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