Structure
Ce n’est pas un diagramme de points sur des anneaux — c’est un échantillon de Monte-Carlo de la masse volumique de probabilité réelle |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre montre où se situe oxygène parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites et non mesurées.
Taille, à l’échelle
Radius 60 pm — that is 0.06 nm, so about 8333 million of them side by side would span a millimetre.
Plage thermique
Oxygène is liquid over a 36 K window, from 54 K to 90 K.
L’histoire
Oxygène est le troisième élément le plus abondant de l’univers et l’élément le plus abondant de la croûte terrestre, constituant à peu près 21 % de notre atmosphère et près de 50 % de la masse de la planète. Ce gaz très réactif, incolore et inodore est absolument essentiel à la plupart des formes de vie sur Terre grâce au processus de respiration cellulaire.
Découvert indépendamment par Carl Wilhelm Scheele et Joseph Priestley dans les années 1770, l’oxygène a révolutionné notre compréhension de la combustion et de la respiration. Son nom, dérivé des mots grecs « oxys » (acide) et « genes » (producteur), reflète la croyance erronée d’Antoine Lavoisier selon laquelle tous les acides contenaient de l’oxygène.
Le saviez-vous ? L’oxygène que nous respirons aujourd’hui a été en grande partie produit par d’anciennes cyanobactéries grâce à la photosynthèse au cours de milliards d’années, transformant fondamentalement l’atmosphère terrestre et permettant l’évolution d’une vie complexe.L’oxygène existe sous plusieurs allotropes, le dioxygène (O₂) étant la forme que nous respirons et l’ozone (O₃) formant la couche protectrice de notre stratosphère. Dans l’industrie, l’oxygène favorise les processus de combustion et la production d’acier, et sert d’agent oxydant dans d’innombrables réactions chimiques.
De l’eau que nous buvons (H₂O) aux minéraux de la croûte terrestre, l’oxygène forme des composés avec presque tous les autres éléments, ce qui le rend fondamental pour la chimie, la biologie et la géologie. Sa configuration électronique unique lui confère sa réactivité caractéristique et sa capacité à former des liaisons doubles, essentielles à la chimie organique et aux processus vitaux.
Applications
La plus grande utilisation industrielle de l’oxygène concerne la fabrication de l’acier, où il améliore considérablement l’efficacité et la qualité :
L’oxygène joue le rôle d’agent oxydant essentiel dans de nombreux procédés industriels :
L’oxygène a révolutionné la fabrication du papier grâce à un blanchiment respectueux de l’environnement :
Les technologies à base d’oxygène purifient l’eau et réduisent la pollution :
L’oxygène liquide (LOX) est le comburant pour fusées le plus utilisé :
La combustion à l’oxygène améliore l’efficacité et la qualité de la production du verre :
D’où il vient
461000 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 100% of elements
L’oxygène est le troisième élément le plus abondant de l’Univers, représentant environ 1% de tous les atomes. Il se forme principalement par nucléosynthèse stellaire dans les étoiles massives :
L’oxygène de notre système solaire s’est formé il y a environ 4.6 milliards d’années lors de l’effondrement gravitationnel d’un nuage moléculaire riche en oxygène.
L’atmosphère terrestre contient 20.946% d’oxygène en volume, ce qui en fait le deuxième gaz atmosphérique le plus abondant après l’azote. Cette immense réserve contient environ 1.2 × 10¹⁵ tonnes de gaz oxygène.
Fait étonnant : Pratiquement tout l’oxygène atmosphérique est biogénique - produit par des organismes photosynthétiques pendant des milliards d’années. Le Grand Événement d’oxydation, il y a 2.4 milliards d’années, a fondamentalement transformé l’atmosphère terrestre.Le cycle de l’oxygène atmosphérique implique des échanges constants entre :
L’oxygène domine la croûte terrestre, représentant environ 46.1% en masse - ce qui en fait l’élément le plus abondant de la Terre solide. Les principaux minéraux contenant de l’oxygène comprennent :
L’eau (H₂O) contient 88.8% d’oxygène en masse, ce qui fait de l’hydrosphère terrestre une immense réserve d’oxygène :
Les écosystèmes aquatiques dépendent des concentrations en oxygène dissous (OD) :
Les organismes photosynthétiques sont la source ultime de l’oxygène terrestre :
L’oxygène est présent dans tout le système solaire et dans l’Univers :
Manipulation
Le rôle de l’oxygène dans la combustion crée de graves risques pour la sécurité :
Mesures de sécurité pour l’oxygène comprimé :
L’administration d’oxygène dans le secteur de la santé exige une surveillance attentive :
Normes de l’OSHA et exigences réglementaires concernant l’oxygène sur le lieu de travail :
L’oxygène liquide (LOX) à -183°C présente des dangers supplémentaires :
Procédures d’urgence en cas d’incident lié à l’oxygène :
Impact environnemental et gestion des déchets :
Réglementation du DOT concernant le transport de l’oxygène :
Réponses rapides
Oxygène (symbol O) is element 8 on the periodic table, a non-métal in period 2, group 16. The element that rusts iron, burns fuel and keeps you alive — and the most abundant element in the Earth's crust. At room temperature it is a gas.
[He] 2s² 2p⁴, giving 2 occupied shells holding 2, 6 electrons respectively. Its outer shell holds 6 electrons, which is what sets its bonding behaviour.Oxygène melts at 54.4 K (-218.8 °C) and boils at 90.2 K (-182.9 °C).
The standard atomic weight of Oxygène is 15.999 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Oxygène is a gas at room temperature; its density is about 1.429 g/L at 0 °C and 1 atm — roughly heavier than air.
Oxygène has a Pauling electronegativity of 3.44. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this high means it tends to pull electrons away from almost anything it bonds with.
Oxygène was discovered in 1774 by Joseph Priestley and Carl Wilhelm Scheele. It is named after greek oxys + genes, "acid-former".
Oxygène makes up about 46.1% of the Earth's crust — one of the most abundant elements there is.