Estructura
No es un diagrama de puntos sobre anillos — es una muestra de Monte Carlo de la densidad de probabilidad real |ψ|² de cada subcapa ocupada. Arrastra para girar. El azul y el violeta indican signos opuestos de la función de onda, lo que permite la formación de enlaces.
Valores medidos
Cada barra muestra dónde se sitúa oxígeno entre los 118 elementos según esa propiedad.
Fuentes: pesos atómicos estándar de la IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Los valores marcados con ~ son predichos y no medidos.
Tamaño, a escala
Radio de 60 pm: es decir, 0,06 nm, por lo que aproximadamente 8,33 millones de ellos, uno al lado del otro, abarcarían un milímetro.
Intervalo térmico
Oxígeno es líquido en un intervalo de 36 K, desde 54 K hasta 90 K.
La historia
Oxígeno es el tercer elemento más abundante del universo y el elemento más abundante de la corteza terrestre; constituye aproximadamente el 21 % de nuestra atmósfera y casi el 50 % de la masa del planeta. Este gas altamente reactivo, incoloro e inodoro es absolutamente esencial para la mayoría de las formas de vida de la Tierra mediante el proceso de respiración celular.
Descubierto de forma independiente por Carl Wilhelm Scheele y Joseph Priestley en la década de 1770, el oxígeno revolucionó nuestra comprensión de la combustión y la respiración. Su nombre, derivado de las palabras griegas "oxys" (ácido) y "genes" (productor), refleja la creencia equivocada de Antoine Lavoisier de que todos los ácidos contenían oxígeno.
Dato curioso: El oxígeno que respiramos hoy fue producido en gran medida por cianobacterias antiguas mediante la fotosíntesis durante miles de millones de años, lo que cambió fundamentalmente la atmósfera terrestre y permitió la evolución de formas de vida complejas.El oxígeno existe en varios alótropos; el dioxígeno (O₂) es la forma que respiramos, y el ozono (O₃) forma la capa protectora de la estratosfera. En la industria, el oxígeno favorece los procesos de combustión y la producción de acero, y sirve como agente oxidante en innumerables reacciones químicas.
Desde el agua que bebemos (H₂O) hasta los minerales de la corteza terrestre, el oxígeno forma compuestos con prácticamente todos los demás elementos, por lo que es fundamental para la química, la biología y la geología. Su configuración electrónica única le confiere su reactividad característica y la capacidad de formar enlaces dobles, algo crucial para la química orgánica y los procesos vitales.
Aplicaciones
El mayor uso industrial del oxígeno se encuentra en la fabricación de acero, donde mejora notablemente la eficiencia y la calidad:
El oxígeno actúa como agente oxidante fundamental en numerosos procesos industriales:
El oxígeno revolucionó la fabricación de papel mediante un blanqueo respetuoso con el medio ambiente:
Las tecnologías basadas en oxígeno limpian el agua y reducen la contaminación:
El oxígeno líquido (LOX) es el oxidante para cohetes más utilizado:
La combustión con oxígeno mejora la eficiencia y la calidad de la producción de vidrio:
De dónde procede
461000 mg/kg de la corteza terrestre · más abundante que el 100 % de los elementos
El oxígeno es el tercer elemento más abundante del universo y constituye aproximadamente el 1 % de todos los átomos. Se forma principalmente mediante la nucleosíntesis estelar en estrellas masivas:
El oxígeno de nuestro sistema solar se formó hace aproximadamente 4,6 mil millones de años a partir del colapso gravitacional de una nube molecular rica en oxígeno.
La atmósfera terrestre contiene un 20,946 % de oxígeno en volumen, lo que representa el segundo gas atmosférico más abundante después del nitrógeno. Este enorme reservorio contiene aproximadamente 1.2 × 10¹⁵ toneladas de gas oxígeno.
Dato sorprendente: Prácticamente todo el oxígeno atmosférico es biogénico: lo producen organismos fotosintéticos a lo largo de miles de millones de años. El Gran Evento de Oxidación, ocurrido hace 2,4 mil millones de años, cambió fundamentalmente la atmósfera terrestre.El ciclo del oxígeno atmosférico implica un intercambio constante entre:
El oxígeno domina la corteza terrestre, ya que constituye aproximadamente el 46,1 % en masa, lo que lo convierte en el elemento más abundante de la Tierra sólida. Entre los principales minerales que contienen oxígeno se encuentran:
El agua (H₂O) contiene un 88,8 % de oxígeno en masa, lo que convierte a la hidrosfera terrestre en un enorme reservorio de oxígeno:
Los ecosistemas acuáticos dependen de los niveles de oxígeno disuelto (OD):
Los organismos fotosintéticos son la fuente última del oxígeno terrestre:
El oxígeno se encuentra en todo el sistema solar y el universo:
Manejo
El papel del oxígeno en la combustión crea graves riesgos de seguridad:
Medidas de seguridad para el oxígeno comprimido:
La administración de oxígeno en entornos sanitarios requiere una supervisión cuidadosa:
Normas de OSHA y reglamentarias para el oxígeno en el lugar de trabajo:
El oxígeno líquido (LOX) a -183°C presenta peligros adicionales:
Procedimientos de emergencia para incidentes con oxígeno:
Impacto ambiental y gestión de residuos:
Regulaciones del DOT para el transporte de oxígeno:
Respuestas rápidas
Oxígeno (símbolo O) es el elemento 8 de la tabla periódica, un no metal del periodo 2, grupo 16. El elemento que oxida el hierro, quema combustibles y te mantiene con vida, además del elemento más abundante de la corteza terrestre. A temperatura ambiente es un gas.
[He] 2s² 2p⁴, con 2 capas ocupadas y la distribución 2, 6. Su capa externa contiene 6 electrones, lo que determina su comportamiento en los enlaces.Oxígeno se funde a 54.4 K (-218.8 °C) y hierve a 90.2 K (-182.9 °C).
La masa atómica estándar de Oxígeno es 15.999 u. Es un promedio ponderado de sus isótopos naturales, por lo que rara vez es un número entero.
Oxígeno es un gas a temperatura ambiente; su densidad es de aproximadamente 1.429 g/L a 0 °C y 1 atm: es aproximadamente más pesado que el aire.
Oxígeno tiene una electronegatividad de Pauling de 3.44. La escala va de 0.70 (francio, el que menos atrae a los electrones) a 3.98 (flúor, el que más). Un valor tan alto significa que tiende a atraer electrones de casi cualquier elemento con el que se enlace.
Oxígeno fue descubierto en 1774 por Joseph Priestley and Carl Wilhelm Scheele. Recibe su nombre de griego oxys + genes, «formador de ácidos».
Oxígeno constituye aproximadamente el 46.1% de la corteza terrestre; es uno de los elementos más abundantes que existen.