stringtranslate.com

оксид натрия

Оксид натрия — это химическое соединение с формулой Na2O . Он используется в керамике и стекле . Это белое твердое вещество , но это соединение встречается редко. Вместо этого «оксид натрия» используется для описания компонентов различных материалов, таких как стекла и удобрения, которые содержат оксиды, включающие натрий и другие элементы. Оксид натрия — это компонент.

Структура

Структура оксида натрия была определена методом рентгеновской кристаллографии . Большинство оксидов щелочных металлов M 2 O (M = Li , Na , K , Rb ) кристаллизуются в структуре антифлюорита . В этом мотиве положения анионов и катионов меняются местами относительно их положений в CaF 2 , при этом ионы натрия тетраэдрически координируются с 4 оксидными ионами, а оксид кубически координируется с 8 ионами натрия. [3] [4]

Подготовка

Оксид натрия получают в результате реакции натрия с гидроксидом натрия , пероксидом натрия или нитритом натрия : [5]

2 NaOH + 2 Na → 2 Na 2 O + H 2

В той степени, в которой NaOH загрязнен водой, соответственно, используются большие количества натрия. Избыток натрия отгоняется из сырого продукта. [6]

Второй метод включает нагревание смеси азида натрия и нитрата натрия : [6]

5 NaN 3 + NaNO 3 → 3 Na 2 O + 8 N 2

При сжигании натрия на воздухе образуется смесь Na 2 O и пероксида натрия ( Na 2 O 2 ).

Третий, гораздо менее известный метод заключается в нагревании металлического натрия с оксидом железа (III) (ржавчиной):

6 Na + Fe 2 O 3 → 3 Na 2 O + 2 Fe

Реакцию следует проводить в инертной атмосфере, чтобы избежать реакции натрия с воздухом.

Приложения

Стеклоделие

Стекла часто описываются с точки зрения содержания в них оксида натрия, хотя на самом деле они не содержат Na 2 O. Кроме того, такие стекла не изготавливаются из оксида натрия, а эквивалент Na 2 O добавляется в виде «соды» ( карбоната натрия ), который теряет углекислый газ при высоких температурах:

Na2CO3 → Na2O + CO2​​​​
Na2O + SiO2 → Na2SiO3​​​​​
Na 2 CO 3 + SiO 2 → Na 2 SiO 3 + CO 2

Типичное изготовленное стекло содержит около 15% оксида натрия, 70% кремнезема ( диоксида кремния ) и 9% извести ( оксида кальция ). Карбонат натрия («сода») служит флюсом для понижения температуры плавления кремниевой смеси. Такое натриево-известковое стекло имеет гораздо более низкую температуру плавления, чем чистый кремнезем, и немного более высокую эластичность. Эти изменения возникают из-за того, что материал на основе Na 2 [SiO 2 ] x [SiO 3 ] несколько более гибкий.

Реакции

Оксид натрия легко и необратимо реагирует с водой, образуя гидроксид натрия :

Na2O + H2O → 2 NaOH

Из-за этой реакции оксид натрия иногда называют основным ангидридом гидроксида натрия (более архаично — «ангидридом едкого натра»).

Ссылки

  1. ^ ab Zumdahl, Steven S. (2009). Химические принципы 6-е изд . Houghton Mifflin Company. стр. A23. ISBN 978-0-618-94690-7.
  2. ^ Sigma-Aldrich Co. , Оксид натрия. Получено 25.05.2014.
  3. ^ Зинтл, Э .; Хардер, А.; Даут Б. (1934). «Гиттерструктура оксидов, сульфидов, селенидов и теллуридов лития, натрия и калия». Zeitschrift für Elektrochemie und Angewandte Physikalische Chemie . 40 (8): 588–93. дои : 10.1002/bbpc.19340400811. S2CID  94213844.
  4. ^ Уэллс, А. Ф. (1984) Структурная неорганическая химия, Оксфорд: Clarendon Press ISBN 0-19-855370-6 
  5. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  6. ^ ab E. Dönges (1963). "Оксид натрия (IV)". В G. Brauer (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии, 2-е изд . Т. 1страницы=975-6. NY, NY: Academic Press.
На Викискладе есть медиафайлы по теме Оксид натрия .