Superoxyde de potassium

Superoxyde de potassium
Maille cristalline de superoxyde de potassium
Identification
Synonymes	dioxyde de potassium
N^o CAS	12030-88-5
N^o ECHA	100.031.574
N^o CE	234-746-5
N^o RTECS	TT6053000
PubChem	61541
SMILES	O=O.[K+] PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/K.O2/c;1-2/q+1; InChIKey : CLSKHAYBTFRDOV-UHFFFAOYSA-N
Apparence	poudre jaune[1]
Propriétés chimiques
Formule	KO2  [Isomères]
Masse molaire[2]	71,097 1 ± 0,000 7 g/mol K 54,99 %, O 45,01 %,
Propriétés physiques
T° fusion	380 °C[1]
Masse volumique	2,14 g·cm^-3[1]
Précautions
SGH[3],[4]
Danger H271, H314, P220, P280, P305, P310, P338 et P351 H271 : Peut provoquer un incendie ou une explosion ; comburant puissant H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires P220 : Tenir/stocker à l’écart des vêtements/…/matières combustibles P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P305 : En cas de contact avec les yeux : P310 : Appeler immédiatement un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. P338 : Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer. P351 : Rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes.
Transport[3],[4]
-    2466    Numéro ONU : 2466 : SUPEROXYDE DE POTASSIUM Classe : 5.1 Code de classification : O2 : Matières comburantes sans risque subsidiaire ou objets contenant de telles matières : Solides ; Étiquette : 5.1 : Matières comburantes Emballage : Groupe d'emballage I : matières très dangereuses ;
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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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 par réaction 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 général:

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).

Structure

Le superoxyde de potassium cristallise dans le système réticulaire trigonal avec comme paramètres de maille a = 570,4 ± 0,5 pm, c = 669,9 ± 0,5 pm. La longueur de la liaison O-O est de 128 ± 2 pm et les deux types de contact K-O sont de longueur 271 et 292 pm[5].

Tendance des liaisons entre deux oxygènes

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

Type de liaison dioxygène	nom	distance O-O en pm	ordre de liaison
O2^+	dioxygényle	112	2,5
O2	dioxygène	121	2
O2^−	superoxyde	128	1,5[5]
O2^2−	peroxyde	149	1

Notes et références

1. « Fiche Superoxyde de potassium », Merck [PDF] (consulté le 19 janvier 2011).
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. Entrée « 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)
4. Fiche Sigma-Aldrich du composé Potassium dioxide, consultée le 22/05/2017. + (pdf) Fiche MSDS
5. S. C. Abrahams and J. Kalnajs, The crystal structure of α-potassium superoxide, Acta Crystallographica, 1955, vol.8, pp. 503-506. DOI 10.1107/S0365110X55001540.