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首先这是因为，首先O原子的第一电离能为正值，也就是说O(g)原子结合一个电子变成O－(g)离子是放出能量的。但O－(g)离子再结合一个电子生成O2－离子则是吸热的。
且I2的绝对值远大于I1，这就是说O2－的能量远比O－和O要高，O2－从能量的观点看，远不如O－稳定。
当O2－离子进入水溶液时，O2－就有自发地从H2O夺取H＋而变为OH－的强烈倾向。只有在离子晶体中，巨大的晶格能才能满足形成O2－离子时能量上的需要，这就是O2－离子只存在于晶体中的原因。
其次，从水的电离来说，H2O
H＋＋OH－室温时水的离子积为1.0×10－14，水的电离常数K＝1.8×10－16，这是一个很小的数值，说明水的第一级电离是很微弱的。据计算，H2O的第二步电离： OH－ O2－＋H＋ 的电离平衡常数约为10－40，这说明OH－ 电离产生O2－的可能性几乎等于零。如果水溶液中存在O2－，它也要和H＋ 反应生成OH－ ，即电离平衡强烈地趋向于向左移动。从酸碱质子理论来说，O2－是很强的碱，它很容易吸收一个H＋ 而生成OH－ 。这些都能说明在水溶液中是不存在O2－离子的。
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