Oxígeno

Definición

Oxígeno,   8 o

oxígeno líquido en ebullición
Propiedades generales
alótropo	Oh 2 O 3  (ozono)
apariencia	gas, incoloro  líquido: azul pálido
peso atómico Standard ( A estándar R )	[ 15,999 03 , 15,999 77 ] convencional:  15.999
El oxígeno en la tabla periódica
hidrógeno riñón litio berilio boro carbono oxígeno oxígeno flúor flúor sodio Zink aluminio silicio fosforoso pureza cloro uranio sodio calcio tecnecio titán vanadio molibdeno manganeso HIERRO cobalto níquel cobre zinc circonio Alemania arsénico selenio: arsénico criptón estroncio estroncio magnesio mercurio bismuto molibdeno tecnecio rutenio rodio paladio plata cadmio señalizadores estaño bismuto talio telurio xenón cesio berilio praseodimio cerio cobalto neodimio prometeo samario europio europio tecnecio disprosio cesio Erbiyum tulio lutecio lutecio hafnio osmio litio renio osmio osmio PLATINUM ORO Mercurio (elemento) talio conducir bismuto bismuto astato radón francio haz torio torio Protaktinyum uranio Neptuno plutonio Amerikyum curio Berkelyum californio Einsteinyum Baarium mendelevio Nobelyum Losning rutherfordio dubnium dubnium bohrium meitnerio meitnerio Darmstadium rubidio ununbio Nihon Flerov Moscú livermorium Tennessine Oganesson -  ↑  O ↓  S Nitrógeno ←  oxígeno  → flúor
El número atómico  ( Z )	8
grupo	Grupo 16 (calcógenos)
período	periodo 2
sección elemento	reactiva no metal
bloque	p-bloque
configuración electrónica	[Él] 2s 2p
Los electrones en la cáscara	2, 6
propiedades físicas
La fase  en  STP	gas
punto de fusión	54,36 K (-218,79 ° 100, -361,82 ° F)
punto de ebullición	90.188 K (-182.962 ° 100, -297 332 ° F)
Densidad  (en condiciones normales)	1.429 g / 50
cuando los líquidos (a  Pn )	1,141 g / cm
punto triple	54.361 K 0,1463 kPa
punto crítico	154 581 K y 5,043 MPa
Calor de fusión	(O 2 ) 0.444 kJ / mol
El calor de vaporización	(O 2 ) 6,82 kJ / mol
capacidad calorífica molar	(O 2 ) 29.378 J / (mol • K)
presión de vapor P  (Pa) 1 10 100 1 K 10 K 100 K en  T  (K) 61 73 90
propiedades atómicas
estados de oxidación	2, 1, -1, -2
electronegatividad	escala de Pauling: 3,44
energías de ionización	Primero: 1313,9 kJ / mol Segunda: 3388,3 kJ / mol Tercera: 5300,5 kJ / mol (Más)
radio covalente	66 ± 14:00
Van der Waals radio	152 pm
líneas espectrales
popular
estructura cristalina	cúbico
Velocidad del sonido	330 m / s (gas, a 27 ° 100)
conductividad térmica	26.58 x 10 W / (m • K)
ordenamiento magnético	paramagnético
susceptibilidad magnética	+ 3449.0 • 10 cm / mol (293 K)
Número CAS	7782-44-7
historia
descubrimiento	Carl Wilhelm Scheele(1771)
nombrado por	Antoine Lavoisier (1777)
Principales isótopos de oxígeno
isótopo abundancia La vida media ( t 1/2 ) modo de desintegración producto O 99,76% estable O 0,04% estable O 0.20% estable

El oxígeno  es un elemento químico con el símbolo  O y número atómico 8. Es un miembro del grupo de calcógenos en la tabla periódica, un no metal altamente reactivo, y un agente oxidante que se forma fácilmente óxido con la mayoría de los elementos, así como con otros compuestos. Por masa, el oxígeno es el elemento tercero más abundante en el universo, después del hidrógeno y helio. A temperatura y presión estándar, dos átomos del elemento se unen para formar dioxígeno, una diatómico gas incoloro e inodoro con la fórmula  O
2 . gas oxígeno diatómico constituye el 20,8% de la atmósfera de la Tierra. Como compuestos que incluyen óxidos, el elemento representa casi la mitad de la corteza terrestre.

El dioxígeno se utiliza en la respiración celular, y muchas clases principales de moléculas orgánicas en los organismos vivos contiene oxígeno, tal como proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y grasas, así como los principales constituyentes compuestos inorgánicos animales conchas, dientes y huesos. La mayor parte de la masa de los organismos vivos es oxígeno como un componente de agua, el constituyente principal de las formas de vida. El oxígeno se repone continuamente en la atmósfera de la Tierra mediante la fotosíntesis, que utiliza la energía de la luz solar para producir oxígeno a partir de agua y dióxido de carbono. El oxígeno es demasiado reactivo químicamente para seguir siendo un elemento libre en el aire sin que se repone continuamente por la acción fotosintética de los organismos vivos. Otra forma (alótropo) de oxígeno y el ozono ( O
3 ) absorbe fuertemente la radiación ultravioleta UVB y la capa de ozono a gran altitud ayuda a proteger la biosfera de la radiación ultravioleta. Sin embargo, el ozono presente en la superficie es un subproducto de la niebla con humo y por lo tanto un contaminante.

El oxígeno se aisló por Michael Sendivogius antes de 1604, pero por lo general se cree que el elemento fue descubierto independientemente por Carl Wilhelm Scheele, en Uppsala, en 1773 o antes, y Joseph Priestley en Wiltshire, en 1774. prioridad se da a menudo para ellos porque Priestley obra fue publicada por primera vez. Priestley, sin embargo, llamado oxígeno "deflogistizado aire" y no la reconoce como un elemento químico. El nombre  de oxígeno fue acuñado en 1777 por Antoine Lavoisier, que primero reconoce oxígeno como un elemento químico y correctamente caracteriza el papel que juega en la combustión.

Los usos comunes de oxígeno incluyen la producción de acero, plásticos y textiles, soldadura fuerte, soldadura y corte de acero y otros metales, propulsor de cohete, la terapia de oxígeno, y los sistemas de soporte de vida en aviones, submarinos, vuelo espacial y el buceo.

sustantivo

El nombre  de oxígeno  fue acuñado en 1777 por Antoine Lavoisier, cuyos experimentos con oxígeno ayudado a desacreditar la teoría del flogisto entonces popular de la combustión y la corrosión. Su nombre deriva de la raíz griega ὀξύς  oxys "ácido", literalmente, "fuerte", en referencia al sabor amargo de los ácidos y -γενής  clase , "productor", literalmente "progenitor", porque en el momento de nombrar, que era erróneamente pensaron que todos los ácidos requieren oxígeno en su composición.

Historia

los primeros experimentos

Uno de los primeros experimentos conocidos sobre la relación entre la combustión y el aire se llevó a cabo por el segundo siglo antes de Cristo escritor griego en la mecánica, Filón de Bizancio. En su obra  el aire-Philo observó que invirtiendo el recipiente sobre una vela encendida y rodea el cuello de la vasija con agua dio como resultado el aumento en el cuello un poco de agua. Philo incorrectamente supuso que parte del aire en el recipiente se convierte en el elemento fuego clásica y por lo tanto fueron capaces de escapar a través de los poros en el vidrio. Muchos siglos más tarde Leonardo da Vinci construyó sobre el trabajo de Philo mediante la observación de que una parte del aire se consume durante la combustión y la respiración.

