Озониды представляют собой высшие оксиды металлов, содержащие молекулярный озонид-ион O3-. Наличие озонид-иона было подтверждено спектрометрическими методами, ЭПР-спектроскопией, магнитными и рентгеноструктурными исследованиями.
Длина связи O-O в озонидах составляет ~1,2 А, а угол O-O-O — 108°. Ион O3- имеет симметричную треугольную конфигурацию и обладает парамагнитными свойствами.
Получение
Озониды были получены для ограниченного числа катионов.
Озонид лития LiO3 удалось получить в виде маслянистой тёмно-оранжевой жидкости только при низких температурах ~-112 °C. Это соединение крайне неустойчиво вследствие малого радиуса иона Li+. Аммиакат лития образует гораздо более устойчивый озонид состава Li(NH3)4O3.
Озонид натрия NaO3 был впервые выделен в 1951 г. в реакции обезвоженного гидроксида натрия с озон-кислородной смесью при температуре −60…-50 °C в виде тёмно-красных мелких кристаллов.
Озонид калия KO3 был получен в 1949 г. в реакции озон-кислородной смеси с гидроксидом калия при низких температурах. В дальнейшем было показано образование озонида калия в реакции озона с алкоголятами калия, с супероксидом калия K2
Озонид рубидия RbO3 выделили в 1951 г. в виде оранжевых кристаллов в реакции между озоном и гидроксидом или супероксидом рубидия.
Озониды кальция, стронция и бария были получены в 1966 г. в реакции озона с гидроксидами этих металлов.
Озонид аммония был выделен в 1962 г. при озонировании жидкого аммиака при температурах ~-100°С
Общие реакции получения озонидов:
Образующийся озонид экстрагируют жидким аммиаком или фреонами.
Озониды тетраалкиламмония получают обменными реакциями с озонидом калия в органических растворителях.
Свойства
Озониды термически неустойчивы и при повышении температуры разлагаются:
Устойчивость озонидов снижается в ряду
Они также разлагаются при действии воды:
Кроме того, в реакции образуется пероксид водорода и гидроксильные радикалы OH•.
Озонид аммония распадается по реакции
Применение
Из-за низкой устойчивости озониды не находят практического применения. Предлагалось их использовать как источник кислорода в поглотительных регенерирующих воздух системах.