โพแทสเซียมซูเปอร์ออกไซด์ (KO2) เป็นของแข็งสีเหลืองที่สลายตัวในอากาศชื้น เป็นตัวอย่างที่หาได้ยากของเกลือที่เสถียรของซุปเปอร์ออกไซด์แอนไอออน ใช้เป็นเครื่องฟอก CO2 เครื่องลดความชื้น H2O และเครื่องกำเนิด O2 ในเครื่องช่วยหายใจ ยานอวกาศ เรือดำน้ำ และชุดอวกาศ

ปฏิกิริยาของ KO2 กับน้ำ

เมื่อ KO2 สัมผัสกับน้ำ จะเกิดปฏิกิริยากับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ออกซิเจน (O2) และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2):

$$

\begin{aligned}

& 2 KO_2 + H_2O \rightarrow 2 KOH + \frac{3}{2} O_2 \\

& KO_2 + H_2O \rightarrow KOH + \frac{1}{2} H_2O_2 + \frac{1}{2} O_2

\end{aligned}

$$

อัตราการปรากฏของ O2 เป็นสัดส่วนกับอัตราการหายไปของ KO2 เนื่องจากทั้งสองปฏิกิริยาเกี่ยวข้องกับอัตราส่วนปริมาณสารสัมพันธ์ 1:1 ระหว่างสารทั้งสองชนิดนี้ กฎอัตราสำหรับปฏิกิริยาแรกสามารถเขียนเป็น:

$$

\text{rate}=k [KO_2] [H_2O]

$$

โดยที่ k คือค่าคงที่ของอัตรา และ [ ] หมายถึงความเข้มข้น ในทำนองเดียวกัน กฎอัตราสำหรับปฏิกิริยาที่สองสามารถเขียนเป็น:

$$

\text{rate}=k'[KO_2] [H_2O]

$$

โดยที่ k’คือค่าคงที่อัตราอื่น อัตราการผลิต O2 โดยรวมสามารถหาได้โดยการเพิ่มอัตราของทั้งสองปฏิกิริยา:

$$

\text{rate}_{O_2}=\frac{3}{2 } k [KO_2] [H_2O] + \frac{1}{2} k'[KO_2] [H_2O]

$$

ปฏิกิริยาของ KO2 กับ CO2

อีกวิธีหนึ่งที่ KO2 สามารถผลิต O2 ได้คือการทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่งเป็นมลพิษทั่วไปในสภาพแวดล้อมแบบปิด ปฏิกิริยาสามารถเขียนเป็น:

$$

\begin{aligned}

& 2 KO_2 + CO_2 \rightarrow K_2CO_3 + \frac{3}{ 2} O_2 \\

& 4 KO_2 + 4 CO_2 + 3 H_2O \rightarrow 4 KHCO_3 + 6 O_2

\end{จัดชิด

$$

ปฏิกิริยาแรกได้รับการสนับสนุนที่อุณหภูมิต่ำ ในขณะที่ปฏิกิริยาที่สองได้รับการสนับสนุนที่อุณหภูมิสูง อัตราการปรากฏตัวของ O2 ยังเป็นสัดส่วนกับอัตราการหายไปของ KO