A finales del siglo 17, Robert Boyle demostró que el aire es necesario para la combustión. químico Inglés John Mayow (1641-1679) perfeccionó este trabajo, mostrando que el fuego requiere sólo una parte del aire que él llamó  la nitroaereus espíritu . En un experimento, se encontró que la colocación de un ratón o una vela encendida en un recipiente cerrado sobre el agua hizo que el agua suba y reemplazar un catorceavo del volumen del aire antes de la extinción de los sujetos. A partir de este conjeturó que nitroaereus se consume tanto en la respiración y la combustión.

Mayow observó que el antimonio aumentó en peso cuando se calienta, y inferirse que la nitroaereus debe haber combinado con él. También pensaba que los pulmones nitroaereus separada de aire y pasarlo a la sangre y que el calor de los animales y el músculo resultado el movimiento de la reacción de nitroaereus con ciertas sustancias en el cuerpo. Cuentas de estos y otros experimentos e ideas se publicaron en 1668 en su obra  Tratado, dos  en el tracto "La respiración".

Teoría del flogisto

Robert Hooke, Ole Borch, Mikhail Lomonosov, y Pierre Bayen todos producidos oxígeno en experimentos en el 17 y el siglo 18, pero ninguno de ellos reconocieron como un elemento químico. Esto puede haber sido debido en parte a la prevalencia de la filosofía de la combustión y la corrosión llamada la  teoría del flogisto , que era entonces la explicación favorecida de esos procesos.

Establecido en 1667 por el alquimista alemán JJ Becher, y modificado por el químico Georg Ernst Stahl por 1731, la teoría del flogisto indicó que todos los materiales combustibles se hicieron de dos partes. Por una parte, llamada flogisto, se le dio cuando se quemó la sustancia que lo contiene, mientras que la parte desflogisticado se pensaba que era su verdadera forma, o metas.

materiales altamente combustibles que dejan poco residuo, tales como madera o carbón, se pensaba que ser hecho principalmente de flogisto; sustancias no combustibles que corroen, como el hierro, contenían muy poco. Aire no jugó un papel en la teoría del flogisto, ni había ningún experimentos cuantitativos iniciales llevados a cabo para probar la idea; en cambio, se basa en la observación de lo que sucede cuando algo se quema, que los objetos más comunes parecen ser más ligero y parecen perder algo en el proceso.

Descubrimiento

Joseph Priestley por lo general se da prioridad en el descubrimiento.

alquimista polaco, filósofo y médico Michael Sendivogius en su trabajo  la piedra Tratado PhUosophorum de doce de la naturaleza de la fuente y la experiencia manual de depromti  (1604) describieron un contenido en el combustible sustancia del aire de la vida "(alimento de la vida), que era idéntico con el oxígeno. Sendivogius, durante estos experimentos que se hicieron entre 1598 y 1604, reconoce correctamente que la sustancia es el mismo que el producto gaseoso de la descomposición térmica de nitrato de potasio. De acuerdo con aislamiento concepción de Bugaj de oxígeno y correcta asignación de la sustancia a esa parte del aire, que es necesario para la vida, le da el derecho de descubrimiento oxígeno para Sendivogius, pero el descubrimiento de Sendivogius fue denegado con frecuencia por tarde (para él) generación de científicos y químicos.

Se cree comúnmente que el oxígeno se descubrió primero por el farmacéutico sueco Carl Wilhelm Scheele. Tenía gas oxígeno producido por calentamiento de óxido de mercurio y varios nitratos en 1771-2. Scheele llamó el "aire de fuego" de gas, ya que era el único conocido partidario de la combustión, y escribió un relato de este descubrimiento en un manuscrito que tituló  Tratado de aire y fuego , que envió a su editor en 1775. Ese documento fue publicado en 1777.

Mientras tanto, el 1 de agosto, 1774, un experimento realizado por el clérigo británico Joseph Priestley centra la luz solar en óxido mercúrico (HgO) dentro de un tubo de vidrio, que liberó a partir del gas que llamó "aire dephlogisticated." Indicó que la vela se quemó más brillante en el gas y que un ratón era más activa y vive más tiempo, mientras que respirar. Después de respirar el gas a sí mismo, escribió: "La sensación de que mis pulmones no era sensiblemente diferente de la del aire común, pero 1 imaginó que mi pecho sentía ligero y fácil peculiarmente durante algún tiempo después." Priestley publicó sus hallazgos en 1775 en un artículo titulado "Una cuenta de nuevos descubrimientos en el aire", que fue incluido en el segundo volumen de su libro titulado  Experimentos y observaciones sobre las diferentes clases de aire. Debido a que publicó sus hallazgos en primer lugar, Priestley se da generalmente prioridad en el descubrimiento.

El químico francés Antoine Laurent Lavoisier más tarde afirmó haber descubierto la nueva sustancia de forma independiente. Priestley visitó Lavoisier en octubre de 1774 y le habló de su experimento y cómo se liberó el gas nuevo. Scheele también publicó una carta a Lavoisier el 30 de septiembre, 1774 que describe su descubrimiento de la sustancia hasta ahora desconocida, pero Lavoisier nunca reconoció que lo recibe (se encontró una copia de la carta entre las pertenencias de Scheele después de su muerte).

La contribución de Lavoisier

Lavoisier realizó los primeros experimentos cuantitativos suficientes sobre la oxidación y dio la primera explicación correcta de cómo funciona la combustión. Utilizó estos y otros experimentos, todo comenzó en 1774, para desacreditar la teoría del flogisto y para demostrar que la sustancia descubierta por Priestley y Scheele fue un elemento químico.

Antoine Lavoisier desacreditado la teoría del flogisto.

En un experimento, Lavoisier observó que no hubo un incremento global en peso cuando el estaño y el aire se calentaron en un recipiente cerrado. Indicó que el aire se precipitó cuando se abre el envase, lo que indica que parte del aire atrapado se había consumido. También señaló que la lata había aumentado de peso y aumento que fue el mismo que el peso del aire que se precipitó de nuevo. Este y otros experimentos sobre la combustión se documentaron en su libro  Sur la combustión en general , que fue publicado en 1777. En ese trabajo, demostró que el aire es una mezcla de dos gases; 'Aire vital, que es esencial para la combustión y la respiración, y  azote  (Gk.  Ἄζωτον  'sin vida'), que no soporta ya sea. Azote  tarde se convirtió en  el nitrógeno en Inglés, aunque se ha mantenido el nombre anterior franceses y otros idiomas europeos.

Lavoisier a llamarse 'aire vital para  Oxígeno  en 1777 de la raíz griega  ὀξύς  (oxys)  (ácido, literalmente, 'fuerte', desde el sabor de ácidos) y  -γενής (clase)  (productor, literalmente, engendradora), porque él cree erróneamente que el oxígeno era un constituyente de todos los ácidos. Los químicos (tales como Sir Humphry Davy en 1812) determinaron el tiempo que Lavoisier estaba mal en este sentido (el hidrógeno constituye la base de la química de ácidos), pero para entonces el nombre era demasiado bien establecidos.

