钠在空气中燃烧生成过氧化钠的热力学讨论*

范广 张引莉 孙家娟 徐维霞 马占营

(咸阳师范学院化学与化工学院 陕西咸阳 712000)

化学热力学基础知识是化学专业大一学生学习化学原理的重点和难点之一。在教学中，如何使学生通过学习化学热力学基础知识，能较熟练地运用化学热力学知识去解决具体的化学问题是非常重要的。本文通过对金属钠在空气中燃烧时生成Na2O2这一反应的热力学讨论，增强学生对化学热力学知识的理解和应用。

1 问题的提出

表1 298.15K及100kPa下相关物种的热力学数据[1]

2 对金属钠在空气中燃烧产物的热力学讨论

(1)

2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)

(2)

Na(s)+O2(g)=NaO2(s)

(3)

(4)

2NaO2(s)=Na2O2(s)+O2(g)

(5)

表2 不同条件下各反应的热力学数据

3 结论

① 通过分析可以得出结论，过氧化钠Na2O2(s)是钠与氧气燃烧反应的最稳定产物，反应过程中生成的Na2O(s)会进一步和氧气反应生成Na2O2(s)，而反应过程中生成的NaO2(s)会自发分解为Na2O2(s)和O2(g)。

③ 在教学过程中，还可继续引导学生利用化学热力学知识讨论其他碱金属在空气中的稳定燃烧产物。如此循循善诱，能达到举一反三的教学效果。

[1] 北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学.无机化学.第4版.北京:高等教育出版社,2003

[2] 武汉大学,吉林大学.无机化学.第3版.北京:高等教育出版社,1994

[3] 天津大学无机化学教研室.无机化学.第4版.北京:高等教育出版社,2010

[4] 史启祯.无机化学与化学分析.第2版.北京:高等教育出版社,2005