<p><b>超氧化物</b>（英語：<span lang="en">Superoxide</span>）是含有<b>超氧離子</b>（<b>超氧根離子</b>，分子式：O<sub>2</sub><sup>−</sup>）的一類化合物，是氧氣分子的單電子還原產物，廣泛存在於自然界中。超氧離子是一個自由基，一個氧原子帶有一個未成對電子，與氧氣分子一樣呈順磁性。
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<h2><span id=".E5.8C.96.E5.AD.A6"></span><span id="化学">化學</span></h2>
<p>超氧化物中，氧的氧化態為-1/2，O<sub>2</sub><sup>−</sup>的O-O鍵長為1.33Å（氧氣中為1.21Å，O<sub>2</sub><sup>2−</sup>中為1.49Å）。按O-O鍵級排序，O<sub>2</sub>中鍵級為2，O<sub>2</sub><sup>−</sup>中鍵級為1.5，O<sub>2</sub><sup>2−</sup>中的鍵級為1。
</p><p>鹼金屬超氧化物CsO<sub>2</sub>、RbO<sub>2</sub>、KO<sub>2</sub>可由金屬與氧氣直接反應製備，NaO<sub>2</sub>的製備則需過氧化鈉與氧氣加壓反應，單質直接反應得到的超氧化鈉約占10%。它們都是橙黃色的穩定固體，與水迅速反應歧化。反應中的O<sub>2</sub><sup>−</sup>先部分與質子反應生成超氧酸（HO<sub>2</sub>，pKa約為4.88），然後發生如下反應：
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<dl><dd>2 O<sub>2</sub><sup>−</sup> + 2 H<sub>2</sub>O → O<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> + 2 OH<sup>−</sup></dd></dl><p>其他製備超氧化物的方法包括：
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<ul><li>氧氣低溫氧化金屬的液氨溶液。超氧化鋰就可通過此法製得。</li>
<li>通過鹼金屬氫過氧化物的過氧化氫合物分解製得，如2NaOOH·H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>及相應的鉀化合物分解可分別得到NaO<sub>2</sub>和KO<sub>2</sub>。</li></ul><p>鹼土金屬中，鋇和鈣的超氧化物Ba(O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>、Ca(O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>也已製得。Mg、Zn、Cd的超氧化物僅以很小濃度，以固溶體的形式存在於相應的過氧化物中。
</p><p>固態超氧化物加熱時分解，與二氧化碳反應經由過氧碳酸鹽中間體，最終得到氧氣和碳酸鹽。超氧化鉀可用作空間飛船和潛艇中的供氧劑。
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<dl><dd>2NaO<sub>2</sub> → Na<sub>2</sub>O<sub>2</sub> + O<sub>2</sub></dd></dl><h2><span id=".E7.94.9F.E7.89.A9.E5.8C.96.E5.AD.A6"></span><span id="生物化学">生物化學</span></h2>
<p>生物氧化中，一個氧氣分子完全還原需要4個電子。如果氧分子僅被加入的單個電子還原，則形成的中間產物為超氧基團，即為超氧陰離子O<sub>2</sub><sup>-</sup>，其性質活潑，易與多種大分子物質結合而使其失去活性。
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<h2><span id=".E5.8F.82.E8.A7.81"></span><span id="参见">參見</span></h2>
<ul><li>氧化物—O<sup>2−</sup></li>
<li>超氧酸—HO<sub>2</sub></li>
<li>臭氧化物—O<sub>3</sub><sup>−</sup></li>
<li>過氧化物—O<sub>2</sub><sup>2−</sup></li>
<li>二氧基—O<sub>2</sub><sup>+</sup></li></ul><h2><span id=".E5.8F.82.E8.80.83.E8.B5.84.E6.96.99"></span><span id="参考资料">參考資料</span></h2>
**超氧化物**（英語：Superoxide）是含有**超氧離子**（**超氧根離子**，分子式：O2−）的一類化合物，是氧氣分子的單電子還原產物，廣泛存在於自然界中。超氧離子是一個自由基，一個氧原子帶有一個未成對電子，與氧氣分子一樣呈順磁性。

## 化學

超氧化物中，氧的氧化態為 - 1/2，O2−的 O-O 鍵長為 1.33Å（氧氣中為 1.21Å，O22−中為 1.49Å）。按 O-O 鍵級排序，O2 中鍵級為 2，O2−中鍵級為 1.5，O22−中的鍵級為 1。

鹼金屬超氧化物 CsO2、RbO2、KO2 可由金屬與氧氣直接反應製備，NaO2 的製備則需過氧化鈉與氧氣加壓反應，單質直接反應得到的超氧化鈉約占 10%。它們都是橙黃色的穩定固體，與水迅速反應歧化。反應中的 O2−先部分與質子反應生成超氧酸（HO2，pKa 約為 4.88），然後發生如下反應：

　
: 2 O2− + 2 H2O → O2 + H2O2 + 2 OH−

其他製備超氧化物的方法包括：

* 氧氣低溫氧化金屬的液氨溶液。超氧化鋰就可通過此法製得。
* 通過鹼金屬氫過氧化物的過氧化氫合物分解製得，如 2NaOOH・H2O2 及相應的鉀化合物分解可分別得到 NaO2 和 KO2。

鹼土金屬中，鋇和鈣的超氧化物 Ba (O2)2、Ca(O2)2 也已製得。Mg、Zn、Cd 的超氧化物僅以很小濃度，以固溶體的形式存在於相應的過氧化物中。

固態超氧化物加熱時分解，與二氧化碳反應經由過氧碳酸鹽中間體，最終得到氧氣和碳酸鹽。超氧化鉀可用作空間飛船和潛艇中的供氧劑。

　
: 2NaO2 → Na2O2 + O2

## 生物化學

生物氧化中，一個氧氣分子完全還原需要 4 個電子。如果氧分子僅被加入的單個電子還原，則形成的中間產物為超氧基團，即為超氧陰離子 O2-，其性質活潑，易與多種大分子物質結合而使其失去活性。

## 參見

* 氧化物 —O2−
* 超氧酸 —HO2
* 臭氧化物 —O3−
* 過氧化物 —O22−
* 二氧基 —O2+

## 參考資料
11062-77-4