Oxígeno  entró en el idioma Inglés a pesar de la oposición de los científicos ingleses y el hecho de que el inglés Priestley había aislado por primera vez el gas y escrito sobre él. Esto se debe en parte a un poema alabando el gas titulado "oxígeno" en el popular libro  El Jardín Botánico  (1791) por Erasmus Darwin, abuelo de Charles Darwin.

historia posterior

Robert H. Goddard y un cohete de gasolina de oxígeno líquido

hipótesis atómica original de John Dalton presume que todos los elementos eran monoatómicos y que los átomos en compuestos normalmente tienen las relaciones atómicas más simples con respecto a la otra. Por ejemplo, Dalton supone que la fórmula de agua era HO, dando a la masa atómica de oxígeno fue de 8 veces el de hidrógeno, en lugar del valor moderno de alrededor de 16. En 1805, Joseph Louis Gay-Lussac y Alexander von Humboldt mostraron que se forma agua de dos volúmenes de hidrógeno y un volumen de oxígeno; en 1811 Amedeo Avogadro había llegado a la correcta interpretación de la composición del agua, en base a lo que ahora se llama la ley de Avogadro y las moléculas diatómicas elementales en esos gases.

A finales del siglo 19, los científicos se dieron cuenta de que el aire podría ser licuado y sus componentes aislados por compresión y enfriamiento. Utilizando un método de cascada, químico y físico suizo Raoul Pierre Pictet evaporó dióxido de azufre líquido con el fin de licuar el dióxido de carbono, que a su vez se evaporó para enfriar gas de oxígeno suficiente para licuarlo. Se envió un telegrama el 22 de noviembre 1877 a la Academia de Ciencias Francesa en París anunciando su descubrimiento del oxígeno líquido. Dos días más tarde, el físico francés Louis Paul Cailletet anunció su propio método de licuar el oxígeno molecular. Sólo se produjeron unas pocas gotas de líquido en cada caso y ningún análisis significativo podrían llevarse a cabo. El oxígeno se licúa en un estado estable por primera vez el 29 de marzo, 1883 por científicos polacos de la Universidad Jagellónica, Zygmunt Wroblewski y Karol Olszewski.

En 1891 el químico escocés James Dewar fue capaz de producir suficiente oxígeno líquido para el estudio. El primer proceso comercialmente viable para la producción de oxígeno líquido se desarrolló independientemente en 1895 por el ingeniero alemán Karl von Linde y el ingeniero británico William Hampson. Tanto los hombres bajaron la temperatura del aire hasta que se licuó y después se destilaron los gases componentes hirviéndolos de uno a la vez y la captura de ellos por separado. Más tarde, en 1901, la soldadura de oxiacetileno se demostró por primera vez por la combustión de una mezcla de acetileno y comprimido  O
2 . Este método de soldadura y corte de metal se hizo más tarde común.

En 1923, el científico estadounidense Robert H. Goddard se convirtió en la primera persona a desarrollar un motor de cohete que quema el combustible líquido; El motor usado en gasolina como combustible y oxígeno líquido como el oxidante. Goddard voló con éxito un pequeño cohete de combustible líquido 56 m a 97 kmh el 16 de marzo de 1926 en Auburn, Massachusetts, Estados Unidos.

Los niveles de oxígeno en la atmósfera están en tendencia ligeramente hacia abajo a nivel mundial, posiblemente debido a la quema de combustibles fósiles.

CARACTERÍSTICAS

Propiedades y estructura molecular

diagrama Orbital, después de Barrett (2002), que muestra el participante Atómica orbital de cada átomo de oxígeno, los orbitales moleculares que resultan de su superposición y el relleno Aufbau de los orbitales con los 12 electrones, 6 de cada átomo de O, comenzando desde el más bajo orbitales de energía, y resulta en covalente carácter de doble enlace de orbitales llenos (y cancelación de las contribuciones de los pares de sigma y sigma y  pi  y  pi  pares orbitales).

A temperatura y presión estándar, el oxígeno es un gas incoloro, inodoro e insípido con la fórmula molecular  O
2 , que se refiere como dioxígeno.

Como  dioxígeno , dos átomos de oxígeno están unidos químicamente entre sí. El enlace puede ser descrito de diversas maneras en función del nivel de la teoría, pero está razonablemente y simplemente descrito como un doble enlace covalente que resulta de la llenado del orbital molecular formado a partir de los orbitales atómicos del átomo de oxígeno individual, el relleno de lo que resulta en un enlace orden de dos. Más específicamente, el doble enlace es el resultado de secuencial, bajo-a-alto de energía, o Aufbau, el llenado de los orbitales, y la cancelación resultante de las contribuciones de los electrones 2s, después del llenado secuencial de la baja σ y σ orbital; σ solapamiento de los dos orbitales 2p atómicas que se encuentran a lo largo del eje O molecular y  π Orbitales 2p superposición de dos pares de perpendicular atómica al eje molecular, OO, y luego la cancelación de las contribuciones de los dos restantes de los seis 2p electrones después de su llenado parcial de los más bajos  pi  y  pi  orbitales.

Esta combinación de cancelaciones y σ y  π  superpone los resultados en el carácter de dioxígeno doble enlace y reactividad, y un estado electrónico fundamental triplete. Una configuración electrónica con dos electrones desapareados, como se encuentra en los orbitales de dioxígeno (ver los rellenos  pi orbitales * en el diagrama) que son de igual energía, es decir, degenerada, es una configuración denomina un estado de espín-triplete. Por lo tanto, el estado fundamental de la  O
2  molécula se denomina oxígeno como triplete. La energía más alta, orbitales parcialmente llenos se antienlazante, por lo que su llenado, debilita el orden de enlace de tres a dos. Debido a sus electrones no apareados, oxígeno triplete reacciona sólo lentamente con la mayoría de las moléculas orgánicas, que han pareadas espines de los electrones; Esto evita la combustión espontánea.

El oxígeno líquido, suspendido temporalmente en un imán debido a su paramagnetismo

En la forma de triplete,  O
2  moléculas son paramagnéticos. Es decir, que imparten carácter magnético de oxígeno cuando se está en presencia de un campo magnético, debido a los momentos magnéticos de espín de los electrones no apareados en la molécula, y la energía de cambio negativo entre los vecinos de O
2  moléculas. El oxígeno líquido es tan magnético que, en demostraciones de laboratorio, un puente de oxígeno líquido puede ser apoyado contra su propio peso entre los polos de un imán potente.

El oxígeno singlete es un nombre dado a varias especies de mayor energía de molecular  O
2  en la que se combinan todos los espines de los electrones. Es mucho más reactivo con moléculas orgánicas comunes que es oxígeno molecular solo. En la naturaleza, el oxígeno singlete se forma comúnmente de agua durante la fotosíntesis, el uso de la energía de la luz solar. También se produce en la troposfera por la fotólisis del ozono por la luz de longitud de onda corta, y por el sistema inmune como una fuente de oxígeno activo. Los carotenoides en los organismos fotosintéticos (y posiblemente animales) juegan un papel importante en la absorción de energía de oxígeno singlete y su conversión al estado fundamental no excitado antes de que pueda causar daño a los tejidos.

