Литијум супероксид
| Идентификација | |
|---|---|
3Д модел (Jmol)
|
|
| |
| Својства | |
| LiO2 | |
| Моларна маса | 38,94 g·mol−1 |
| Густина | g/cm3, čvrst |
| Тачка топљења | <25 °C (razlaže se) |
| Сродна једињења | |
Други катјони
|
|
Сродне литијумске материје
|
|
Уколико није другачије напоменуто, подаци се односе на стандардно стање материјала (на 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
 верификуј (шта је   ?)
| |
| Референце инфокутије | |
Литијум супероксид је нестабилна неорганска со са формулом ЛиО
2. Радикално једињење, може се произвести на ниској температури у експериментима матричне изолације или у одређеним неполарним, непротонским растварачима. Литијум супероксид је такође пролазна врста током редукције кисеоника у литијум-ваздушној галванској ћелији и служи као главно ограничење могућих растварача за такву батерију. Из тог разлога је темељно истражен коришћењем разних метода, како теоретских, тако и спектроскопских.
Структура
[уреди | уреди извор]Молекул ЛиО
2 је погрешан назив: везе између литијума и кисеоника су високо јонске, са скоро потпуним преносом електрона.[1] Константа силе између два атома кисеоника одговара константама измереним за супероксид ањон (О−
2) у другим контекстима. Дужина О-О везе је утврђена да је 1,34 Å. Коришћењем једноставне оптимизације кристалне структуре, израчунато је да Ли-О веза износи приближно 2,10 Å.[2]
Било је доста студија о кластерима формираним од ЛиО
2 молекула. Утврђено је да је најчешћи димер кавезни изомер. Други иза њега је синглетна бипирамидална структура. Студије су такође рађене на комплексу столице и планарном прстену, али су ова два мање повољна, мада не нужно и немогућа.[3]
Производња и реакције
[уреди | уреди извор]Литијум супероксид је изузетно реактиван због непарног броја електрона присутних у π* молекуларној орбитали супероксидног ањона.[4] Технике изолације матрице могу да произведу чисте узорке једињења, али они су стабилни само на 15-40 К.[3]
На вишим (али још увек криогеним) температурама, литијум супероксид се може произвести озонирањем литијум пероксида (Ли
2О
2) у фреону 12:
- Ли
2О
2(ф
12) + 2 О
3(г) → 2 ЛиО
2(ф
12) + 2 О
2(г)
Добијени производ је стабилан само до -35 °Ц.[5]
Алтернативно, литијум електрид растворен у безводном амонијаку ће редуковати гас кисеоника да би се добио исти производ:
- [Ли+
][е−
](ам) + О
2(г) → [Ли+
][О−
2](ам)
Литијум супероксид је, међутим, метастабилан само у амонијаку, постепено оксидирајући растварач у воду и гасовити азот:
- 2 О−
2 + 2 НХ
3 → Н
2 + 2 Х
2О + 2 ОХ−
За разлику од других познатих разлагања ЛиО
2, ова реакција заобилази литијум пероксид.[6]
Референце
[уреди | уреди извор]- ^ Андреwс, Лестер (1969-05-15). „Инфраред Спецтрум, Струцтуре, Вибратионал Потентиал Фунцтион, анд Бондинг ин тхе Литхиум Супероxиде Молецуле ЛиО2”. Тхе Јоурнал оф Цхемицал Пхyсицс. АИП Публисхинг. 50 (10): 4288—4299. Бибцоде:1969ЈЦхПх..50.4288А. ИССН 0021-9606. дои:10.1063/1.1670893.
- ^ Лау, Ках Цхун; Цуртисс, Ларрy А.; Греелеy, Јеффреy (2011-11-09). „Денситy Фунцтионал Инвестигатион оф тхе Тхермодyнамиц Стабилитy оф Литхиум Оxиде Булк Црyсталлине Струцтурес ас а Фунцтион оф Оxyген Прессуре”. Тхе Јоурнал оф Пхyсицал Цхемистрy C. Америцан Цхемицал Социетy (АЦС). 115 (47): 23625—23633. ИССН 1932-7447. дои:10.1021/јп206796х.
- ^ а б Брyантсев, Вyацхеслав С.; Бланцо, Марио; Фаглиони, Францесцо (2010-07-16). „Стабилитy оф Литхиум Супероxиде ЛиО2 ин тхе Гас Пхасе: Цомпутатионал Студy оф Димеризатион анд Диспропортионатион Реацтионс”. Тхе Јоурнал оф Пхyсицал Цхемистрy А. Америцан Цхемицал Социетy (АЦС). 114 (31): 8165—8169. Бибцоде:2010ЈПЦА..114.8165Б. ИССН 1089-5639. ПМИД 20684589. дои:10.1021/јп1047584.
- ^ Линдсаy, D. M.; Гарланд, D. А. (1987). „ЕСР спецтра оф матриx-исолатед литхиум супероxиде”. Тхе Јоурнал оф Пхyсицал Цхемистрy. Америцан Цхемицал Социетy (АЦС). 91 (24): 6158—6161. ИССН 0022-3654. дои:10.1021/ј100308а020.
- ^ Вол'нов, I. I.; Токарева, С. А.; Белевскии, V. Н.; Климанов, V. I. (1967-07-01). „Инвестигатион оф тхе натуре оф тхе интерацтион оф литхиум пероxиде wитх озоне”. Буллетин оф тхе Ацадемy оф Сциенцес оф тхе УССР, Дивисион оф Цхемицал Сциенце (на језику: енглески). 16 (7): 1369—1371. ИССН 1573-9171. дои:10.1007/БФ00905329.
- ^ Зханг, Xинмин; Гуо, Лимин; Ган, Линфенг; Зханг, Yантао; Wанг, Јин; Јохнсон, Лее Р.; Бруце, Петер Г.; Пенг, Зхангqуан (2017-05-18). „ЛиО 2 : Црyосyнтхесис анд Цхемицал/Елецтроцхемицал Реацтивитиес”. Тхе Јоурнал оф Пхyсицал Цхемистрy Леттерс (на језику: енглески). 8 (10): 2334—2338. ИССН 1948-7185. ПМИД 28481552. С2ЦИД 46818521. дои:10.1021/ацс.јпцлетт.7б00680
.
