Перхлора́т на́трия (ПХН, натрий хлорнокислый), натриевая соль хлорной кислоты, NaClO₄, молярная масса 122,44 г/моль.

Физические свойства

Представляет собой бесцветные кристаллы; до 306 °C устойчива ромбическая модификация – фаза I (а = 0,7085 нм, b = 0,6526, с = 0,7048, пространственная группа D_2h¹⁷), выше 306 °С – кубическая фаза IV (при 315 °С а = 0,708 нм; пространственная группа О⁵_h); теплота перехода I⇄IV 1,30 кДж/моль. Существуют две фазы перхлората натрия высокого давления – фаза II со структурой типа перманганата серебра AgMnO₄, устойчивая при давлении 2,3–3,0 ГПа, и фаза III со структурой барита, устойчивая при давлении выше 3,0 ГПа. Для перхлората натрия плотность 2,52 г/см³ (20 °С), t_пл 480 °С (с разложением); теплоёмкость при постоянном давлении 110,3 Дж/(моль · К); энтальпия образования −383,5 кДж/моль; энтропия в стандартном состоянии 143,9 Дж/(моль · К). Медленный распад перхлората натрия начинается вблизи температуры плавления, быстрый – в интервале 490–600 °C, продукты распада – хлорид натрия NaCl и кислород О₂. Добавки оксида кобальта(II,III) Cо₃О₄, оксида марганца(IV) MnO₂, пероксида натрия Na₂O₂ и других оксидов понижают температуру разложения перхлората натрия на 150–200 °C.

Химические свойства

Растворимость перхлората натрия при 25 °С (г в 100 г растворителя): в воде – 209,6, метаноле – 51,3, этаноле – 14,7, ацетоне – 51,7, этилацетате – 9,65. Из водного раствора выше 52 °С кристаллизуется безводный перхлорат натрия, в интервале от 52 до −13 °С – моногидрат, от −13 до −39 °С – дигидрат. Перхлорат натрия образует сольваты NaClO₄ · nL, где n=1 (L – N₂H₄; гексаметилфосфотриамид, t_пл сольвата 174 °C), 4 (NH₃); 2 (метилформамид, t_пл сольвата 45 °С), 3 (диоксан). Сольваты перхлората натрия с органическими веществами взрывоопасны. Температура эвтектики в системе NaClO₄−LiClO₄ 208 °С (27,5 мольных долей перхлората натрия), NaClO₄−NaOH 243 °С (15 мольных долей перхлората натрия), NaClO₄−NaCl 417 °С (85 мольных долей перхлората натрия). С перхлоратами алюминия, цинка, кадмия и другими металлами перхлорат натрия образует комплексные перхлоратометаллаты, например Na₂[Al(ClO₄)₅], Na[Zn(ClO₄)₃], Na[Cd₂(ClO₄)₅].

Получение и применение

Получают перхлорат натрия электролизом водного раствора хлората натрия NaClO₃ или хлорида натрия NaCl с анодом из платины или диоксида свинца РbО₂, нанесённых на графит, при 30–60 °C и плотности тока 15–52 А/дм². Перхлорат натрия – исходный продукт в производстве перхлората аммония NH₄ClO₄, компонент смесевых взрывчатых веществ, пиротехнических составов, например пиротехнических источников кислорода О₂.