Alótropo

De compilación modelo de representación de dioxígeno (O 2 ) molécula

El alótropo común de oxígeno elemental en la Tierra se llama dioxígeno,  O
2 , la mayor parte del oxígeno atmosférico de la Tierra (ver ocurrencia). O2 tiene una longitud de enlace de 121 pm y una energía de enlace de 498 kJ / mol, que es menor que la energía de otros dobles enlaces o pares de enlaces simples en la biosfera y responsable de la reacción exotérmica de O2con cualquier moléculas orgánicas . Debido a su contenido energético, O2 es utilizado por formas complejas de vida, tales como animales en la respiración celular. Otros aspectos de O
2  se tratarán en el resto de este artículo.

Trioxygen ( O
3 ) por lo general se conoce como la capa de ozono y es un alótropo muy reactivo de oxígeno que es perjudicial para el tejido pulmonar. El ozono se produce en la atmósfera superior cuando O
2  se combina con el oxígeno atómico hecha por la división de O
2  por la radiación ultravioleta (UV). Puesto que el ozono absorbe fuertemente en la región UV del espectro, la capa de ozono de las funciones de la atmósfera superior como un escudo protector radiación para el planeta. Cerca de la superficie de la Tierra, es un contaminante formado como un subproducto de escape de los automóviles. A bajas altitudes órbita de la Tierra, el oxígeno atómico está presente suficiente para provocar la corrosión de la nave espacial.

La molécula Tetraoxygen metaestable ( O
4 ) fue descubierto en 2001, y se supone que existen en una de las seis fases de oxígeno sólido. Se comprobó en 2006 que esta fase, creado mediante la presurización O
2  a 20 GPa es de hecho un romboédrica O
8  clúster. Este grupo tiene el potencial de ser un oxidante mucho más potente que cualquiera de O
2  o O
3 Por lo tanto, y pueden usarse en combustible para cohetes. Una fase metálica fue descubierto en 1990 cuando el oxígeno sólido se somete a una presión de por encima de 96 GPA y en 1998 se demostró que a temperaturas muy bajas, esta fase se convierte en superconductor.

propiedades físicas

de descarga de oxígeno (espectro) tubos

El oxígeno se disuelve más fácilmente en agua que el nitrógeno, y con más facilidad que en agua dulce y agua de mar. El agua en equilibrio con el aire contiene aproximadamente 1 molécula de disuelto  O
2  por cada 2 moléculas de N
2  (1: 2), en comparación con una relación atmosférica de aproximadamente 1: 4. La solubilidad del oxígeno en agua es dependiente de la temperatura, y aproximadamente dos veces más (14,6 mg • 50) se disuelve a 0 ° que a 20 ° 100 100 (7,6 mg • 50). 100 estándar a 25 ° y 1 atmósfera (101,3 kPa) de aire, de agua dulce contiene alrededor de 6,04 mililitros (ml) de oxígeno por litro, y el agua de mar contiene aproximadamente 4,95 ml por litro. Al 5 ° 100 la solubilidad aumenta a 9,0 ml (50% más que a 25 ° 100) por litro de agua y 7,2 ml (45% menos) por litro para el agua de mar.

gas de oxígeno disuelto en el agua al nivel del mar

	5 100	25 100
fresco	9,0 ml	6,04 ml
agua de mar	7,2 ml	4,95 ml

El oxígeno se condensa a 90,20 K (-182,95 ° 100, -297,31 ° C), y se congela a 54,36 K (-218,79 ° 100, -361,82 ° F). Tanto líquidos como sólidos  o
2  son sustancias claras con un color azul cielo la luz causada por la absorción en el rojo (en contraste con el color azul del cielo, que es debido a la dispersión de Rayleigh de la luz azul). líquido de alta pureza O
2  se obtiene normalmente mediante la destilación fraccionada del aire licuado. El oxígeno líquido también puede estar condensado a partir de aire utilizando nitrógeno líquido como refrigerante.

El oxígeno es una sustancia altamente reactivo y debe ser segregado de materiales combustibles.

La espectroscopia de oxígeno molecular está asociada con los procesos atmosféricos de luminosidad nocturna atmosférica y aurora. Herzberg continuumand la absorción en las bandas de Schumann-Runge en la radiación ultravioleta produce oxígeno atómico que es importante en la química de la atmósfera media. oxígeno molecular singlete estado excitado es responsable de la solución de quimioluminiscencia rojo.

Isótopos y origen estelar

A finales de la vida de una estrella masiva, O concentrarse en la cáscara, la O-O en el H-shell y C en el Él-shell.

Naturalmente oxígeno se producen se compone de tres isótopos estables, O, O, y O, con O siendo la más abundante (99,762% de abundancia natural).

La mayoría O se sintetiza al final del proceso de fusión de helio para estrellas masivas pero algunos se hace en el proceso de grabación de neón. O se hace principalmente por la combustión de hidrógeno en helio durante el ciclo CNO, por lo que es un isótopo común en la zona de combustión de hidrógeno de estrellas. Oh, más se produce cuando N (hizo abundante de CNO quema) capta un núcleo mentira, haciendo O común en las zonas de helio-rico de evolucionados, estrellas masivas.

Catorce radioisótopos se han caracterizado. Oh, son los más estables con una vida media de 122,24 segundos y O con una vida media de 70,606 segundos. Todos los isótopos radiactivos restante tienen vidas medias que son menos de 27 s, y la mayoría de éstos tienen vidas medias que son menos de 83 milisegundos. El modo de desintegración más común de los isótopos más ligeros que O es la caries β para producir nitrógeno, y el modo más común para los isótopos más pesados ​​que O es desintegración beta para producir flúor.

Aparición

Diez elementos más comunes en la Vía Láctea estimaron espectroscópicamente

L	elemento	Fracción de masa en partes por millón
1	hidrógeno	739000	71 × masa de oxígeno (barra roja)
2	riñón	240.000	23 × masa de oxígeno (barra roja)
8	oxígeno	10400
6	carbono	4600
10	flúor	1340
26	HIERRO	1090
7	oxígeno	960
14	silicio	650
12	Zink	580
16	pureza	440

El oxígeno es el elemento químico más abundante en masa en el de la biosfera, aire, mar y tierra Tierra. El oxígeno es el tercer elemento químico más abundante en el universo, después del hidrógeno y helio. Cerca de 0.9% de la masa del Sol es oxígeno. El oxígeno constituye el 49,2% de la corteza terrestre en masa como parte de compuestos de óxido de silicio tales como dioxideand es el elemento más abundante en masa en la corteza terrestre. También es el principal componente de los océanos del mundo (88,8% en masa). gas oxígeno es el segundo componente más común de la atmósfera de la Tierra, teniendo hasta 20,8% de su volumen y 23,1% de su masa (unas 10 toneladas). Tierra es inusual entre los planetas del sistema solar en que tiene una alta concentración de gas oxígeno tal en su atmósfera: Mars (con 0,1%  o
2  en volumen) y Venus tienen mucho menos. la O
2  que rodea esos planetas se produce únicamente por la acción de la radiación ultravioleta sobre las moléculas que contienen oxígeno tales como dióxido de carbono.

