Oxyde de potassium

Identification
Oxyde de potassium

__ O²⁻ __ K⁺ Maille cristalline de l'oxyde de potassium
Nom UICPA	oxyde de potassium
Synonymes	monoxyde de potassium
N^o CAS	12136-45-7
N^o ECHA	100.032.012
N^o CE	235-227-6
Apparence	solide jaune pâle
Propriétés chimiques
Formule	K₂O [Isomères]
Masse molaire^[1]	94,196 ± 0,000 5 g/mol K 83,01 %, O 16,99 %,
Propriétés physiques
T° ébullition	>350 °C, décomp.
Masse volumique	2,35 g·cm^-3
Cristallographie
Système cristallin	Cubique
Symbole de Pearson	$cF12\,$
Classe cristalline ou groupe d’espace	Fm3m, (n^o 225) cubique Hermann-Mauguin : $F\ 4/m\ {\bar {3}}\ 2/m\,$ Hermann-Mauguin court : $Fm{\bar {3}}m\,$ Schoenflies : $O_{h}^{5}\,$
Structure type	Fluorine (antifluorite)
Composés apparentés
Autres cations	Oxyde de lithium Oxyde de sodium Oxyde de césium Oxyde de rubidium
Autres anions	Hydroxyde de potassium Sulfure de potassium
Autres composés	Peroxyde de potassium

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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L’oxyde de potassium est un composé chimique de formule brute K₂O. Il se présente sous la forme d'un solide cristallisé ionique jaune pâle très réactif et par conséquent très rare dans le milieu naturel. La composition en potassium de certaines substances commerciales, comme des engrais ou des ciments, est parfois exprimée en équivalents de K₂O.

Synthèse

L'oxyde de potassium résulte de la réaction de l'oxygène sur le potassium, qui produit du peroxyde de potassium K₂O₂, lequel doit être traité au potassium pour produire l'oxyde K₂O^[2] :

K₂O₂ + 2 K → 2 K₂O.

Une préparation plus récente et plus directe est réalisée en chauffant du nitrate de potassium KNO₃ avec du potassium métallique :

2 KNO₃ + 10 K → 6 K₂O + N₂.

Il n'est en revanche pas possible d'obtenir l'oxyde de potassium par déshydratation de l'hydroxyde de potassium KOH.

Structure et propriétés

La structure cristalline de l'oxyde de potassium K₂O est inverse de celle de la fluorine CaF₂, les cations de potassium étant coordonnés à quatre anions d'oxygène, ces derniers étant coordonnés chacun à huit cations de potassium^[3]^,^[4].

K₂O est un oxyde basique qui réagit violemment avec l'eau en donnant de l'hydroxyde de potassium KOH, un composé très caustique. Sa nature hygroscopique le rend déliquescent par absorption de l'humidité atmosphérique, déclenchant la réaction violente de K₂O avec l'eau.

L'oxyde de potassium dans les engrais

La formule brute K₂O est utilisée pour exprimer la teneur en potassium des engrais NPK (azote-phosphore-potassium), bien qu'en réalité le potassium n'y soit pas présent sous forme d'oxyde mais plutôt sous forme de chlorure de potassium KCl, de sulfate de potassium K₂SO₄ ou de carbonate de potassium K₂CO₃. Le pourcentage de K₂O figurant sur les étiquettes indique la quantité d'oxyde de potassium équivalente à la quantité de potassium présente dans l'engrais, sachant que, en masse, K₂O contient 83 % de potassium, contre 52,5 % pour KCl, 44,9 % pour K₂SO₄, et 56,6 % pour K₂CO₃ : un engrais contenant 30 % pondéral de KCl titrera ainsi 19 % de K₂O.

