Superoxyde de potassium

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Superoxyde de potassium
Potassium-superoxide-unit-cell-3D-ionic.png
Maille cristalline de superoxyde de potassium
Identification
Synonymes

dioxyde de potassium

No CAS 12030-88-5
No EINECS 234-746-5
PubChem 61541
FEMA total
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute KO2  [Isomères]
Masse molaire[1] 71,0971 ± 0,0007 g/mol
K 54,99 %, O 45,01 %,
Propriétés physiques
fusion 380 °C
Masse volumique 2,14 g·cm-3
Précautions
Directive 67/548/EEC[2],[3]
Corrosif
C
Comburant
O



Transport[2]
-
   2466   
SGH[3]
SGH03 :SGH05 : Corrosif
Danger
H271, H314, P220, P280, P305, P310, P338, P351,
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le superoxyde de potassium, ou dioxyde de potassium, est un composé chimique de formule brute KO2. Il s'agit d'un solide jaune résultant de la combustion du potassium fondu dans l'oxygène pur. Ce sel rare de l'anion superoxyde O2- est utilisé industriellement pour l'élimination du CO2, comme agent oxydant, agent dessiccant, ainsi que dans les recycleurs et les systèmes de support de vie pour sous-marins, engins spatiaux et combinaisons spatiales.

Les principales réactions impliquant le superoxyde de potassium dans les systèmes de support de vie sont :

4 KO2 + 2 H2O → 4 KOH + 3 O2 : libération d'oxygène sous l'effet de l'humidité.
4 KOH + 2 CO2 → 2 K2CO3 + 2 H2O : libération d'eau par fixation du dioxyde de carbone.

Somme des deux premières réactions: 4 KO2 + 2 CO2 → 2 K2CO3 + 3 O2 : libération d'oxygène sous l'effet du Dioxyde de carbone.


S'il y a assez de CO2 et d'eau:

2 K2CO3 + 2 CO2 + 2 H2O → 4 KHCO3 : fixation de dioxyde de carbone et d'eau.

total:

4 KO2 + 4 CO2 + 2 H2O → 4 KHCO3 + 3 O2

Le superoxyde de potassium a été utilisé par l'Agence spatiale fédérale russe dans ses scaphandres et le module Soyouz. Il a également été utilisé dans les recycleurs par des équipes de pompiers et pour le sauvetage minier, mais n'est pas utilisé dans les scaphandres autonomes pour la plongée sous-marine en raison des risques d'explosion au contact de l'eau. KO2 a une capacité d'absorption théorique de 618 g de CO2 par kilogramme d'absorbant avec libération théorique de 338 g d'O2, soit 4 molécules de CO2 pour 3 molécules d'O2. Cependant, le corps humain consomme une molécule d'O2 pour produire chaque molécule de CO2 et d'autres molécules d'O2 pour produire de l'eau et de l'urée par oxydation des lipides et des protéines. Donc il a besoin de plus de molécules d'O2 qu'il ne souffle de molécule de CO2 (sauf s'il boit des boisons gazeuses ou ajoute du CO2 autrement). La troisième réaction ne se produit pas s'il manque de CO2 ou d'eau.


Tendance des liaison entre deux oxygènes[modifier | modifier le code]

Les liaison entre deux oxygènes, ont des distances O-O corrélées avec leur ordre de liaison.

Type de liaison dioxygène nom O-O distance en Å O-O ordre de liaison
O2+ dioxygenyl cation 1.12 2.5
O2 dioxygène 1.21 2
O2- superoxyde 1.28 1.5[4]
O22- peroxyde 1.49 1


Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. a et b Entrée de « Potassium superoxide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais) (JavaScript nécessaire)
  3. a et b SIGMA-ALDRICH
  4. Abrahams, S. C.; Kalnajs, J. "The Crystal Structure of α-Potassium Superoxide" Acta Crystallographica (1955) volume 8, pages 503-506. DOI:10.1107/S0365110X55001540.