10 Características del
Oxígeno

Te explicamos qué es el oxígeno, la historia de su descubrimiento, cómo se obtiene y se usa. Además, propiedades físicas y químicas.

oxigeno ozono
La molécula es diatómica (Oxígeno) o triatómica (Ozono).

¿Qué es el oxígeno?

El oxígeno es un elemento químico no metálico, normalmente gaseoso, sumamente abundante en nuestra atmósfera (20,8% de su volumen actual) y el tercero más abundante del universo (luego del hidrógeno y el helio). Es indispensable para la vida tal y como la conocemos, en especial por su capacidad para formar junto al hidrógeno una molécula de agua (H2O).

El nombre del oxígeno proviene del griego antiguo oxys (“ácido”) y –genos (“productor, generador”), es decir, significa “productor de ácidos” porque en aquellos tiempos se suponía erróneamente que los ácidos contenían un gran contenido de oxígeno, y de allí su poder corrosivo.

En la Tabla Periódica de los elementos está representada como O. La molécula de oxígeno es usualmente diatómica (O2) o triatómica (ozono O3) bajo determinadas condiciones de presión.

Como posee una reactividad muy elevada, se encuentran átomos de este elemento en numerosos compuestos orgánicos e inorgánicos del planeta, en los diversos estados de agregación de la materia. Se trata, pues, de una sustancia sumamente común en el mundo y el universo conocido.

Ver también: Elementos químicos

Características del oxígeno

  1. En la Tabla Periódica

En la Tabla Periódica el oxígeno se halla al inicio del grupo 16 (VIA), entre los elementos no metálicos.

Está seguido por el azufre (S), selenio (Se) y teluro (Te). Posee un número atómico de 8.

Es uno de los elementos que, en condiciones de presión y temperatura ordinarios, se encuentra en estado gaseoso.

  1. ¿Cuándo fue descubierto?

Aunque se conocían muchas de sus propiedades a partir del estudio del aire desde épocas antiguas, el oxígeno como elemento fue descubierto en 1772 por Carl Wilhelm Scheele. Este farmacéutico sueco notó, mientras quemaba óxido de mercurio, que se liberaba un “aire del fuego”.

Otros científicos del momento, como el clérigo británico Joseph Priestley, hicieron el mismo descubrimiento en experimentos análogos y le dieron el nombre de  “aire desflogisticado”.

Más tarde, Antoine de Lavoisier se dedicó al estudio de la combustión y oxidación, y descartó las teorías sobre el “flogisto”, que era una supuesta sustancia presente en todo lo combustible. Por el contrario, propuso la existencia de un nuevo elemento químico: el oxígeno.

En 1808 John Dalton elaboró su teoría atómica, que dio pie al desarrollo de la tecnología de licuado de gases. Así fue posible aislar de ciertos óxidos la molécula de oxígeno.

  1. Propiedades químicas

oxigeno propiedades químicas oxido
Por ser muy reactivo, forma óxido y corroe las superficies.

El oxígeno es una sustancia química sumamente reactiva, capaz de formar compuestos con casi todos los elementos conocidos excepto los gases nobles. Es un elemento no metálico, muy electronegativo. Es el principal de los anfígenos (formadores de ácidos y bases) y sus estados de oxidación son de -2 y -1 (recibe electrones).

El oxígeno posee tres isótopos naturales y estables: 16O, 17O y 18O, siendo el primero el más abundante (99,762%). En todas sus presentaciones es una sustancia inflamable y muy reactiva, que en contacto con metales forma óxidos y corroe las superficies.

  1. Propiedades físicas

El oxígeno en condiciones ordinarias se manifiesta como un gas incoloro, inodoro e insípido. Es sumamente combustible y mucho más soluble que el nitrógeno: el agua dulce contiene alrededor de 6,04ml de oxígeno por litro, mientras que el agua marina contiene 4,95ml por litro.

Por otro lado, el oxígeno puede condensarse a -182,95 °C y congelarse a -218,79 °C, pasando a ser líquido y sólido respectivamente, con una coloración azul tenue.

  1. Importancia biológica

oxigeno importancia biologica
Los vegetales liberan oxígeno en la atmósfera y otros seres vivos lo respiramos.

El oxígeno es fundamental en la vida como la conocemos, en primer lugar, porque forma parte de los azúcares y proteínas que componen las sustancias esenciales biológicas: azúcares, proteínas, aminoácidos, etc. Además, constituye las moléculas esenciales del metabolismo de obtención de energía de los seres vivos.

