L Oxigen Superprof
16 martie 2018 ∙ 7 minute timp de citire
Poziția elementului cu simbolul O în tabelul periodic al elementelor.
| Simbol | O |
| Numar atomic | 8 |
| Familie | Nemetale |
| Grup (coloană) | 2 |
| Perioada (rând) | 16 |
| Block (substrat electronic) | p |
| Proprietăți atomice | |
| Masa atomică (izotopul principal) | 15.9994 u |
| Structură electronică | (K) 2 (L) 6 |
| Configurare electronică | 1s 2 2s 2 2p 4 |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| electronegativitate | 3,44 |
| Masa molară atomică (g/mol) | 16 |
Oxigenul este al treilea cel mai abundent element chimic din univers (după hidrogen și heliu).
Pe Pământ, este prezent combinat cu diverse elemente, sub formă de oxizi minerali sau în funcțiile chimice ale compușilor organici (alcool, cetonă, acid carboxilic.). Este prezent în aer sub formă de dioxigen, în apă combinată cu hidrogen și compuși biologici. Este vital pentru majoritatea organismelor vii de pe pământ.
Pe lângă rolul său biologic, este important și pentru dezvoltarea civilizației umane, deoarece este necesar pentru realizarea focului.
Aveți grijă să nu confundați oxigenul și dioxigenul. Într-adevăr, în limbajul cotidian vorbim despre oxigenul pe care îl respirăm, dar chimic este dioxigen (2 atomi de oxigen). De exemplu, oxigenul este un constituent al apei (H2O, un singur atom de oxigen), dar dioxigenul există și dizolvat în apă (ceea ce permite respirația organismelor acvatice).
Oxigen: origine și etimologie
Cuvântul oxigen este format prin asocierea termenilor greci „oxus” și „gennan” care înseamnă „fostul acid”.
Acest nume a fost propus de chimistul francez Antoine Laurent de Lavoisier cu referire la teoria vremii conform căreia oxigenul este elementul comun tuturor compușilor acizi.
Această teorie a fost de atunci invalidată (hidrogenul și nu oxigenul sunt responsabili de aciditate), dar numele s-a blocat.
Descoperirea oxigenului, un pic de istorie
Dacă prezența oxigenului, atunci dioxigenul pe pământ a fost întotdeauna esențială vieții, nu a fost identificat formal ca element până la sfârșitul secolului al XVIII-lea cu Lavoisier.
Înainte, dioxigenul a fost confundat cu aerul, care este de fapt un amestec de azot, dioxigen și heliu:
- Leonardo da Vinci, (1452 - 1519) artist, inginer, om de știință, inventator florentin susține că aerul este un amestec de gaze și că unul dintre ele permite atât respirația umană, cât și arderea. El identificase clar rolul dioxigenului.
- Michal Sedziwoj (1566 - 1636), alchimist și medic polonez, descoperă că prin încălzirea salpetrului (format din azotat de potasiu) obținem un gaz care permite respirația și pe care el îl numește „elixirul vieții”. Reacția poate fi descrisă prin ecuația:
Originea chimică a oxigenului
Oxigenul este un element de origine stelară. Există mai multe căi de sinteză, ceea ce explică prezența mai multor izotopi naturali ai oxigenului:
- Stelele îmbătrânite și masive au un nucleu de heliu care la sfârșitul vieții sale se încălzește și permite heliului să fuzioneze cu el însuși, precum și cu alte elemente prezente.
- La stele foarte grele în timpul procesului de fotodeintegrare a neonului.
- Tot în stele, în timpul procesului de fuziune a hidrogenului în heliu.
- Mai rar, în stelele masive evoluate, când steaua este destul de bogată în azot, este capabilă să absoarbă un nucleu de heliu.
Izotopii oxigenului
Izotopi naturali non-radioactivi
Oxigenul are trei izotopi naturali non-radioactivi variind de la masa 16 la 18. Izotopul 16 este foarte în mare parte în majoritate și este prezent la 99,762%, în timp ce izotopul 17, prezent la 0,038%, este foarte mult în minoritate. Astfel, masa atomică standard alocată oxigenului este foarte apropiată de 16 (15.9994 U).
Aceste procente de apariție sunt medii pe pământ și pot varia local, datorită fluxurilor planetare care antrenează mai ușor izotopii de lumină. De fapt, izotopul 18 se va evapora mai greu și va reveni mai ușor decât izotopul 16. Acest fenomen este cu atât mai adevărat când temperaturile sunt reci.