Superóxido de potasio

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superóxido de potasio

General
Nombre sistemático	superóxido de potasio
nombres tradicionales	dióxido de potasio, superóxido de potasio, hiperóxido de potasio, superóxido de potasio
química fórmula	KO 2
Propiedades físicas
Masa molar	71,10 g/ mol
Densidad	2,158 g/cm³
Propiedades termales
La temperatura
• fusión	535°C
entalpía
• educación	−280 kJ/mol
Estructura
Estructura cristalina	Singonía tetragonal , tipo celular CaC 2
Clasificación
registro número CAS	12030-88-5
PubChem	61541
registro Número EINECS	234-746-5
SONRISAS	[O-]=O.[K+]
InChI	InChI=1S/K.O2/c;1-2/q+1;-1KLHFBSUAIFRMED-UHFFFAOYSA-N
RTECS	TT6053000
ChemSpider	28638468
La seguridad
NFPA 704	0 3 3 BUEY
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.
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El superóxido de potasio (dióxido de potasio, superóxido de potasio; KO 2 ) es un compuesto inorgánico amarillo que se forma como resultado de la combustión de potasio fundido en oxígeno puro . Se utiliza en muchos sistemas de soporte vital . Peso molecular 71.10. Punto de fusión a presión atmosférica normal 490-530 °C , en vacío ( 1-2 mm Hg ) 350-415 °C . Higroscópico, absorbe vapor de agua y dióxido de carbono del aire . Reacciona con agua y etanol . Densidad 2.158 g/cm³ .

Conseguir

Una forma sencilla de conseguirlo es quemando potasio en oxígeno puro:

{\displaystyle {\mathsf {K+O_{2}\ {\xrightarrow {\ \ }}\ KO_{2))))

En este caso, el producto está contaminado con una impureza de K 2 O 2 .

El método exótico incluye la oxidación de una solución de potasio en amoníaco líquido con oxígeno a ≈ −50 ° C :

{\mathsf {K\ {\xrightarrow {O_{2}}}\ K_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {O_{2},\tau ^{o}C}}\ KO_{ 2}}}

la composición depende de la temperatura de la reacción: cuanto más alta es, mayor es el grado de oxidación.

Propiedades físicas

Cristales de color amarillo anaranjado de singonía tetragonal , grupo espacial I 4/mmm , parámetros de celda a = 0,570 nm , b = 0,672 nm , Z = 4 , tipo de empaque CaC 2 .

Punto de fusión 535 °C bajo presión de oxígeno.

Anteriormente, la fórmula K 2 O 4 se atribuía al superóxido de potasio , sin embargo, los estudios de rayos X de la estructura mostraron que la sustancia consta de iones K + y O−
2, que corresponde a la fórmula KO 2 [1] .

Propiedades químicas

El superóxido de potasio es inestable y, cuando se calienta en el vacío , separa el oxígeno:

{\mathsf {KO_{2}\ {\xrightarrow {\ 290^{o}C))\ K_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {\530^{o}C))\ K_ {2}O}}

El agua descompone el superóxido de potasio con la liberación de oxígeno:

{\mathsf {2KO_{2}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {\ \ }}\ 2KOH+H_{2}O_{2}+O_{2}\uparrow }}

Los ácidos diluidos descomponen el superóxido de potasio en peróxido de hidrógeno y oxígeno:

{\mathsf {2KO_{2}+2HCl\ {\xrightarrow {\ \ }}\ 2KCl+H_{2}O_{2}+O_{2}\uparrow }}

Con ácido sulfúrico concentrado, se libera ozono :

{\mathsf {2KO_{2}+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\ \ }}\ K_{2}SO_{4}+H_{2}O+O_{3}\ flecha arriba}}

El superóxido de potasio es un agente oxidante fuerte:

{\displaystyle {\mathsf {2KO_{2}+S\ {\xrightarrow {\ \ }}\ K_{2}SO_{4))))

{\mathsf {4KO_{2}+3C\ {\xrightarrow {\ \ }}\ 2K_{2}CO_{3}+CO_{2}\uparrow }}

{\mathsf {2KO_{2}+2NH_{3}\ \xrightarrow {\ \ } \ 2KOH+2H_{2}O+N_{2}\uparrow ))

La más importante, en la aplicación práctica, es la reacción con dióxido de carbono :

{\mathsf {4KO_{2}+2CO_{2}\ {\xrightarrow {\H_{2}O))\ 2K_{2}CO_{3}+3O_{2}\uparrow ))

Esta reacción se utiliza en máscaras antigás aislantes para purificar el aire exhalado.

Con la ayuda de éteres de corona , el superóxido de potasio se disolvió en solventes orgánicos y se usó para la oxidación de sustancias orgánicas.

Aplicación

Industria

El superóxido de potasio se utiliza en la industria química como un potente agente oxidante , así como para eliminar trazas de dióxido de carbono CO 2 y agua H 2 O.

Astronáutica y sistemas de soporte vital

El superóxido de potasio se utiliza en la cosmonáutica rusa como fuente de oxígeno y absorbente de dióxido de carbono . En particular, se usa en la nave espacial rusa Soyuz y en trajes especiales para caminatas espaciales . También se utiliza en equipos de protección química para la generación autónoma de oxígeno y en muchos sistemas de soporte vital (por ejemplo, en aparatos de buceo en aguas profundas, autorrescatadores de minas ). Un kilogramo de superóxido de potasio puede absorber 0,309 kg de CO 2 con la liberación de 0,38 kg de oxígeno.

Submarinos

También se utiliza como fuente de oxígeno de respaldo y absorbente de dióxido de carbono en submarinos y submarinos (por ejemplo, en el minisubmarino Priz ).

Biología

Como resultado de la reacción del superóxido de potasio con el agua, se libera oxígeno . Sin embargo, el producto intermedio de esta reacción en el agua es el radical superóxido , el componente inicial del estrés oxidativo celular , por lo que el superóxido de potasio se puede utilizar como fuente no enzimática de superóxido (en contraste con la formación enzimática de superóxido catalizada, por ejemplo). , por xantina oxidasa ) para modelo de estrés oxidativo.

Véase también

Enlaces

Química del superóxido por Donald T. Sawyer
Artículo: Reacción de superóxido de potasio con agua de mar
Superóxido de potasio: fusión (enlace no disponible)

Notas

↑ Remy G. Curso de química inorgánica. - M. : Ed. extranjero lit., 1963. - 921 p.