Ponadtlenki

Ponadtlenki – nieorganiczne związki chemiczne o charakterze soli, zawierające jednowartościowy anion ponadtlenkowy O₂⁻. Ponadtlenki w stanie wolnym znane są tylko dla litowców (np. ponadtlenek potasu KO₂). Powstają podczas spalania odpowiednich metali na powietrzu lub w atmosferze tlenu. Są to substancje krystaliczne o barwie od żółtej do pomarańczowej.

Budowa

Długość wiązania O–O w ponadtlenkach jest podobna do długości wiązań O−O w ozonie i wynosi 1,28 Å (dla KO₂), co stanowi wartość pośrednią między wiązaniem podwójnym w tlenie (O=O, 1,21 Å), a wiązaniem pojedynczym w nadtlenkach ([O−O]²⁻, 1,49 Å). Strukturę jonu ponadtlenkowego można zapisać wzorem [O—⋯O]⁻, gdzie między atomami tlenu występuje wiązanie trójelektronowe o rzędzie 1,5^[1].

Reakcje

Ponadtlenki litowców gwałtownie reagują z wodą z wydzieleniem wolnego tlenu, zapalają siarkę i większość substancji organicznych. Poza ponadtlenkami litowców znane są ponadtlenki berylowców oraz cynku i kadmu, które jednak występują tylko w małych stężeniach jako roztwory stałe w nadtlenkach^[2].

Jon O₂⁻ jest wolnym rodnikiem i może oddziaływać z kompleksami metali oraz z molekułami i układami biologicznymi. Wobec silnych utleniaczy wykazuje właściwości redukujące.

Ponadtlenki energicznie reagują z wodą^[2]:

2O₂⁻ + H₂O → O₂ + HO₂⁻ + OH⁻

2HO₂⁻ → 2OH⁻ + O₂ (powoli)

Reakcję ponadtlenków z dwutlenkiem węgla wykorzystuje się do jego usuwania w układach zamkniętych i regeneracji tlenu, np. w okrętach podwodnych:

4KO₂_(s) + 2CO₂_(g) → 2K₂CO₃_(s) + 3O₂_(g)

Zobacz też

Przypisy

↑ S.C.S.C. Abrahams S.C.S.C., J.J. Kalnajs J.J., The crystal structure of α-potassium superoxide, „Acta Crystallographica”, 8 (8), 1955, s. 503–506, DOI: 10.1107/S0365110X55001540 (ang.).
1 2 F.A.F.A. Cotton F.A.F.A., G.G. Wilkinson G.G., P.L.P.L. Gaus P.L.P.L., Chemia nieorganiczna, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1995, ISBN 83-01-11772-9 .

[1] S.C.S.C. Abrahams S.C.S.C., J.J. Kalnajs J.J., The crystal structure of α-potassium superoxide, „Acta Crystallographica”, 8 (8), 1955, s. 503–506, DOI: 10.1107/S0365110X55001540 (ang.).

[Cotton-2] 1 2 F.A.F.A. Cotton F.A.F.A., G.G. Wilkinson G.G., P.L.P.L. Gaus P.L.P.L., Chemia nieorganiczna, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1995, ISBN 83-01-11772-9 .

[1]

[2]