Oxigen

Oxigen
8O
nitrogenoxigenfluor
-

O

S
Aspecte
Gas incolor; líquid blau pàl·lid.

Oxigen líquid


Línies espectrals de l'oxigen
Propietats generals
Nom, símbol, nombre Oxigen, O, 8
Categoria d'elements No metalls, Calcogen
Grup, període, bloc 162, p
Pes atòmic estàndard 15,9994(3)
Configuració electrònica 1s2 2s2 2p4
2, 6
Configuració electrònica de Oxigen
Propietats físiques
Fase Gas
Densitat (0 °C, 101.325 kPa)
1,429 g/L
Densitat del
líquid en el p. e.
1,141 g·cm−3
Punt de fusió 54,36 K, −218,79 °C
Punt d'ebullició 90,20 K, −182,95 °C
Punt crític 154,59 K, 5,043 MPa
Entalpia de fusió (O2) 0,444 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització (O2) 6,82 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar (O2)
29,378 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
a T (K)       61 73 90
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació 2, 1, −1, −2
Electronegativitat 3,44 (escala de Pauling)
Energies d'ionització
(més)
1a: 1.313,9 kJ·mol−1
2a: 3.388,3 kJ·mol−1
3a: 5.300,5 kJ·mol−1
Radi covalent 66±2 pm
Radi de Van der Waals 152 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina Cúbica
Oxigen té una estructura cristal·lina cúbica
Ordenació magnètica Paramagnètic
Conductivitat tèrmica 26,58x10−3  W·m−1·K−1
Velocitat del so (gas, 27 °C) 330 m·s−1
Nombre CAS 7782-44-7
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops de l'oxigen
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD
16O 99,76% 16O és estable amb 8 neutrons
17O 0,039% 17O és estable amb 9 neutrons
18O 0,201% 18O és estable amb 10 neutrons

L'oxigen és l'element químic de símbol O i nombre atòmic 8. És un calcogen, un no-metall molt reactiu i un oxidant que forma òxids amb facilitat amb la majoria dels altres elements, així com amb compostos.

El seu nom ve dels ètims grecs ὀξύς (oxís) (‘àcid’, del gust dels àcids) i -γενής (-genes) (‘productor’, literalment ‘engendrador’). A la taula periòdica pertany al grup dels calcògens i al període 2. És un element no metàl·lic molt reactiu que forma compostos (particularment òxids) fàcilment amb gairebé tots els altres elements. En condicions normals de pressió i temperatura, dos àtoms de l'element s'enllacen per formar dioxigen, un gas diatòmic inodor i insípid de fórmula química O₂. L'oxigen és el tercer element més abundant de l'Univers en massa, després de l'hidrogen i l'heli,[1] i l'element més abundant en massa de l'escorça terrestre.[2] El gas oxigen diatòmic constitueix el 20,9% del volum de l'atmosfera de la Terra.[3]

Totes les classes principals de molècules estructurals dels éssers vius, com ara les proteïnes, els glúcids, els lípids i els àcids nucleics, contenen oxigen, igual que els principals compostos inorgànics que es troben a les closques, dents i ossos dels animals. L'oxigen en forma O₂ és produït a partir de l'aigua pels cianobacteris, les algues i les plantes durant la fotosíntesi, i és utilitzat en la respiració cel·lular de totes les formes de vida complexes. L'oxigen és tòxic pels organismes anaerobis obligats, que foren la forma dominant de vida primitiva a la Terra fins que el O₂ començà a acumular-se a l'atmosfera fa uns 2.500 milions d'anys.[4] Una altra forma (al·lotròpica) de l'oxigen, l'ozó (O₃), ajuda a protegir la biosfera de la radiació ultraviolada amb la capa d'ozó, situada a gran altitud (però és un agent contaminant a la troposfera, on és un producte secundari del boirum). En altituds encara més elevades (òrbita terrestre baixa) l'oxigen atòmic té una presència important i és una causa d'erosió de les sondes espacials.[5]

L'oxigen fou descobert independentment per Carl Wilhelm Scheele a Uppsala, el 1773 o abans, i Joseph Priestley a Anglaterra, el 1774, però sovint es dona la prioritat a Priestley, car la seva publicació fou impresa abans. El nom oxigen fou encunyat el 1777 per Antoine Lavoisier,[6] els experiments del qual amb aquest element contribuïren a desacreditar l'aleshores popular teoria del flogist de la combustió i la corrosió. L'oxigen és produït industrialment per destil·lació fraccionada d'aire liquat, eliminant el diòxid de carboni i el nitrogen de l'aire per mitjà de zeolites, per l'electròlisi de l'aigua i altres mitjans. L'oxigen s'usa en la producció de l'acer, de plàstics i tèxtils, com a combustible de coets, en l'oxigenoteràpia i l'ozonoteràpia, i com a part de l'equip de manteniment de vida en aeronaus, submarins, viatges espacials i submarinisme.

  1. Emsley 2001, p.297
  2. Error de citació: Etiqueta <ref> no vàlida; no s'ha proporcionat text per les refs nomenades lanl
  3. Cook & Lauer 1968, p.500
  4. NASA (27-09-2007). "NASA Research Indicates Oxygen on Earth 2.5 Billion Years Ago". Nota de premsa. Consulta: 13-03-2008. Arxivat 2008-03-13 a Wayback Machine.
  5. «Atomic oxygen erosion». Arxivat de l'original el 2007-06-13. [Consulta: 8 agost 2009].
  6. Parks, G. D.; Mellor, J. W.. Mellor's Modern Inorganic Chemistry. 6a edició. Londres: Longmans, Green and Co, 1939.