натрия» используется для описания компонентов различных материалов, таких как стекла и удобрения, которые содержат оксиды, включающие натрий и другие элементы. Оксид натрия является компонентом.
Структура
[ редактировать ]Строение оксида натрия установлено методом рентгеновской кристаллографии . Большинство оксидов щелочных металлов M 2 O (M = Li , Na , K , Rb ) кристаллизуются в структуре антифлюорита . В этом мотиве положения анионов и катионов меняются местами относительно их положений в CaF 2 , где ионы натрия тетраэдрически координированы с 4 ионами оксида, а оксид кубически координирован с 8 ионами натрия. [3] [4]
Подготовка
[ редактировать ]Оксид натрия получают реакцией натрия с гидроксидом натрия , пероксидом натрия или нитритом натрия : [5]
- 2 NaOH + 2 Na → 2 Na 2 O + H 2
Поскольку NaOH загрязнен водой, соответственно используются большие количества натрия. Избыток натрия отгоняют из сырого продукта. [6]
Второй метод включает нагревание смеси азида натрия и нитрата натрия : [6]
- 5 NaN 3 + NaNO 3 → 3 Na 2 O + 8 N 2
При сжигании натрия на воздухе образуется смесь Na 2 O и перекись натрия ( Na2O2 O. )
Третий, гораздо менее известный метод включает нагревание металлического натрия с оксидом железа (III) (ржавчиной):
- 6 Na + Fe 2 O 3 → 3 Na 2 O + 2 Fe
реакцию следует проводить в инертной атмосфере, чтобы избежать реакции натрия с воздухом.
Приложения
[ редактировать ]Производство стекла
[ редактировать ]Стекла часто описывают с точки зрения содержания в них оксида натрия, хотя на самом деле они не содержат На 2 О. Кроме того, такие стекла сделаны не из оксида натрия, а из эквивалента Na 2 O добавляется в виде «соды» ( карбоната натрия ), которая теряет углекислый газ при высоких температурах:
- Na 2 CO 3 → Na 2 O + CO 2
- Na 2 O + SiO 2 → Na 2 SiO 3
- Na 2 CO 3 + SiO 2 → Na 2 SiO 3 + CO 2
Типичное промышленное стекло содержит около 15% оксида натрия, 70% кремнезема ( диоксида кремния ) и 9% извести ( оксида кальция ). Карбонат натрия «сода» служит флюсом для снижения температуры плавления смеси кремнезема. Такое натриево-известковое стекло имеет гораздо более низкую температуру плавления, чем чистый кремнезем, и имеет несколько более высокую эластичность. Эти изменения возникают потому, что Материал на основе Na 2 [SiO 2 ] x [SiO 3 ] несколько более гибок.
Реакции
[ редактировать ]Оксид натрия легко и необратимо реагирует с водой с образованием гидроксида натрия :
- Na 2 O + H 2 O → 2 NaOH
Из-за этой реакции оксид натрия иногда называют основным ангидридом гидроксида натрия (более архаично, «ангидрид каустической соды»).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Хоутон Миффлин. п. А23. ISBN 978-0-618-94690-7 .
- ^ Sigma-Aldrich Co. , Оксид натрия . Проверено 25 мая 2014 г.
- ^ Зинтл, Э .; Хардер, А.; Даут Б. (1934). «Решеточная структура оксидов, сульфидов, селенидов и теллуридов лития, натрия и калия». Журнал электрохимии и прикладной физической химии . 40 (8): 588–93. дои : 10.1002/bbpc.19340400811 . S2CID 94213844 .
- ^ Уэллс, AF (1984) Структурная неорганическая химия, Оксфорд: Clarendon Press ISBN 0-19-855370-6
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Jump up to: а б Э. Донгес (1963). «Оксид натрия (IV)». В Г. Брауэре (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии, 2-е изд . Том. 1 страница = 975-6. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Академическая пресса.
