khimie.ru

При горении щелочных металлов в токе кислорода образуются следующие соединения:

Na₂O₂ ‒ светло-желтый, КО₂ – оранжевый, RbO₂ – темно-коричневый, CsO₂ – желтый.

Соединения типа М₂О₂ называют перекисями, типа МО₂ — надперекисями. Надперекиси щелочных металлов достаточно легкоплавки. При сильном нагревании надперекись цезия СsО₂ отщепляет кислород, переходя в черную Сs₂0₃. Перекиси и надперекиси щелочных металлов устойчивы при нагревании только в том случае, если они не содержат веществ, способных к окислению. Однако последним они могут отдавать свой кислород при нагревании, причем и даже тем веществам, которые в других условиях очень трудно окисляются. Благодаря этому перекиси щелочных металлов используют в лаборатории для перевода способных к окислению веществ (нерастворимых в кислотах) в растворимое состояние.

Перекись лития Li₂0₂ образуется в небольшом количестве при горении металла в токе кислорода. Ее приготовляют добавлением перекиси водорода к раствору гидроксида лития; затем при добавлении спирта выделяется кристаллический осадок, который обезвоживают в течение недели над оксидом фосфора (V).

По существу то же соединения получают действием кислорода на растворы щелочных металлов в жидкой аммиаке. Однако при этом возникают еще и другие более высокие оксиды, например Na₂0₃, К₂0₂, К₂0₃. Цезий образует в этих условиях ряд: Сs₂О₂, Сs₂О₃ и наконец, Сs0₂; последнее соединение подобно тому, которое образуется при более высокой температуре.

Перекиси, папример перекись натрия Nа₂О₂, можно считать непосредственными производными перекиси водорода (Н₂О₂), ибо они количественно взаимодействуют с кислотами или даже с водой с образованием перекиси водорода:

M₂O₂ + H₂SO₄ = M₂SO₄ + H₂O₂

M₂O₂ + 2H₂O = 2MOH + H₂O₂

Взаимодействие перекисей с водой совершенно аналогично гидролитическому разложению солей. Поэтому соединения этого типа можно назвать солями перекиси водорода. Из подобия перекисей щелочных металлов с перекисью водорода следует, что щелочные металлы в перекисях также одновалентны.

Надперекиси, т. е. соединения типа МО₂, наоборот, при разложении наряду с одной молекулой H₂O₂  образуют одну молекулу О₂

2М0₂+Н₂S0₄=М₂S0₄+ H₂O₂ +0₂;

2МО₂ + 2H₂0 = 2МОН+Н₂0₂+О₂.

Ранее надперекиси щелочных металлов МО₂ рассматривали как тетраоксиды М₂0₄. Однако Каояточкин (1936) и Клемм (1939) установили рентгенометрически, что они имеют такую же структуру, как и перекиси щелочноземельных металлов типа Ва0₂ и ацетилиды типа ВаС₂. Решетку К0₂ можно получить из решетки КС1, если в последней на место каждого атома хлора поместить 0₂-группу (ее центр тяжести) с расстоянием между центрами атомов 2,08 Å.