Superóxido de sódio é o composto inorgânico com a fórmula NaO2.

Este sólido amarelo-alaranjado é um sal do ânion superóxido. É um intermediário na oxidação de sódio por oxigênio.

NaO2 é preparado por tratar-se o peróxido de sódio com oxigênio a altas pressões:Stephen E. Stephanou, Edgar J. Seyb Jr., Jacob Kleinberg "Sodium Superoxide" Inorganic Syntheses 1953; Vol. 4, 82-85.

Na2O2 + O2 → 2 NaO2

Pode também ser preparado pela cuidadosa oxigenação de uma solução de sódio em amônia:

Na + O2 → NaO2

O produto é altamente paramagnético, coo esperado para um sal do ânion O2−. Hidrolisa-se rapidamente resultando uma mistura de hidróxido de sódio e peróxido de sódio, sinalizado pelo clareamento da amostra. Ele cristaliza-se no mesmo arranjo cristalino do NaCl.

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