Por ejemplo, en la fotosíntesis de las bacterias, plantas y otros organismos vegetales se utiliza el dióxido de carbono (CO2) del aire para conservar el carbono y, mediante la energía extraída de la luz solar, romper también las moléculas del agua y elaborar glucosa, su propia fuente de alimento. Por último, el oxígeno es liberado al ambiente.

Gracias a este proceso, hace 2500 millones de años la atmósfera empezó a llenarse de este elemento. Muchas formas de vida anaeróbica en la época fueron eliminadas.

Por el contrario, los animales y otros seres vivos capaces de respirar, necesitamos el oxígeno atmosférico para romper las moléculas de glucosa que obtenemos de la alimentación. De esta manera, obtenemos la energía necesaria para subsistir. Este proceso toma el O2 del aire y libera como subproducto CO2.

  1. Uso industrial

El oxígeno posee enormes aplicaciones en las industrias humanas, tales como:

  • Usos médicos. El oxígeno se emplea como gas respirable en el mantenimiento con vida de pacientes quirúrgicos y como terapia (oxigenoterapia) para pacientes de afecciones cardíacas, pulmonares, etc. Ciertos isótopos sintéticos como el 15O se usan para tomografías positrónicas.
  • Apoyo vital. En las misiones espaciales, submarinas y similares, el oxígeno gaseoso a baja presión se emplea como gas respirable, para sostener los niveles de habitabilidad de trajes, naves y habitáculos.
  • Usos industriales. 55% del oxígeno producido en el mundo entero en laboratorios se destina a la producción de aleaciones del hierro como el acero. Otro 25% se destina a la industria química, para crear óxido de etileno (C2H4O), base para la fabricación de numerosos materiales textiles y plásticos. Finalmente, se emplea también oxígeno para quemar acetileno y fabricar sopletes capaces de cortar metal con suma rapidez.
  • Combustibles y purificadores. El oxígeno sirve también para oxidar el combustible de cohetes, para tratamiento de aguas residuales o, como ozono (O3) para purificadores de agua.
  1. Producción industrial

La producción industrial del oxígeno se da principalmente a través de dos métodos:

  • Filtrado de zeolita. Consiste en pasar un chorro de aire limpio y seco a través de tamices moleculares que retienen el nitrógeno y dejan pasar un aire cuyo contenido de oxígeno oscila entre 90 y 93%. Este método se emplea para obtener oxígeno a baja escala.
  • Electrólisis del agua. Este método consiste en la descomposición de la molécula del agua mediante la inyección de electricidad en un dipolo: el ánodo (+) atrae las moléculas de oxígeno gaseoso hacia un recipiente, y el cátodo (-) las de hidrógeno, aprovechando sus diferencias de electronegatividad.
  1. Compuestos inorgánicos

El oxígeno reacciona con otros elementos para formar, generalmente, moléculas de óxido, debido a su potente electronegatividad. En casi todos ellos se impone un estado de oxidación de -2, excepto en los peróxidos (que es -1).

El compuesto inorgánico más habitual del oxígeno es el agua, pero existen muchísimos óxidos en los que se combina un elemento metálico con oxígeno, como el dióxido de silicio (SiO2), presente en la arena y el granito; la alúmina (Al2O3) presente en la bauxita y el corindón; el óxido férrico (Fe2O3), en la hematita y el orín; etc.

  1. Compuestos orgánicos

En la química orgánica, el oxígeno es un elemento común como parte de macromoléculas complejas, tales como los alcoholes (R-OH), éteres (R-O-R), cetonas (R-CO-R), aldehídos (R-CO-H), ésteres (R-COO-R), etc. Por esta razón muchos disolventes orgánicos tienen presencia fuerte de oxígeno.

Sin embargo, la mayoría de los compuestos orgánicos con oxígeno, a diferencia de los inorgánicos, no se producen por acción directa de éste, sino como parte de procesos químicos más complejos.

  1. Riesgos en su uso

oxigeno riesgos buceo
A ciertas presiones, el oxígeno puede llegar a ser tóxico.

El oxígeno gaseoso (O2) puede ser un agente tóxico en el cuerpo humano cuando éste se halla a una presión mayor de 50 kPa. Es el tipo de presión a la que se someten los buzos y submarinistas de profundidad. Entre los síntomas de la intoxicación con oxígeno están las convulsiones, daños oculares, espasmos y daños neurológicos.

Por otro lado, al ser tan combustible, el manejo de oxígeno en concentraciones altas implica riesgos de estallido o incendio, dado que la molécula es propensa a una rápida combustión.

Referencias:

Cómo citar este contenido:

Citar

Enciclopedia de Características (2017). "Oxígeno". Recuperado de: https://www.caracteristicas.co/oxigeno/