超酸化物
2 HO 2 − ⟶ O 2 ( g ) + 2 OH − {\displaystyle {\ce {2HO2^- -> O2(g) + 2OH^-}}} (律速)
この反応において O−2 は強いブレンステッド塩基として作用し、最初は共役酸の HO2(ヒドロペルオキシルラジカル)が生成する。しかしその pKa は4.88であるため、中性条件のpH 7では超酸化物の大部分は O−2 イオンとして存在する。
固体の塩も加熱により分解する。
2 NaO 2 ⟶ Na 2 O 2 + O 2 ( g ) {\displaystyle {\ce {2NaO2 -> Na2O2 + O2(g)}}}
この反応はスペースシャトルや潜水艦で使用される化学酸素発生装置で超酸化カリウムが酸素源として利用される原理となっている。あるいは超酸化物は消防隊員の酸素タンクの酸素源としても既に利用されている例がある。下記の反応のように閉鎖系で二酸化炭素の回収剤としても利用される。
4 MO 2 ( s ) + 2 CO 2 ( g ) ⟶ 2 M 2 CO 3 + 3 O 2 ( g ) {\displaystyle {\ce {4MO2(s) + 2CO2(g) -> 2M2CO3 + 3O2(g)}}}
溶液下の O−2 の反応性が詳しく研究されるようになるのは、O−2 の酵素反応をESR分光計で追跡したのが始まりである(生体における超酸化物の節で詳しく説明する)。