Notes et références

↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
↑ (en) A. F. Holleman, E. Wiberg, « Inorganic Chemistry » Academic Press, San Diego, États-Unis, 2001. (ISBN 0-12-352651-5)
↑ (de) E. Zintl, A. Harder, B. Dauth, « Gitterstruktur der Oxyde, Sulfide, Selenide und Telluride des Lithiums, Natriums und Kaliums », dans Z. Elektrochem. Angew. Phys. Chem. 40, 588–593, 1934.
↑ (en) A. F. Wells, « Structural Inorganic Chemistry », Clarendon Press, Oxford, 1984. (ISBN 0-19-855370-6)

v · m Oxydes
État mixte	Tétroxyde d'antimoine (Sb₂O₄) Oxyde d'argent(I,III) (AgO) Oxyde de cobalt(II,III) (Co₃O₄) Oxyde d'europium(II,III) (Eu₃O₄) Oxyde de fer(II,III) (Fe₃O₄) Monoxyde de trihydrogène (H₃O) Oxyde de manganèse(II,III) (Mn₃O₄) Oxyde de plomb(II,IV) (Pb₃O₄)
État d'oxydation +1	Oxyde d'argent (Ag₂O) Monoxyde de dicarbone (C₂O) Oxyde de cuivre(I) (Cu₂O) Monoxyde de dichlore (Cl₂O) Oxyde de lithium (Li₂O) Oxyde de potassium (K₂O) Oxyde de sodium (Na₂O) Oxyde de rubidium (Rb₂O) Oxyde de césium (Cs₂O) Oxyde de thallium(I) (Tl₂O) Eau (H₂O) et autres oxydes d'hydrogène
État d'oxydation +2	Oxyde d'aluminium(II) (AlO) Oxyde de baryum (BaO) Oxyde de béryllium (BeO) Oxyde de cadmium (CdO) Oxyde de calcium (CaO) Monoxyde de carbone (CO) Oxyde de cobalt(II) (CoO) Oxyde de chrome(II) (CrO) Oxyde de cuivre(II) (CuO) Oxyde d'europium(II) (EuO) Monoxyde de germanium (GeO) Oxyde de fer(II) (FeO) Monoxyde d'iridium (IrO) Oxyde de magnésium (MgO) Oxyde de manganèse(II) (MnO) Oxyde de mercure(II) (HgO) Oxyde de nickel(II) (NiO) Monoxyde d'azote (NO) Oxyde de palladium(II) (PdO) Oxyde de plomb(II) (PbO) Monoxyde de phosphore (PO) Oxyde de strontium (SrO) Monoxyde de soufre (SO) Dioxyde de disoufre (S₂O₂) Oxyde d'étain(II) (SnO) Oxyde de titane(II) (TiO) Oxyde de vanadium(II) (VO) Oxyde de zinc (ZnO) Monoxyde de zirconium (ZrO)
État d'oxydation +3	Sesquioxyde d'actinium (Ac₂O₃) Oxyde d'aluminium (Al₂O₃) Trioxyde d'antimoine (Sb₂O₃) Trioxyde d'arsenic (As₂O₃) Trioxyde de bore (B₂O₃) Oxyde de bismuth(III) (Bi₂O₃) Oxyde de chrome(III) (Cr₂O₃) Oxyde de curium(III) (Cm₂O₃) Oxyde de dysprosium(III) (Dy₂O₃) Oxyde d'erbium(III) (Er₂O₃) Oxyde d'europium(III) (Eu₂O₃) Oxyde de fer(III) (Fe₂O₃) Oxyde de gadolinium(III) (Gd₂O₃) Oxyde de gallium(III) (Ga₂O₃) Oxyde d'holmium(III) (Ho₂O₃) Oxyde d'indium(III) (In₂O₃) Oxyde d'iridium(III) (Ir₂O₃) Oxyde de lanthane (La₂O₃) Oxyde de lutécium(III) (Lu₂O₃) Oxyde de manganèse(III) (Mn₂O₃) Trioxyde