質子化氧氣

質子化氧氣是一種離子，分子式為HO+
2。含氫物質燃燒時會生成這個離子。它存在於電離層，以及含有氧和氫的電漿體中。^[2]在超強酸中，O₂可能會先產生質子化氧氣，再將物質氧化。

質子化氧氣
IUPAC名 oxooxidanium
別名	Hydroperoxy cation; Hydridodioxygen(1+); Dioxidenium; dioxidanylium
識別
CAS號	71722-67-3 [1]
PubChem	5460577
ChemSpider	4574078
SMILES	[OH+]=O
Gmelin	508
ChEBI	29793
性質
化學式	HO+ 2
莫耳質量	33.005 g·mol⁻¹
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

質子化氧氣是氧氣的共軛酸。氧氣（O₂）的質子親和能（英語：proton affinity）為4.4 eV。^[3]

重要性

在檢測太空中的氧氣時，質子化氧氣很有幫助。由於地球大氣層充滿O₂，人們在地上無法觀察到空間物體的光譜。然而，HO+
2應該更容易被發現。^[4]

形成

二氧基陽離子（O+
2）與氫的反應：^[5]

O+•
2 + H₂ → HO+
2 + H^•

三氫陽離子與氧氣的反應大致上是等溫過程：^[3]

O₂ + H+
3 → HO+
2 + H₂

當原子氫在放電過程中產生，然後被氧氣迅速冷卻並在固體氖凝固時，它會產生幾種活性離子和分子，包括HO₂（超氧化氫）、HOHOH⁻、H₂O(HO)、HOHO⁻和HO+
2。^[6]這個反應還會生成過氧化氫（H₂O₂）和四氧化氫（H₂O₄）。^[7]

反應

已知存在氦絡合物（He–O₂H⁺）。^[8]

HO+
2可以與氫氣迅速反應：^[9]

HO+
2 + H₂ → O₂ + H+
3

HO+
2也會與氮氣和水反應：^[9]

HO+
2 + H₂O → O₂ + H₃O⁺

相關化合物

質子化氧氣二聚體（HO+
4）的能量比質子化氧氣的低。^[3]