Objetivo de Aprendizaje
- Revisar las propiedades del oxígeno.
puntos clave
- a temperatura y presión estándar (STP), dos átomos del elemento se unen para formar dioxigeno, un gas diatómico incoloro, inodoro e insípido con la fórmula O2.
- El oxígeno es un miembro del grupo calcógeno en la Tabla periódica y es un elemento no metálico altamente reactivo., Como tal, forma fácilmente compuestos (especialmente óxidos) con casi todos los demás elementos.
- El oxígeno es un fuerte agente oxidante y tiene la segunda electronegatividad más alta de todos los elementos reactivos, solo superada por el flúor.
- La solubilidad del oxígeno en el agua depende de la temperatura; se condensa a 90.20 K y se congela a 54.36 K.
Términos
- paramagnetismo inhibitorio (la tendencia de los dipolos magnéticos a alinearse con un campo magnético externo).,
- ozoneAn forma alotrópica del oxígeno (símbolo O3) que tiene tres átomos en la molécula, en lugar de los dos habituales; es un azul de gases, generados a partir de oxígeno por descarga eléctrica; es venenoso y altamente reactivo, sino que protege la vida en la Tierra mediante la absorción de la radiación solar ultravioleta en la atmósfera superior.
- elemento químico oxígena (símbolo O) con un número atómico de 8 y una masa atómica de 15.9994 uma.
El oxígeno es una parte importante de la atmósfera y es necesario para mantener la vida terrestre., Debido a que comprende la mayor parte de la masa en el agua, también comprende la mayor parte de la masa de organismos vivos. Todas las principales clases de moléculas estructurales en los organismos vivos, como las proteínas, los carbohidratos y las grasas, contienen oxígeno, al igual que los principales compuestos inorgánicos que comprenden las conchas, los dientes y los huesos de los animales. El oxígeno Elemental (O2) es producido por cianobacterias, algas y plantas a través del proceso de fotosíntesis, y es utilizado en la respiración celular por la mayoría de los organismos vivos en la tierra., El oxígeno es tóxico para obligar a los organismos anaeróbicos (organismos que necesitan una falta de oxígeno para sobrevivir), que fueron la forma dominante de la vida temprana en la tierra, hasta que el O2 comenzó a acumularse en la atmósfera.
propiedades químicas del oxígeno
a temperatura y presión estándar (STP), dos átomos del elemento se unen para formar dioxigeno, un gas diatómico incoloro, inodoro e insípido con la fórmula O2. El oxígeno es un miembro del grupo calcógeno en la Tabla periódica y es un elemento no metálico altamente reactivo., Como tal, forma fácilmente compuestos (en particular, óxidos) con casi todos los demás elementos. El oxígeno es un fuerte agente oxidante y tiene la segunda electronegatividad más alta de todos los elementos reactivos, solo superada por el flúor. Por masa, el oxígeno es el tercer elemento más abundante en el universo, después del hidrógeno y el helio, y el elemento más abundante por masa en la corteza terrestre, que constituye casi la mitad de la masa de la corteza. El oxígeno libre es demasiado reactivo químicamente para aparecer en la tierra sin la acción fotosintética de los organismos vivos, que utilizan la energía de la luz solar para producir oxígeno elemental del agua., El O2 Elemental solo comenzó a acumularse en la atmósfera después de la aparición evolutiva de los organismos fotosintéticos, hace aproximadamente 2,5 mil millones de años. El gas diatómico de oxígeno constituye actualmente el 20,8 por ciento del volumen de aire.
oxígeno diatómico
los dos átomos de oxígeno en el oxígeno diatómico están unidos químicamente entre sí con una configuración electrónica de triplete de espín. Este enlace tiene un orden de enlace de dos y a menudo se simplifica en las descripciones como un enlace doble, o como una combinación de un enlace de dos electrones y dos enlaces de tres electrones., El oxígeno triplete (no debe confundirse con el ozono, O3) es el estado fundamental de la molécula de O2. La configuración electrónica de la molécula tiene dos electrones no pareados que ocupan dos orbitales moleculares degenerados. Estos orbitales se clasifican como antibonding (debilitando el orden de enlace de tres a dos), por lo que el enlace diatómico de oxígeno es más débil que el enlace diatómico de nitrógeno triple, en el que todos los orbitales moleculares de enlace están llenos, pero algunos orbitales antibonding no lo están.
en forma de triplete normal, las moléculas de O2 son paramagnéticas., Esto significa que se comportan como imanes en presencia de un campo magnético externo, debido a los momentos magnéticos de espín de los electrones no apareados en la molécula. El oxígeno líquido es atraído a un imán en una medida suficiente que, en demostraciones de laboratorio, un puente de oxígeno líquido puede ser apoyado contra su propio peso entre los polos de un imán potente. Oxígeno singlete es un nombre dado a varias especies de O2 molecular de alta energía en las que todos los espines de electrones están emparejados. Es mucho más reactivo hacia las moléculas orgánicas comunes que la forma tripleta del oxígeno molecular.,
propiedades físicas del oxígeno
El oxígeno es más soluble en agua que el nitrógeno; el agua contiene aproximadamente una molécula de O2 por cada dos moléculas de N2, en comparación con una relación atmosférica de aproximadamente uno a cuatro. La solubilidad del oxígeno en el agua depende de la temperatura, y aproximadamente el doble (14,6 mg/L) Se disuelve a 0 °C que a 20 °C (7,6 mg/L). A 25 ° C y 1 atmósfera estándar (101.3 kPa) de aire, el agua dulce contiene aproximadamente 6.04 mililitros (mL) de oxígeno por litro, mientras que el agua de mar contiene Aproximadamente 4.95 mL por litro. A 5 ° C la solubilidad aumenta a 9.,0 mL (50 por ciento más que a 25 °C) por litro para el agua y 7,2 mL (45 por ciento más) por litro para el agua de mar.
el Oxígeno se condensa en 90.20 K (-182.95 °C, -297.31 °F), y se congela a 54.36 K (-218.79 °C, -361.82 °F). Tanto el O2 líquido como el sólido son sustancias claras con un color celeste claro causado por la absorción en el rojo (en contraste con el color azul del cielo, que se debe a la dispersión de Rayleigh de la luz azul) .
el líquido de alta pureza O2 se obtiene generalmente por la destilación fraccionada de aire licuado. El oxígeno líquido también se puede producir por condensación del aire, utilizando nitrógeno líquido como refrigerante. Es una sustancia altamente reactiva y debe estar separada de los materiales combustibles.