Superoxyde de potassium

Superoxyde de potassium

Maille cristalline de superoxyde de potassium
Identification
Synonymes

dioxyde de potassium

No CAS 12030-88-5
No ECHA 100.031.574
No CE 234-746-5
No RTECS TT6053000
PubChem 61541
SMILES
InChI
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]
SGH03 : Comburant
SGH05 : Corrosif

Danger
H271, H314, P220, P280, P305, P310, P338 et P351
Transport[3],[4]
-
   2466   
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 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]
O22− peroxyde 149 1

Notes et références

  1. ↑ a b et c « Fiche Superoxyde de potassium », Merck [PDF] (consulté le ).
  2. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. ↑ a b et c 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. ↑ a b et c Fiche Sigma-Aldrich du composé Potassium dioxide, consultée le 22/05/2017. + (pdf) Fiche MSDS
  5. ↑ a et b 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.
Composé du potassium (80)
Oxyde (208)
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