La inusualmente alta concentración de gas oxígeno en la Tierra es el resultado del ciclo de oxígeno. Este ciclo biogeoquímico describe el movimiento del oxígeno dentro de y entre sus tres depósitos principales de la Tierra: la atmósfera, la biosfera y la litosfera. El factor principal del ciclo del oxígeno es la fotosíntesis, que es responsable de la atmósfera de la Tierra moderna. La fotosíntesis libera oxígeno en la atmósfera, mientras que la respiración, la descomposición y combustión eliminan de la atmósfera. En el presente equilibrio, la producción y el consumo se producen a la misma velocidad.

El agua fría tiene más Disueltos  O
2 .

El oxígeno libre se produce también en solución en cuerpos de agua del mundo. El aumento de la solubilidad de  O
2  a temperaturas más bajas (véase Propiedades físicas) tiene implicaciones importantes para la vida marina, como océanos polares apoyan una densidad mucho mayor de la vida debido a su alto oxígeno y nutrientes tales como nitratos o fosfatos content.Water contaminados con la planta pueden estimular el crecimiento de las algas por un proceso llamado eutrofización y la decadencia de estos organismos y otros biomateriales pueden reducir la O
2  contenido en los cuerpos de agua eutróficos. Los científicos evaluar este aspecto de la calidad del agua mediante la medición de la demanda bioquímica de oxígeno del agua, o la cantidad de O
2  necesarios para restaurarlo a una concentración normal.

análisis

500 millones de años de cambio climático vs O

Paleoclimatólogos miden la proporción de oxígeno-18 y oxígeno-16 en las conchas y esqueletos de organismos marinos para determinar los millones de años el clima (ver ciclo de relación isotópica de oxígeno). Seawatermolecules que contienen el isótopo más ligero, oxígeno-16, se evaporan a una velocidad ligeramente más rápido que las moléculas de agua que contienen el 12% más pesado oxígeno-18, y esta disparidad aumenta a temperaturas más bajas. Durante los períodos de bajas temperaturas globales, la nieve y la lluvia que se evapora el agua tiende a ser mayor en oxígeno-16 y el agua del mar queda atrás tiende a ser mayor en oxígeno-18. Los organismos marinos a continuación incorporan más oxígeno-18 en sus esqueletos y conchas de lo que lo harían en un clima cálido. Paleoclimatólogos también miden directamente esta relación en las moléculas de agua de muestras de núcleos de hielo tan antiguos como cientos de miles de años.

Los geólogos planetarios han medido las cantidades relativas de isótopos de oxígeno en las muestras de la Tierra, la Luna, Marte y meteoritos, pero eran largas no pueden obtener valores de referencia para las proporciones de isótopos en el sol, que se cree ser el mismo que los de la primordial niebla solar. Análisis de una oblea de silicio expuesto al viento solar en el espacio y devuelto por la nave espacial Génesis estrellado ha demostrado que el sol tiene una mayor proporción de oxígeno-16 que lo hace la Tierra. La medición implica que un proceso desconocido agota el oxígeno-16 desde el disco de material protoplanetario del Sol antes de la coalescencia de los granos de polvo que formó la tierra.

Oxygen presenta dos bandas de absorción espectrofotométricos horas pico en las longitudes de onda 687 y 760 nm. Algunos científicos de teledetección han propuesto el uso de la medición de la radiación procedente de cubiertas vegetales en esas bandas para caracterizar el estado de salud de las plantas a partir de una plataforma de satélite. Este método aprovecha el hecho de que, en esas bandas, es posible discriminar reflectancia de la vegetación de su fluorescencia, que es mucho más débil. La medición es técnicamente difícil debido a la baja relación señal-ruido y la estructura física de la vegetación; pero se ha propuesto como un posible método para vigilar el ciclo del carbono de los satélites en una escala global.

Papel biológico de O 2

Fotosíntesis y la respiración

La fotosíntesis divide el agua para liberar  o
2  y correcciones de CO
2 en azúcar en lo que se llama el ciclo de Calvin.

En la naturaleza, el oxígeno libre es producido por la división impulsada por la luz de agua durante la fotosíntesis oxigénica. De acuerdo con algunas estimaciones, algas verdes y cianobacterias en ambientes marinos proporcionan alrededor de 70% del oxígeno libre producido en la Tierra, y el resto es producido por las plantas terrestres. Otras estimaciones de la contribución oceánica al oxígeno atmosférico son más altos, mientras que algunas estimaciones son más bajas, lo que sugiere los océanos producen ~ 45% del oxígeno atmosférico de la Tierra cada año.

Una fórmula general simplificado para la fotosíntesis es:

6 CO 2  + 6  H2 O + fotones → 1006 M12 O6  + 6 O2

o, simplemente,

→ dióxido + agua + de carbono glucosa + dioxígeno luz del sol

la evolución de oxígeno fotolítica se produce en las membranas tilacoides de los organismos fotosintéticos y requiere la energía de cuatro fotones. Muchos de los pasos están involucrados, pero el resultado es la formación de un gradiente de protones a través de la membrana tilacoide, que se utiliza para sintetizar el trifosfato de adenosina (ATP) a través de la fotofosforilación. la  O
2  restante (después de la producción de las moléculas de agua) se libera a la atmósfera.

El oxígeno se usa en la mitocondria para generar ATP durante la fosforilación oxidativa. La reacción para la respiración aeróbica es esencialmente el inverso de la fotosíntesis y se simplifica como:

1006 M12 O6  + 6 O2  → 6 CO2 + 6 H2 O + 2880 kJ / mol

En los vertebrados,  Oh
2  difundirse a través de las membranas en los pulmones y en las células rojas de la sangre. La hemoglobina se une O
2 , el cambio de color de rojo azulado a rojo brillante (CO
2  se libera de otra parte de la hemoglobina por el efecto Bohr). Otros animales utilizan californiana (moluscos y algunos artrópodos) o hemeritrina (arañas y crustáceos). Un litro de sangre puede disolver los 200 cm de o
2 .

Hasta el descubrimiento de la Metazoa anaeróbica, se pensaba que el oxígeno para ser un requisito para toda la vida compleja.

especies de oxígeno reactivo, tal como el ion superóxido ( O - 
2 ) y peróxido de hidrógeno ( H
2 O
2 ) son reactivos subproductos de uso de oxígeno en los organismos. Las partes del sistema inmune de los organismos superiores crean peróxido, superóxido y el oxígeno singlete para destruir microbios invasores. especies reactivas del oxígeno también juegan un papel importante en la respuesta hipersensible de plantas contra el ataque de patógenos. El oxígeno es perjudicial para obligately organismos anaerobios, que eran la forma dominante de la vida temprana en la Tierra hasta O
2 comenzaron a acumularse en la atmósfera hace unos 2,5 billón años durante la Gran Oxidación, unos mil millones de años después de la primera aparición de estos organismos.

Un humano adulto en reposo inhala 1,8 a 2,4 gramos de oxígeno por minuto. Esto equivale a más de 6 mil millones de toneladas de oxígeno inhalado por la humanidad por año.

