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| 超氧化鈉 | |
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超氧化鈉，無機化合物，化學式NaO2。是一種淺黃色(或橙黃色)的固體，含有超氧離子O2。超氧化鈉為食鹽的晶體結構，可由過氧化鈉與氧氣在加壓情況下反應製備。
超氧化鈉中的超氧根離子在反鍵軌道上有一個單電子，不穩定，且呈順磁性。它與水迅速反應生成過氧化氫、氫氧化鈉和氧氣。[1]
基本信息
中文名稱 超氧化鈉 [2]
英文名 sodium superoxide
化學式 NaO₂
分子量 54.989
熔點 552°C
沸點 分解
水溶性 分解
密度 2.2 g/cm³
外觀 黃色晶體
危險品類別 氧化性物質
項別 氧化性物質一級氧化劑
物質結構
在某些較老的出版物中，其結構與多硫化鈉Na2S4做類比，被認為是Na-O-O-O-O-Na，即Na2O4，此理論是不正確的。之所以這樣寫，是受到舊的價鍵理論的束縛，認為氧原子一定是2價的，在化合物中形成2個化學鍵，得到不會有O2這種離子存在的錯誤結論。
經過科學技術的證實，NaO2晶體是由一價陰離子O2與一價陽離子Na按照1:1的比例構成的，而不是由二價陰離子O4與一價陽離子Na以1:2的比例構成的(但Na2S4確實是由Na和S4構成的)。
O2，是氧分子得到一個電子的產物。此結構不能用價鍵理論解釋，可以用分子軌道理論解釋，離子中存在一個2p軌道的σ鍵，一個2p軌道的三電子π鍵，鍵級為1.5。O2比O2多的那個電子在(π2py*)軌道上。
由於多的電子在反鍵軌道上，所以超氧根離子比氧分子的鍵級要小，分別是1.5和2，超氧根離子的核間距要比氧氣分子大，鍵級比氧氣分子小，穩定性比氧氣分子弱。已經證實它是一種可以穩定存在的自由基，如:將KO2溶於冠醚與DMSO所得的溶液，可以得到含有O2的穩定溶液。
性質
常溫時為淡黃色，高溫時由深黃到橙黃，暴露在空氣中會逐漸放出氧而失去黃色。若長期暴露在空氣中, 將變成過氧化鈉、氫氧化鈉及碳酸鈉的混合物。保存於密閉容器內，溫度在65℃以下較穩定，100℃時開始緩慢分解析出氧氣。
250℃以上劇烈分解放出氧氣。其為強氧化劑。接觸易燃物、有機物、還原劑能引起燃燒爆炸。遇水或水蒸汽產生熱，量大時能發生爆炸。
商品過氧化鈉中含有10%的超氧化鈉，因此呈淡黃色。混入的超氧化鈉是使過氧化鈉(本該白色)呈淡黃色的原因。
超氧化鈉中的超氧離子有一個單電子，呈順磁性。它與水迅速反應生成氫氧化鈉和過氧化鈉
火災處理方式
干砂、干土、乾粉;禁止用水、泡沫。(可與水反應放熱)
生產方法
工業製法
超氧化鈉還可以通過將金屬鈉溶於液氨中與氧氣作用而製得(純淨的過氧化物和超氧化物是用鈉，鉀或銣等的液氨溶液跟反應所需要的計算量的氧氣起反應而製得的):
Na+O2=NaO2 (在液氨中)
該反應機理為:
Na+xNH3=Na+e(NH3)
O2+e(NH3)=O2+xNH3 實驗室製法
用氧氣與鈉的液氨溶液小心反應也會得到超氧化鈉:
Na+O2 =NaO2可由過氧化鈉與氧氣在加壓情況下反應製備(在490℃氧氣中加熱過氧化鈉，也可以得到超氧化鈉) 。
Na2O2+O2=2NaO2
