過氧化鈉

過氧化鈉化學式為Na₂O₂，又稱二氧化鈉或雙氧化鈉，是鈉在過量氧氣中燃燒的產物。^[6]它是一種過氧化物，水合物和過氧水合物包括 Na₂O₂·2H₂O₂·4H₂O、Na₂O₂·2H₂O、Na₂O₂·2H₂O₂和Na₂O₂·8H₂O。^[7]

過氧化鈉
英文名	Sodium peroxide
別名	二氧化二鈉
識別
CAS號	1313-60-6  Y
PubChem	14803
ChemSpider	14119
SMILES	[O-][O-].[Na+].[Na+]
UN編號	1504
EINECS	215-209-4
RTECS	WD3450000
性質
化學式	Na2O2
摩爾質量	77.98 g·mol−1
外觀	白色至黃色粉末[1][2]
密度	2.805 g/cm3[2][1]
熔點	675 °C[3] 660 °C[1][2]
溶解性（水）	反應[1]
結構
晶體結構	六方[4]
熱力學
ΔfHm⦵298K	−515 kJ·mol−1[5]
S⦵298K	95 J/(mol·K)[5]
熱容	89.37 J/(mol·K)
危險性
警示術語	R：R7-R14-R26/27/28-R29-R41
安全術語	S：S7/8-S37/39
MSDS	英文MSDS
主要危害	強氧化性、與水反應
NFPA 704	0 3 1
相關物質
其他陽離子	過氧化氫、過氧化鋰 過氧化鈣
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

物理性質

在常溫下，純品過氧化鈉為白色，但一般見到的過氧化鈉呈淡黃色（混有超氧化鈉的緣故）。它是六方晶系的^[4]，在512 °C下轉變成結構未知的同質異形體。^[8]繼續加熱到沸點657 °C時，過氧化鈉會分解成Na₂O，並放出O₂。^[9]過氧化鈉易變質，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。過氧化鈉著火不能用水撲滅，必須用沙土或鹽蓋滅。　

製取

過氧化鈉可以通過金屬鈉與氧氣在130–200 C下的反應大規模製備。該反應會產生氧化鈉，之後吸收氧氣氧化成過氧化鈉：^[8][10]

4 Na + O₂ → 2 Na₂O

2 Na₂O + O₂ → 2 Na₂O₂

過氧化鈉的八水合物可以通過過氧化氫與氫氧化鈉的反應製取，化學方程式為：^[11]

${\displaystyle {\rm {H_{2}O_{2}+2NaOH\rightarrow Na_{2}O_{2}+2H_{2}O\,}}}$

化學性質

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：^[10] ${\displaystyle {\rm {2Na_{2}O_{2}+2H_{2}O\rightarrow 4NaOH+O_{2}}}}$

實際的反應是過氧化鈉首先和水反應生成氫氧化鈉和雙氧水，反應的方程式：

Na₂O₂+2H₂O=2NaOH+H₂O₂

然後雙氧水會分解生成水和氧氣，反應的化學方程式為：

2H₂O₂ = 2 H₂O + O₂↑

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。

注意：若把過氧化鈉加入滴有酚酞的水中，溶液會先變紅後褪色。因為反應產生的氫氧化鈉使酚酞試液變紅，同時，過氧化鈉與水反應生成了具有漂白性的過氧化氫。

過氧化鈉與二氧化碳反應，生成碳酸鈉（Na₂CO₃）和氧氣： ${\displaystyle {\rm {2Na_{2}O_{2}+2CO_{2}\rightarrow 2Na_{2}CO_{3}+O_{2}}}}$

過氧化鈉與稀硫酸反應，生成硫酸鈉（Na₂SO₄）、水和氧氣： ${\displaystyle {\rm {2Na_{2}O_{2}+2H_{2}SO_{4}\rightarrow 2Na_{2}SO_{4}+O_{2}+2H_{2}O}}}$

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）：

${\displaystyle {\rm {Na_{2}O_{2}+H_{2}SO_{4}\rightarrow H_{2}O_{2}+Na_{2}SO_{4}}}}$

類似的還有與鹽酸的反應： ${\displaystyle {\rm {2Na_{2}O_{2}+4HCl\rightarrow 4NaCl+O_{2}+2H_{2}O}}}$

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：

${\displaystyle {\rm {2Fe(CrO_{2})_{2}+7Na_{2}O_{2}\rightarrow Fe_{2}O_{3}+4Na_{2}CrO_{4}+3Na_{2}O}}}$

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。

用途

由於過氧化鈉具有強氧化性，因此可以用來漂白織物、麥杆、羽毛等，也可用做除臭劑或消毒劑。在分析化學上用於處理礦樣。由於它和二氧化碳反應放出氧氣，因此可以用來在潛水艇等缺少氧氣的環境中提供供人呼吸的氧氣。