Los organismos vivos

La presión parcial de oxígeno libre en el cuerpo de un organismo vertebrado vivo es más alta en el sistema respiratorio, y disminuye a lo largo de cualquier sistema arterial, los tejidos periféricos, y el sistema venoso, respectivamente. presión parcial es la presión de oxígeno que tendría si solo ocupó el volumen.

La acumulación en la atmósfera

O
2  acumulación en la atmósfera de la Tierra: 1) sin o
2  producido; 2) O
2  Editado, pero absorbido en los océanos y la roca lecho marino; 3) O
2  comienza a gas fuera de los océanos, pero es absorbido por las superficies de la tierra y la formación de la capa de ozono; 4-5) O
2 lavabos llenos y los acumula gas

el gas oxígeno libre era casi inexistente en arqueas fotosintética atmospherebefore de la Tierra y bacterias evolucionado, probablemente hace alrededor de 3,5 billón de años. El oxígeno libre apareció por primera vez en cantidades significativas durante el eón Paleoproterozoico (entre 3.0 y 2.3 mil millones de años atrás). Para los primeros mil millones de años, cualquier oxígeno libre producido por estos organismos combinados con hierro disuelto en los océanos para formar formaciones de hierro en bandas. Cuando tales sumideros de oxígeno se saturaron, oxígeno libre comenzó a egresos del océano hace 3-2.7 mil millones de años, alcanzando el 10% de su nivel actual hace alrededor de 1,7 mil millones de años.

La presencia de grandes cantidades de oxígeno disuelto y libre en los océanos y la atmósfera puede haber impulsado la mayor parte de los organismos anaerobios existentes a la extinción durante la Gran Oxidación ( catástrofe de oxígeno ), hace alrededor de 2,4 billón de años. La respiración celular usando  O
2  permite a los organismos aeróbicos para producir mucho más ATP de organismos anaerobios. La respiración celular de O
2  se produce en todos los eucariotas, incluyendo organismos complejos multicelulares tales como plantas y animales.

Desde el comienzo del período Cámbrico hace 540 millones de años, la atmósfera  de O
2  niveles han fluctuado entre 15% y 30% en volumen. Hacia el final del período Carbonífero (hace 300 millones de años) atmosférica Oh
2  niveles alcanzaron un máximo de 35% en volumen, que puede haber contribuido al gran tamaño de los insectos y los anfibios en este momento.

Las variaciones en las concentraciones de oxígeno atmosférico han dado forma clima del pasado. Cuando el oxígeno se redujo la densidad atmosférica cayó, que a su vez aumentó la evaporación superficial, causando aumentos de precipitación y temperaturas cálidas.

Al ritmo actual de la fotosíntesis se tardaría aproximadamente 2.000 años para regenerar toda la  O
2  en la presente atmósfera.

Producción industrial

Hofmann, el aparato de electrólisis utilizada en la electrólisis del agua.

Cien millones de toneladas de  O
2  se extraen de aire para usos industriales anualmente por dos métodos principales. El método más común es la destilación fraccionada del aire licuado, con N
2 destilación como un vapor mientras O
2  se deja como un líquido.

El otro método principal de la producción de  O
2  está pasando una corriente de aire limpio y seco a través de una cama de un par de tamices moleculares de zeolita idénticos, que absorbe el nitrógeno y suministra una corriente de gas que es 90% a 93% o
2. Simultáneamente, otro gas nitrógeno saturado de nitrógeno se libera de la cámara de lecho de zeolita mediante la reducción de la presión de trabajo y desviar parte del gas de oxígeno de la cama productor a través de él en la dirección inversa del flujo. Después de un tiempo determinado se intercambia el ciclo de funcionamiento de las dos camas, permitiendo de esta manera un suministro continuo de oxígeno gaseoso que se bombea a través de una tubería. Esto se conoce como la adsorción de oscilación de presión. El gas oxígeno se obtiene cada vez más por estas tecnologías no criogénicas (véase también la adsorción por oscilación de vacío relacionada).

gas de oxígeno también puede ser producido a través de la electrólisis del agua en oxígeno molecular e hidrógeno. 600 electricidad debe ser utilizado, si se utiliza AC, los gases en cada extremidad consisten en hidrógeno y oxígeno en la proporción explosiva de 2: 1. Un método similar es la electrocatalítica  O
2 evolución a partir de óxidos y oxoácido. Los catalizadores químicos pueden utilizarse también, tales como los generadores de oxígeno químico o velas de oxígeno que se utilizan como parte del equipo de soporte de vida en los submarinos y siguen siendo parte del equipo estándar en los aviones comerciales en caso de emergencias de despresurización. Otro método de separación de aire es disolver forzando el aire a través de un membranas cerámicas a base de dióxido de circonio, ya sea de alta presión o una corriente eléctrica, para producir casi puro O
2  de gas.

almacenamiento

gas MAPP, cilindros de oxígeno y de gas comprimido con los reguladores

métodos de almacenamiento de oxígeno incluyen tanques de oxígeno de alta presión, criogenia y compuestos químicos. Por razones de economía, el oxígeno se transporta a menudo a granel como un líquido en camiones cisterna especialmente aislados, ya que un litro de oxígeno licuado es equivalente a 840 litros de oxígeno gaseoso a presión atmosférica y 20 ° 100 (68 ° F). Tales buques cisterna se utilizan para volver a llenar los recipientes de almacenamiento de oxígeno líquido a granel, que están fuera de los hospitales y otras instituciones que necesitan grandes volúmenes de gas oxígeno puro. El oxígeno líquido se hace pasar a través de intercambiadores de calor, que convierten el líquido criogénico en gas antes de que entre en el edificio. El oxígeno también se almacena y envía en cilindros más pequeños que contienen el gas comprimido; una forma que es útil en ciertas aplicaciones médicas portátiles y soldadura oxi-combustible y de corte.

aplicaciones

médico

Un concentrador de oxígeno en la casa de un paciente enfisema

La absorción de  O
2  desde el aire es el objetivo esencial de la respiración, por lo que la suplementación de oxígeno se utiliza en medicina. El tratamiento no sólo aumenta los niveles de oxígeno en la sangre del paciente, pero tiene el efecto secundario de disminución de la resistencia al flujo de sangre en muchos tipos de pulmones enfermos, aliviando la carga de trabajo sobre el corazón. La terapia de oxígeno se utiliza para tratar el enfisema, neumonía, algunos trastornos del corazón (insuficiencia cardíaca congestiva), algunos trastornos que causan un aumento en la presión arterial pulmonar, y cualquier enfermedad que deteriora la capacidad del cuerpo para tomar y utilizar el oxígeno gaseoso.

Los tratamientos son lo suficientemente flexible para ser utilizado en hospitales, el hogar del paciente, o cada vez más por los dispositivos portátiles. tiendas de oxígeno se utilizaron una vez comúnmente en la suplementación de oxígeno, pero desde entonces se han reemplazado en su mayoría por el uso de máscaras de oxígeno o cánulas nasales.

