过氧化钠遇水会发生什么神奇反应?


过氧化钠(Na₂O₂)遇水会发生一个十分神奇且剧烈的化学反应,其主要现象是产生大量气泡,并伴随放热。这是因为过氧化钠不仅具有碱性氧化物与水反应生成氢氧化钠(NaOH)的性质,还具有强氧化性,能够与水发生氧化还原反应。

具体来说,当过氧化钠固体加入到水中时,首先发生的是它与水分子作用生成氢氧化钠和过氧化氢(H₂O₂)的反应:

2Na₂O₂ + 2H₂O → 4NaOH + O₂↑ + H₂O₂

这个反应中,生成了氢氧化钠(使溶液呈强碱性)和氧气(O₂),氧气以气体形式冒出,形成了我们看到的剧烈冒泡现象。同时,这个反应是放热的。

然而,生成的过氧化氢(H₂O₂)仍然具有不稳定性,它会进一步分解,尤其是在有催化剂(如溶液中的杂质或生成的NaOH)存在时:

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑

这个分解反应也会产生氧气(O₂),进一步加剧了冒泡现象。

因此,将过氧化钠加入水中,实际上是这两个连续反应的总体现:首先是过氧化钠自身与水反应生成氢氧化钠、氧气和过氧化氢,然后是过氧化氢分解生成水和氧气。整个过程现象明显,气泡连绵不断,热量显著增加,充分展现了过氧化钠的强氧化性和遇水反应的剧烈性,确实是一个令人印象深刻的“神奇反应”。