de diazote (N₂O₃) Oxyde de néodyme(III) (Nd₂O₃) Oxyde de nickel(III) (Ni₂O₃) Trioxyde de phosphore (P₄O₆) Oxyde de prométhium(III) (Pm₂O₃) Oxyde de praséodyme(III) (Pr₂O₃) Oxyde de rhodium(III) (Rh₂O₃) Oxyde de samarium(III) (Sm₂O₃) Oxyde de scandium (Sc₂O₃) Oxyde de terbium(III) (Tb₂O₃) Oxyde de titane(III) (Ti₂O₃) Oxyde de thallium(III) (Tl₂O₃) Oxyde de thulium(III) (Tm₂O₃) Oxyde de tungstène(III) (W₂O₃) Oxyde de vanadium(III) (V₂O₃) Oxyde d'ytterbium(III) (Yb₂O₃) Oxyde d'yttrium(III) (Y₂O₃)
État d'oxydation +4	Dioxyde de carbone (CO₂) Trioxyde de carbone (CO₃) Oxyde de cérium(IV) (CeO₂) Dioxyde de chlore (ClO₂) Dioxyde de chrome (CrO₂) Oxyde de curium(IV) (CmO₂) Dioxyde de germanium (GeO₂) Oxyde d'hafnium(IV) (HfO₂) Oxyde d'iridium(IV) (IrO₂) Dioxyde de manganèse (MnO₂) Dioxyde de molybdène (MoO₂) Dioxyde d'azote (NO₂) Peroxyde d'azote (N₂O₄) Dioxyde de niobium (NbO₂) Oxyde de neptunium(IV) (NpO₂) Dioxyde d'osmium (OsO₂) Oxyde de protactinium(IV) (PaO₂) Dioxyde de plomb (PbO₂) Dioxyde de plutonium (PuO₂) Oxyde de rhénium(IV) (ReO₂) Oxyde de rhodium(IV) (RhO₂) Dioxyde de ruthénium (RuO₂) Dioxyde de soufre (SO₂) Dioxyde de sélénium (SeO₂) Dioxyde de silicium (SiO₂) Dioxyde d'étain (SnO₂) Dioxyde de tellure (TeO₂) Dioxyde de thorium (ThO₂) Dioxyde de titane (TiO₂) Dioxyde d'uranium (UO₂) Oxyde de vanadium(IV) (VO₂) Oxyde de tungstène(IV) (WO₂) Dioxyde de zirconium (ZrO₂)
État d'oxydation +5	Pentoxyde d'antimoine (Sb₂O₅) Pentoxyde d'arsenic (As₂O₅) Pentoxyde d'azote (N₂O₅) Pentoxyde de diiode (I₂O₅) Pentoxyde de niobium (Nb₂O₅) Pentoxyde de phosphore (P₂O₅) Oxyde de protactinium(V) (Pa₂O₅) Oxyde de tantale(V) (Ta₂O₅) Oxyde de vanadium(V) (V₂O₅)
État d'oxydation +6	Trioxyde de chrome (CrO₃) Trioxyde d'iridium (IrO₃) Trioxyde de molybdène (MoO₃) Trioxyde de rhénium (ReO₃) Trioxyde de sélénium (SeO₃) Trioxyde de soufre (SO₃) Trioxyde de tellure (TeO₃) Trioxyde de tungstène (WO₃) Trioxyde d'uranium (UO₃) Trioxyde de xénon (XeO₃)
État d'oxydation +7	Heptoxyde de dichlore (Cl₂O₇) Heptoxyde de dimanganèse (Mn₂O₇) Oxyde de rhénium(VII) (Re₂O₇) Oxyde de technétium(VII) (Tc₂O₇)
État d'oxydation +8	Tétroxyde d'osmium (OsO₄) Tétroxyde de ruthénium (RuO₄) Tétraoxyde de xénon (XeO₄) Oxyde d'iridium(VIII) (IrO₄) Tétroxyde d'hassium (HsO₄)
Sujets connexes	Oxyde de carbone Oxyde de chlore Protoxyde Oxoacide Ozonure Oxyde acide Oxyde basique Oxyde amphotère

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