Gli ozonuri sono composti che contengono lo ione O3– che, avendo un numero di elettroni dispari, è paramagnetico. L’esistenza di ozonuri di metalli alcalini che si presentano di colore rosso è stata confermata da studi di diffrazione dei raggi X e da analisi spettroscopiche.
Sintesi
Inizialmente sono stati sintetizzati gli ozonuri di sodio, potassio, rubidio e cesio e successivamente quello di litio e gli ozonuri di metalli alcalino-terrosi.
Gli ozonuri inorganici si formano per reazione dei metalli alcalini più pesanti con ozono o trattando l’idrossido del metallo alcalino con ozono. L’ozonuro di sodio e di litio sono estremamente instabili e devono essere preparati mediante scambio ionico a bassa temperatura a partire da CsO3 e non è possibile isolare i solidi puri.
La sintesi degli ozonuri avviene dalla reazione degli idrossidi metallici con ozono secondo i seguenti stadi:
2 MOH + O3 → 2 MOH·O3
2 MOH·O3 + 2 O3 → 2 MO3 + 2 HO2 + 2 O2
2 HO2 → H2O + 3/2 O2
MOH + H2O → MOH· H2O
Sommando membro a membro e semplificando la reazione complessiva è pertanto:
3 MOH + 4 O3 → 2 MO3 + MOH· H2O + 7/2 O2
Reazioni
Gli ozonuri dei metalli alcalini sono solubili in soluzioni ammoniacali, dimetilformammide e reagiscono spontaneamente con l’acqua a basse temperature secondo la reazione:
4 MO3 + 2 H2O → 4 MOH + 5 O2
Essi si decompongono per dare ossigeno e superossidi:
2 MO3 → 2 MO2 + O2
Gli ozonuri dei metalli alcalini reagiscono con gli acidi per dare il radicale OH· e ossigeno gassoso:
MO3 + HX → MX + OH· + O2
Usi
Gli ozonuri possono dare reazioni esplosive e devono essere manipolati a basse temperature in un’atmosfera costituita da un gas inerte. Sono energici ossidanti e sono studiati come fonti promettenti di ossigeno nei generatori di ossigeno chimico.