Озонид калия

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)
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

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

Получение

• Взаимодействие надпероксида калия с озоном во фреоне CCl₂F₂:

${\mathsf{KO}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{0}}^{\mathsf{oC}}}{\to }{\mathsf{KO}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow$

• Пропуская озон через гидроксид калия:

$\mathsf{4}\mathsf{KOH}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{\mathsf{t}<{\mathsf{20}}^{\mathsf{oC}}}{\to }\mathsf{4}{\mathsf{KO}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow \mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Физические свойства

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 свойства

• При нормальных условиях озонид калия разлагается:

$\mathsf{2}{\mathsf{KO}}_{\mathsf{3}}\stackrel{\mathsf{20}\mathsf{-}{\mathsf{60}}^{\mathsf{oC}}}{\to }\mathsf{2}{\mathsf{KO}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow$

• Энергично взаимодействует с водой:

$\mathsf{4}{\mathsf{KO}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\to \mathsf{4}\mathsf{KOH}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow$

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

$\mathsf{4}{\mathsf{KO}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{CO}}_{\mathsf{2}}\to {\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{CO}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{KHCO}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow$

• Реакция с кислотой зависит от температуры:

$\mathsf{4}{\mathsf{KO}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{HCl}\stackrel{{\mathsf{0}}^{\mathsf{oC}}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{KCl}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow \mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{2}{\mathsf{KO}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{HCl}\stackrel{{}^{\mathsf{ot}}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{KCl}\mathsf{+}{\mathsf{Cl}}_{\mathsf{2}}\uparrow \mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow \mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Медленно взаимодействует с жидким аммиаком:

$\mathsf{2}{\mathsf{KO}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{NH}}_{\mathsf{3}}\stackrel{\mathsf{-}{\mathsf{50}}^{\mathsf{oC}}}{\to }{\mathsf{NH}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{KNH}}_{\mathsf{2}}$

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

$\mathsf{6}{\mathsf{KO}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{S}\stackrel{{\mathsf{50}}^{\mathsf{oC}}}{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{SO}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}$

Литература

• 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.