應用領域
作為供氧劑，廣泛用於煤礦、化工、潛水、救護、高山測繪、高空飛行等需要供氧的場合以及有毒的環境。
貯運規則
桶上應有明顯"強氧化劑"標誌。貯存於通風、乾燥的庫房，遠離火種和熱源，與有機物、易燃品、酸類物質隔離儲運。搬運時小心輕放，切忌重摔碰撞。
氧化鈉，過氧化鈉，超氧化鈉之間的區別
氧化鈉，分子式Na2O，是鈉的正常氧化物，常溫下是白色固體。其性質極活潑，為鹼性氧化物，與水反應生成氫氧化鈉。在空氣中加熱能生成淺黃色的過氧化鈉。與水反應：
Na2O + H2O = 2NaOH
與酸反應
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
與氧反應
2Na2O + O2 = 2Na2O2
Na2O + CO2 = Na2CO3 過氧化鈉（Sodium peroxide）的化學式為Na2O2，又稱二氧化鈉或雙氧化鈉，是鈉在氧氣或空氣中燃燒的產物。
物理性質
純品過氧化鈉為白色，但一般見到的過氧化鈉呈淡黃色，密度為2.805g／cm3，熔點為460攝氏度。過氧化鈉易潮解，應密封保存。過氧化鈉對人有強烈的腐蝕性，與易燃物接觸易引起火災，在高溫下甚至會發生爆炸。過氧化鈉着火不能用水撲滅，必須用沙土或鹽蓋滅。
製取
過氧化鈉主要靠鈉的燃燒來製取，工業上將鈉裝入鋁盤，通入乾燥且不含二氧化碳的空氣，先保持180~200攝氏度，使鈉氧化成氧化鈉（Na2O），再增加通入氣體量，同時升溫至300~400攝氏度，即可得到純淨的過氧化鈉。
其化學反應方程式為：
也可以通過過氧化氫與氫氧化鈉的反應製取，化學方程式為：
另外，在空氣或氧氣中對氧化鈉（Na2O）進行加熱也可以製取過氧化鈉：
化學性質
過氧化鈉是離子化合物，其中氧元素顯-1價，鈉元素顯+1價，其水合物有Na2O2‧2H2O和Na2O2‧8H2O兩種。
過氧化鈉是強氧化劑，可以與多種金屬單質以及非金屬化合物發生反應。
過氧化鈉與水反應，生成氫氧化鈉和氧氣：
這是一個放熱反應，又由於生成物中含有氧氣，因此極易引起可燃物的燃燒和爆炸。
過氧化鈉與二氧化碳反應，生成碳酸鈉（Na2CO3）和氧氣：
過氧化鈉與稀硫酸反應，生成硫酸鈉（Na2SO4）、水和氧氣：
可以把過氧化鈉溶解在低溫的硫酸中，然後減壓蒸餾即可得到過氧化氫（H2O2）：
類似的還有與鹽酸的反應：
在鹼性環境中，過氧化鈉可以把化合物中+3價的砷（As）氧化成+5價，把+3價的鉻（Cr）氧化成+6價。利用這個反應可以將某些岩石礦物中的+3價鉻除去，方法為：在600~700攝氏度的高溫下用過氧化鈉將鐵礦中的3價鉻氧化成Na2CrO4，而Na2CrO4可以用水溶掉：
另外，過氧化鈉可以將鐵單質氧化成含FeO42-的鐵酸鹽，還可以在一般條件下將有機物氧化成乙醇和碳酸鹽。，也可以與硫化物和氯化物發生劇烈反應。
過氧化鈉的熱穩定性好，可加熱到熔融狀態而不分解。
超氧化鈉是一個橙黃色的固體，化學式為NaO2，含有超氧離子O2-。超氧化鈉為石鹽結構，可由過氧化鈉與氧氣在加壓情況下反應製備：
Na2O2 + O2 → 2 NaO2 用氧氣與鈉的液氨溶液小心反應也會得到超氧化鈉：
Na + O2 → NaO2 超氧化鈉中的超氧離子有一個單電子，呈順磁性。它與水迅速反應生成氫氧化鈉和過氧化鈉。