Introduction à la Chimie (Français)

Termes

• paramagnétiqueparamagnétisme explicatif (la tendance des dipôles magnétiques à s’aligner sur un champ magnétique externe).,
• allotrope ozonéen de l’oxygène (symbole O3) ayant trois atomes dans la molécule au lieu des deux habituels; c’est un gaz bleu, généré à partir de l’oxygène par décharge électrique; il est toxique et très réactif, mais il protège la vie sur Terre en absorbant le rayonnement ultraviolet solaire dans la haute atmosphère.
• oxygenun élément chimique (symbole O) de numéro atomique 8 et de masse atomique 15,9994 amu.

L’oxygène est une partie importante de l’atmosphère et est nécessaire au maintien de la vie terrestre., Parce qu’il comprend la majeure partie de la masse dans l’eau, il comprend également la majeure partie de la masse des organismes vivants. Toutes les principales classes de molécules structurelles dans les organismes vivants, telles que les protéines, les glucides et les graisses, contiennent de l’oxygène, tout comme les principaux composés inorganiques qui comprennent les coquilles animales, les dents et les os. L’oxygène élémentaire (O2) est produit par les cyanobactéries, les algues et les plantes par le processus de photosynthèse, et est utilisé dans la respiration cellulaire par la plupart des organismes vivants sur terre., L’oxygène est toxique pour obliger les organismes anaérobies (organismes qui ont besoin d’un manque d’oxygène pour survivre), qui étaient la forme dominante de la vie précoce sur Terre, jusqu’à ce que L’O2 commence à s’accumuler dans l’atmosphère.

propriétés chimiques de L’oxygène

à température et pression standard (STP), deux atomes de l’élément se lient pour former du dioxygène, un gaz diatomique incolore, inodore et insipide de formule O2. L’oxygène est un membre du groupe chalcogène sur le tableau périodique et est un élément non métallique hautement réactif., En tant que tel, il forme facilement des composés (notamment des oxydes) avec presque tous les autres éléments. L’oxygène est un agent oxydant puissant et possède la deuxième électronégativité la plus élevée de tous les éléments réactifs, après le fluor. En masse, l’oxygène est le troisième élément le plus abondant dans l’univers, après l’hydrogène et l’hélium, et l’élément le plus abondant en masse dans la croûte terrestre, constituant près de la moitié de la masse de la croûte. L’oxygène libre est trop chimiquement réactif pour apparaître sur Terre sans l’action photosynthétique des organismes vivants, qui utilisent l’énergie de la lumière du soleil pour produire de l’oxygène élémentaire à partir de l’eau., L’O2 élémentaire n’a commencé à s’accumuler dans l’atmosphère qu’après l’apparition évolutive d’organismes photosynthétiques, il y a environ 2,5 milliards d’années. L’oxygène gazeux diatomique représente actuellement 20,8% du volume d’air.

oxygène diatomique

Les deux atomes d’oxygène dans l’oxygène diatomique sont liés chimiquement l’un à l’autre avec une configuration électronique de triplet de spin. Cette liaison a un ordre de liaison de deux et est souvent simplifiée dans les descriptions comme une double liaison, ou comme une combinaison d’une liaison à deux électrons et deux liaisons à trois électrons., L’oxygène Triplet (à ne pas confondre avec l’ozone, O3) est l’état fondamental de la molécule D’O2. La configuration électronique de la molécule a deux électrons non appariés occupant deux orbitales moléculaires dégénérées. Ces orbitales sont classées comme antibondantes (affaiblissant l’ordre de liaison de trois à deux), de sorte que la liaison oxygène diatomique est plus faible que la liaison Triple azote diatomique, dans laquelle toutes les orbitales moléculaires de liaison sont remplies, mais certaines orbitales antibondantes ne le sont pas.

sous forme de triplet normal, les molécules D’O2 sont paramagnétiques., Cela signifie qu’ils se comportent comme des aimants en présence d’un champ magnétique externe, parce que les moments magnétiques de spin des électrons non appariés dans la molécule. L’oxygène liquide est attiré par un aimant dans une mesure suffisante pour que, dans des démonstrations en laboratoire, un pont d’oxygène liquide puisse être soutenu contre son propre poids entre les pôles d’un aimant puissant. L’oxygène singulet est un nom donné à plusieurs espèces d’énergie supérieure D’O2 moléculaire dans lesquelles tous les spins électroniques sont appariés. Il est beaucoup plus réactif envers les molécules organiques communes que la forme triplet de l’oxygène moléculaire.,

Propriétés physiques de l’oxygène

L’oxygène est plus soluble dans l’eau que l’azote; l’eau contient environ une molécule D’O2 pour deux molécules de N2, comparativement à un rapport atmosphérique d’environ un à quatre. La solubilité de l’oxygène dans l’eau dépend de la température, et environ deux fois plus (14,6 mg/L) se dissout à 0 °C qu’à 20 °C (7,6 mg/L). À 25 °C et 1 atmosphère standard (101,3 kPa) d’air, l’eau douce contient environ 6,04 millilitres (mL) d’oxygène par litre, tandis que l’eau de mer en contient environ 4,95 mL par litre. À 5 °C, la solubilité augmente à 9.,0 mL (50 pour cent de plus qu’à 25 °C) par litre pour l’eau et 7,2 mL (45% de plus) par litre pour l’eau de mer.

L’oxygène se condense à 90,20 K (-182,95 °C, -297,31 °F) et gèle à 54,36 K (-218,79 °c, -361,82 °F). L’O2 liquide et solide sont des substances claires avec une couleur bleu ciel clair causée par l’absorption dans le rouge (contrairement à la couleur bleue du ciel, qui est due à la diffusion Rayleigh de la lumière bleue) .

l’O2 liquide de haute pureté est généralement obtenu par distillation fractionnée d’air liquéfié. L’oxygène liquide peut également être produite par la condensation de l’air, en utilisant de l’azote liquide comme fluide de refroidissement. C’est une substance hautement réactive et doit être séparée des matériaux combustibles.