Medicina hiperbárica (de alta presión) utiliza cámaras especiales de oxígeno para aumentar la presión parcial de  O
2  alrededor del paciente y, cuando sea necesario, el personal médico. envenenamiento por monóxido de carbono, gangrena gaseosa y la enfermedad de descompresión (las curvas '') se tratan a veces con esta terapia. aumento de O
2 concentración en los pulmones ayuda a desplazar a monóxido de carbono del grupo hemo de la hemoglobina. El gas oxígeno es venenoso para el gangrena gaseosa bacteriathat causa anaeróbica, lo que aumenta su presión parcial ayuda a matar ellos. La enfermedad de descompresión se produce en los buceadores que descomprimen demasiado rápidamente después de una inmersión, lo que resulta en burbujas de gas inerte, principalmente nitrógeno y helio, formando en la sangre. El aumento de la presión de O
2 tan pronto como sea posible ayuda para volver a disolver las burbujas de nuevo en la sangre para que el exceso de estos gases pueden ser, naturalmente, exhalado por los pulmones.

El soporte de vida y el uso recreativo

Baja presión es puramente  Oh
2  se utiliza en los trajes espaciales.

Una aplicación de  O
2  como gas de respiración bajo presión está en trajes espaciales modernas, que rodean el cuerpo de su ocupante con el gas de respiración. Estos dispositivos utilizan oxígeno casi puro en alrededor de un tercio de presión normal, resultando en una presión parcial arterial normal de O
2 . Se necesita esta disyuntiva de mayor concentración de oxígeno para la presión más baja para mantener traje flexibilidad.

De buceo y de superficie suministrados por submarinistas y submarinistas también dependen de la entrega artificialmente  o
2. Submarinos, sumergibles y trajes de buceo atmosféricas generalmente operan a presión atmosférica normal. aire de respiración se depura de dióxido de carbono por extracción química y el oxígeno se sustituye para mantener una presión parcial constante. Otros buceadores respiran mezclas de presión de aire o de gas con una fracción de oxígeno adecuado a la profundidad de funcionamiento. Puro o casi puro O
2  utilizar el secado a presiones más altas que la atmosférica normalmente se limita a rebreathers, o descompresión a profundidades relativamente poco profundas (~ 6 metros de profundidad, o menos), o tratamiento médico en un cámaras de recompresión a presiones de hasta 2,8 bar, donde la toxicidad del oxígeno aguda puede ser logrado sin el riesgo de ahogamiento. El buceo profundo requiere una dilución significativa de la O
2  con otros gases, tales como nitrógeno o helio, para evitar la toxicidad del oxígeno.

Las personas que suben montañas o vuelan en aviones de ala fija no presurizado a veces tienen suplementario  O
2  suministros. presurizados aviones comerciales tienen un suministro de emergencia de O
2  suministra automáticamente a los pasajeros en caso de despresurización de la cabina. la pérdida de presión de la cabina súbita activa generadores químicos de oxígeno por encima de cada asiento, causando máscaras de oxígeno a caer. Tirando de las máscaras "para iniciar el flujo de oxígeno", como instrucciones de seguridad en la cabina dictan, obliga a las limaduras de hierro en el clorato de sodio en el interior del recipiente. Un flujo constante de gas de oxígeno se produce entonces por la reacción exotérmica.

Oxígeno, como una euforia leve supone, tiene una historia de uso recreativo en los bares de oxígeno y en los deportes. bares de oxígeno son los establecimientos que se encuentran en Japón, California y Las Vegas, Nevada desde finales de 1990 que ofrecen mayores de lo normal  O
2  de exposición para un cargo. Los atletas profesionales, especialmente en el fútbol americano, a veces van fuera del campo entre los juegos de ponerse máscaras de oxígeno para aumentar el rendimiento. El efecto farmacológico se duda; el efecto placebo es una explicación más probable. Los estudios disponibles apoyan un aumento de rendimiento a partir de mezclas enriquecidas con oxígeno sólo si se respira durante el ejercicio aeróbico.

Otros usos recreativos que no impliquen la respiración incluyen aplicaciones pirotécnicos, tales como cinco segundos de encendido de parrillas de George Goble.

industrial

producido comercialmente más  o
2  se utiliza para fundir y / o descarburar el hierro.

La fundición de mineral de hierro en acero consume 55% de oxígeno producido comercialmente. En este proceso,  Oh
2  se inyecta a través de una lanza de alta presión en el hierro fundido, el cual elimina las impurezas de azufre y el exceso de carbono como los respectivos óxidos, SO
2  y CO
2 . Las reacciones son exotérmicas, por lo que la temperatura aumenta hasta 1700 ° 100.

Otro 25% de oxígeno producido comercialmente es utilizado por la industria química. El etileno se hace reaccionar con  O
2  para crear óxido de etileno, que, a su vez, se convierte en glicol de etileno; los materiales de alimentación primarios utilizan para fabricar una serie de productos, incluyendo polímeros anticongelante y poliéster (los precursores de muchos plásticos y tejidos).

La mayor parte del 20% restante de oxígeno producido comercialmente se utiliza en aplicaciones médicas, de corte de metal y la soldadura, como oxidante en combustible para cohetes, y en tratamiento de aguas. El oxígeno se utiliza en oxiacetileno acetileno quema de soldadura con  O
2 para producir una llama muy caliente. En este proceso, el metal de hasta 60 cm (24 pulgadas) de espesor se calienta primero con una pequeña llama oxi-acetileno y luego se corta rápidamente por una gran corriente de O
2 .

Compuesto

Agua ( H
2 O) es el compuesto de oxígeno más familiar.

El estado de oxidación del oxígeno es -2 en el compuesto casi todos los conocidos de oxígeno. El estado de oxidación -1 se encuentra en unos pocos compuestos tales como peroxides.Compounds que contienen oxígeno en otros estados de oxidación son muy poco frecuentes: -1/2 (superóxido) -1/3 (ozónidos), 0 (ácido elemental, hypofluorous) +1/2 (dioxigenil), 1 (dioxígeno difluoruro), y 2 (difluoruro de oxígeno).

Óxidos y otros compuestos inorgánicos

Agua ( H
2 O) es un óxido de hidrógeno y el compuesto de oxígeno más familiar. Los átomos de hidrógeno se unen covalentemente al oxígeno en las moléculas de agua, pero también tienen una atracción adicional (alrededor de 23,3 kJ / mol para átomo de hidrógeno) adyacente a un átomo de oxígeno en una molécula separada. Estos enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua ellos poseen aproximadamente el 15% a menos de lo que se esperaría para un líquido simple, con fuerzas simplemente van der Waals.

Óxidos, tales como óxido de hierro o en forma de óxido cuando el oxígeno se combina con otros elementos.

Debido a su electronegatividad, oxígeno forma enlaces químicos con casi todos los otros elementos para dar óxidos correspondientes. La superficie de la mayoría de metales tales como aluminio y titanio, se oxidan en presencia de aire y se convierten revestido con una película delgada de óxido que pasiva el metal y ralentiza la corrosión adicional. Muchos de los óxidos de metales de transición son compuestos no estequiométricos, con ligeramente menos metal que la fórmula química mostraría. Por ejemplo, el FeO mineral (wüstite) se escribe como  Fe
1 -  x O, donde x es generalmente de alrededor de 0,05.

