超氧化钾
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超氧化钾
超氧化钾是一种无机化合物,化学式为KO2。 它是一种黄色顺磁性固体,在潮湿空气中分解。 它是超氧阴离子稳定盐的罕见例子。 它用作 CO2 洗涤器,H2O 除湿器和 O2 循环呼吸器、航天器、潜艇和 宇航服。
生产与反应
超氧化钾是通过在过量氧气的气氛中燃烧熔融钾而产生的。
K + O2 → KO2
salt 由 K+ 和 O−2 个离子,通过离子键连接。 O−O 距离为 1.28 Å。
反应性
超氧化氢是超氧化物的来源,它是一种还原剂和亲核试剂,取决于它的反应伙伴。
与水接触后,它会歧化为氢氧化钾、氧气和过氧化氢:
2 KO2 + H2O → 2 KOH + 3⁄2 O2</ sub>KO2 + H2O → KOH + 1⁄2 H2O2 + 1⁄2 O2</sub >
它与二氧化碳反应,释放氧气:
2 KO2 + CO2 → K2CO3 + 3⁄2 O22 KO2 + 2 CO2 + H2O → 2 KHCO3 + 3⁄2 O2
超氧化钾发现仅用作实验室试剂的利基用途。 因为它与水反应,KO2 通常在有机溶剂中进行研究。 由于该盐难溶于非极性溶剂,因此通常使用冠醚。 四乙基铵盐也是已知的。 这些盐的代表性反应涉及使用超氧化物作为亲核试剂,例如,将烷基溴转化为醇,将酰氯转化为二酰基过氧化物。
与四甲基氢氧化铵离子交换得到四甲基过氧化铵,一种黄色固体。
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应用
俄罗斯航天局已成功在其宇航服和联盟号宇宙飞船的化学氧气发生器中使用超氧化钾。 KO2 也被用于消防和矿山救援工作的循环呼吸器罐中,但在水肺循环呼吸器中的使用有限 因为它与水发生高度放热反应。
理论上,1 kg KO2 吸收 0.310 kg CO2 同时释放 0.338 kg O2。 一摩尔 KO2 吸收 0.5 摩尔 CO2 并释放 0.75 摩尔氧气。
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