Озони́ды — соединения щелочных , щелочноземельных металлов и аммония с кислородом общего состава ${\displaystyle {\mathsf {M^{I}O_{3}}}}$ и ${\displaystyle {\mathsf {M^{II}(O_{3})_{2}}}}$ .

Строение

Озониды представляют собой высшие оксиды металлов, содержащие молекулярный O ₃ ^- . Наличие озонид-иона было подтверждено спектрометрическими методами, ЭПР-спектроскопией , магнитными и рентгеноструктурными исследованиями.

Длина связи O-O в озонидах составляет ~1,2 А, а угол O-O-O — 108°. Ион O ₃ ^- имеет симметричную треугольную конфигурацию и обладает .

Получение

Озониды были получены для ограниченного числа катионов — всех щелочных металлов, а также стронция, бария, аммония и тетраметиламмония.

• LiO ₃ удалось получить в виде маслянистой тёмно-оранжевой жидкости только при низких температурах ~-112 °C. Это соединение крайне неустойчиво вследствие малого радиуса иона Li ⁺ . образует гораздо более устойчивый озонид состава Li(NH ₃ ) ₄ O ₃ .
• Озонид натрия NaO ₃ был впервые выделен в 1951 г. в реакции обезвоженного гидроксида натрия с озон-кислородной смесью при температуре −60…-50 °C в виде тёмно-красных мелких кристаллов.
• Озонид калия KO ₃ был получен в 1949 г. в реакции озон-кислородной смеси с гидроксидом калия при низких температурах. В дальнейшем было показано образование озонида калия в реакции озона с алкоголятами калия, с супероксидом калия (KO ₂ ).
• Озонид рубидия RbO ₃ выделили в 1951 г. в виде оранжевых кристаллов в реакции между озоном и гидроксидом или .
• Красный озонид цезия CsO ₃ был получен в 1963 г.
• , и были получены в 1966 г. в реакции озона с гидроксидами этих металлов.
• был выделен в 1962 г. при озонировании жидкого аммиака при температурах ~-100°С

Общие реакции получения озонидов:

${\displaystyle {\mathsf {4KOH+4O_{3}\rightarrow 4KO_{3}+2H_{2}O+O_{2}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2Sr(OH)_{2}+4O_{3}\rightarrow 2Sr(O_{3})_{2}+2H_{2}O+O_{2}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {KO_{2}+O_{3}\rightarrow KO_{3}+O_{2}}}}$

Образующийся озонид экстрагируют жидким аммиаком или фреонами .

Озониды получают обменными реакциями с озонидом калия в органических растворителях .

Свойства

Озониды термически неустойчивы и при повышении температуры разлагаются:

${\displaystyle {\mathsf {2RbO_{3}\rightarrow 2RbO_{2}+O_{2}}}}$

Устойчивость озонидов снижается в ряду

${\displaystyle {\mathsf {[(CH_{3})_{4}N]O_{3}>CsO_{3}>RbO_{3}>KO_{3}}}}$

Они также разлагаются при действии воды:

${\displaystyle {\mathsf {4KO_{3}+2H_{2}O\rightarrow 4KOH+5O_{2}}}}$

Кроме того, в реакции образуется пероксид водорода и гидроксильные радикалы OH•.

Озонид аммония распадается по реакции

${\displaystyle {\mathsf {4NH_{4}O_{3}\rightarrow 2NH_{4}NO_{3}+4H_{2}O+O_{2}}}}$

Озонид бария (Ba(O ₃ ) ₂ ) — бесцветные кристаллы.

Применение

Из-за низкой устойчивости озониды не находят практического применения. Предлагалось их использовать как источник кислорода в поглотительных регенерирующих воздух системах.

Примечания

Ссылки

• от 18 февраля 2008 на Wayback Machine

Литература

• С. А. Токарева. Озониды щелочных и щелочноземельных металлов (рус.) // Успехи химии . — Российская академия наук , 1971. — Т. 60 , № 2 . — С. 295—311 .
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3 (Мед-Пол). — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8 .
• Советский Энциклопедический Словарь Гл. редактор А. М. Прохоров .
• Неорганическая химия в 3-х томах под редакцией Ю. Д. Третьякова, т.2 «Химия непереходных элементов»