El oxígeno está presente en la atmósfera en cantidades traza en la forma de dióxido de carbono ( CO
2 ). rocas de la corteza de la Tierra se compone en gran parte de los óxidos de silicio (sílice SiO
2 , como se encuentra en el granito y cuarzo), aluminio (óxido de aluminio Al
2 O
3 , la bauxita y corindón), hierro (hierro (3) óxido deFe
2 O
3 en hematita y óxido), y carbonato de calcio (piedra caliza). El resto de la corteza terrestre está hecha también de compuestos oxigenados, en particular los diversos silicatos complejos (un mineral de silicato). El manto de la Tierra, de la cantidad de masa más grande que la corteza, se compone principalmente de silicatos de magnesio y hierro.

silicatos solubles en agua en forma de  Na
4 SiO
4 , Na
2 SiO
3 y Na
2 Si
2 O
5  se utilizan como detergentes y adhesivos.

El oxígeno también actúa como un ligando para los metales de transición, metal de transición formando dioxígeno complejo, que cuentan con metal- o
2 . Esta clase de compuestos incluye la proteína hemoglobina hemo y la mioglobina. Una reacción exótico e inusual se produce con 
PTF6


 , que oxida oxígeno para dar O2PTF6, hexafluoroplatinate dioxigenil.

compuestos orgánicos

La acetona es un importante materias primas en la industria química.

  oxígeno

  carbono

  hidrógeno

Entre las clases más importantes de compuestos orgánicos que contienen oxígeno son (donde "A" es un grupo orgánico), alcohol (R-OH); éteres (ROR); cetonas (R-CO-R); aldehídos (R-CO-H); ácidos carboxílicos (R-COOH); ésteres (R-COO-R); anhídridos de ácido (R-CO-O-CO-R); y amidas ( RC (O) -NR
2 ). Hay muchos importante que contiene oxígeno disolventes orgánicos, incluyendo acetona, metanol, etanol, isopropanol, furano, THF, éter dietílico, dioxano, acetato de etilo, DMF, DMSO, ácido acético y ácido fórmico. Acetona ((CH
3 )
2 CO) y fenol (100
6 M
5 NC) se utilizan como materias primas en la síntesis de muchas sustancias diferentes. Otros compuestos orgánicos importantes que contienen oxígeno son: glicerol, formaldehído, glutaraldehído, ácido cítrico, anhídrido acético y acetamida. Epóxido son éteres en los que el átomo de oxígeno es parte de un anillo de tres átomos. El elemento se encuentra de manera similar en casi todas las biomoléculas que son importantes para (o generada por) la vida.

El oxígeno reacciona espontáneamente con muchos compuestos orgánicos en o por debajo de la temperatura ambiente en un proceso llamado auto-oxidación. La mayoría de los compuestos orgánicos que contienen oxígeno no se realiza por acción directa de  O
2. Los compuestos orgánicos importantes en la industria y el comercio que se hacen por oxidación directa de un precursor incluyen óxido de etileno y ácido peracético.

Seguridad y precauciones

Los NFPA 704 tarifas estándar comprimen el gas oxígeno a la salud como no peligrosa, no inflamable y no reactivo, pero un oxidante. oxígeno líquido refrigerado (LOX) se da una calificación de riesgo para la salud de 3 (para mayor riesgo de hiperoxia de los vapores condensados, y para peligro común a los líquidos criogénicos tales como congelación), y todos los demás valores son los mismos que la forma de gas comprimido.

toxicidad

Principales síntomas de la toxicidad del oxígeno

gas de oxígeno ( O
2 ) pueden ser tóxicos a presiones parciales elevadas, dando lugar a convulsiones y otros problemas de salud. La toxicidad del oxígeno por lo general comienza a ocurrir a presiones parciales más de 50 kilopascales (kPa), lo que equivale a la composición de oxígeno alrededor del 50% a presión normal o 2,5 veces la normal el nivel del mar O
2 presión parcial de alrededor de 21 kPa. Esto no es un problema, excepto para los pacientes en ventiladores mecánicos, ya que el gas suministrado a través de máscaras de oxígeno en aplicaciones médicas se compone típicamente de sólo el 30% -50% O
2  en volumen (alrededor de 30 kPa a presión normal).

En un tiempo, los bebés prematuros se colocaron en incubadoras que contienen  O
2 rica en aire, pero esta práctica se suspendió después de algunos bebés fueron cegados por el contenido de oxígeno es demasiado alta.

La respiración pura  O
2  en aplicaciones espaciales, como en alguna traje espacial moderna, o en las naves espaciales a principios tales como Apolo, no causa ningún daño debido a las presiones totales bajas usadas. En el caso de los trajes espaciales, la O
2  Presión parcial en el gas de respiración es, en general, aproximadamente 30 kPa (1,4 veces normal), y la resultante O
2  Presión parcial de la sangre arterial del astronauta es sólo ligeramente más de lo normal a nivel del mar O
2 la presión parcial.

La toxicidad de oxígeno a los pulmones y el sistema nervioso central también puede ocurrir en el buceo de profundidad y buceo suministrado a la superficie. respiración prolongada de una mezcla de aire con una  o
2  Presión parcial más de 60 kPa, eventualmente, puede conducir a la fibrosis pulmonar permanente. La exposición a una o
2  presiones parciales superiores a 160 kPa (aproximadamente 1,6 atm) pueden conducir a convulsiones (normalmente fatal para buceadores). Toxicidad aguda de oxígeno (que causa convulsiones, su efecto más temido por buceadores) se puede producir por el aire o mezcla de respiración con 21% O
2  a los 66 m (217 pies) o más de profundidad; lo mismo puede ocurrir por la inhalación de 100% O
2  a sólo 6 m (20 pies).

Combustión y otros peligros

El interior del módulo de comando del Apolo 1. HRP  O
2  a mayor que la presión normal y una chispa llevó a un incendio y la pérdida de la tripulación del Apolo 1.

fuentes altamente concentrada de oxígeno promover la combustión rápida. existen riesgos de incendio y explosión cuando oxidantes concentrados y combustibles se ponen en estrecha proximidad; se necesita un evento de encendido, tal como calor o una chispa para desencadenar la combustión. El oxígeno es el oxidante, no el combustible, pero sin embargo la fuente de la mayor parte de la energía química liberada en la combustión.

concentrada  o
2  permitirá la combustión de proceder rápidamente y con energía. Tubos de acero y de almacenamiento de recipientes utilizados para almacenar y transmitir tanto el oxígeno gaseoso y líquido actuará como un combustible; y por lo tanto el diseño y fabricación de O
2  sistemas requiere de un entrenamiento especial para asegurarse de que las fuentes de ignición se reducen al mínimo. El incendio que mató a la tripulación del Apolo 1 en una prueba de plataforma de lanzamiento extendido tan rápidamente debido a que la cápsula se presuriza con pura O
2  pero a un poco más que la presión atmosférica, en lugar de la/ 3  la presión normal que se utilizaría en una misión.

derrames de oxígeno líquido, si se dejan empapar en materia orgánica, tales como madera, productos petroquímicos y asfalto puede causar estos materiales para detonateunpredictably en el impacto mecánico posterior.

Categorías: https://en.wikipedia.org/wiki/Oxygen

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