El oxígeno es un elemento muy electronegativo que muestra siempre tendencia a ganar electrones para formar el ión oxido , el cual puede combinarse tanto con metales como con no metales para formar óxidos. En todos los óxidos el oxígeno presenta el estado de oxidación -2.

El oxígeno puede también formar peróxidos que presentan en su estructura el anión en que el estado de oxidaçión del oxígeno no es -2, como en la mayoría de los compuestos inorgánicos conteniendo oxígeno, sino -1. Una fórmula de un peróxido sería M2O2 (en los peróxidos hay dos átomos de oxígeno enlazados). El peróxido más conocido es el H2O2 (peróxido de hidrógeno).

Además en unos pocos casos el oxígeno puede formar los llamados superóxidos o hiperóxidos. El superóxido es un anión con fórmula (O2)−.

Se considera que el oxígeno, en estos últimos compuestos presenta un estado de oxidación de −1/2.

Los superóxidos iónicos, MO2, se forman por interacción de O2 con K, Rb o Cs, y son sólidos cuyo color va del amarillo al naranja. El NaO2 puede obtenerse sólo por reacción del Na2O2 con O2 a 300 atm y 500°C (Na2O2 + O2→2NaO2). El LiO2 no ha podido aislarse.

Los superóxidos son agentes oxidantes muy poderosos. que reaccionan vigorosamente con el agua para producir O2.

La reacción de los superóxidos con el CO2 se utiliza para su eliminación y regeneración de O2 en sistemas cerrados (ej., submarinos o cápsulas espaciales)

La reacción total es

4MO2(s) + 2CO2(g) = 2M2CO3(s) +3O2(g)

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