Respiración
La química del oxígeno permite la respiración aerobia al aceptar electrones en el metabolismo celular.
Mendeleev
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Elemento químico · ficha de referencia
8O
Oxígeno
El oxígeno es el elemento 8 (O), situado en el período 2, grupo 16 y bloque p. A temperatura ambiente, su estado de referencia es gaseoso. Su configuración electrónica es [He] 2s2 2p4.
Número atómico8
Peso atómico estándar[15.99903, 15.99977]
Grupo16
Período2
Bloquep
Configuración electrónica[He] 2s2 2p4
Estructura electrónica
Qué gobierna su química
El oxígeno tiene seis electrones de valencia. Puede completar la capa externa ganando o compartiendo dos electrones, lo que explica la importancia de los óxidos y de los enlaces O–H y O–C.
La configuración [He] 2s2 2p4 favorece estados de oxidación negativos en muchos compuestos, aunque el entorno químico puede producir excepciones. Su elevada electronegatividad influye fuertemente en la polaridad de los enlaces.
Formas químicas
Compuestos, iones y materiales
El oxígeno elemental aparece principalmente como O₂ y, en menor proporción, como O₃. En compuestos forma agua, óxidos, peróxidos, oxoácidos y una enorme variedad de moléculas orgánicas e inorgánicas.
Comportamiento físico
Estado y cambios de fase
A temperatura ambiente, el estado de referencia es gaseoso. La densidad indicada es 1.429 g/L. El punto de fusión es 54.37 K (-218.8 °C). El punto de ebullición es 90.19 K (-183 °C). La presión, la pureza y la estructura cristalina pueden modificar los valores medidos.
Presencia y aplicaciones
Dónde se encuentra y para qué se usa el oxígeno
En la práctica, el oxígeno se encuentra, se produce o se utiliza en ámbitos como respiración, metalurgia, acero y tratamiento del agua. La forma química o isotópica concreta determina su función.
En la práctica
Ejemplos de usos concretos
Metalurgia
El oxígeno se utiliza en extracción, refinado, aleación y tratamientos térmicos que permiten controlar la composición y las propiedades de los metales.
Acero
El oxígeno interviene en la fabricación del acero, especialmente en etapas donde se eliminan impurezas y se ajusta la composición del metal.
Tratamiento del agua
El oxígeno o sus compuestos se utilizan en desinfección, purificación, oxidación u otras etapas del tratamiento del agua.
Posición periódica
Qué muestran sus elementos vecinos
El oxígeno está en el período 2, grupo 16 y bloque p. En el entorno mostrado aparecen vecinos reales como Nitrógeno, Flúor, Fósforo, Azufre y Cloro. Compararlos ayuda a observar tendencias de tamaño atómico, energía de ionización, estados de oxidación y tipos de enlace.
Datos de referencia
Propiedades físicas y atómicas
Clasificaciónno metal diatómico
Estado a temperatura ambienteGas
Capas electrónicas2 · 6
Densidad1.429 g/L
Punto de fusión54.37 K (-218.8 °C)
Punto de ebullición90.19 K (-183 °C)
Electronegatividad de Pauling3.44
Primera energía de ionización1 314 kJ/mol
Afinidad electrónica141 kJ/mol
Los valores describen el elemento o el átomo neutro cuando corresponde. Las propiedades físicas pueden depender del alótropo, la presión y las condiciones de medida.
Historia
Descubrimiento e identificación
El descubrimiento del oxígeno se asocia con Carl Wilhelm Scheele. El reconocimiento del elemento, el aislamiento de una muestra y su identificación moderna mediante el número atómico no siempre ocurrieron al mismo tiempo.
Isótopos y peso atómico
Cómo cambia los números la composición isotópica
El peso atómico estándar se expresa como el intervalo [15.99903, 15.99977]. Las proporciones isotópicas pueden variar ligeramente entre muestras naturales, por lo que una única cifra decimal ocultaría una variación real.
El oxígeno posee al menos un isótopo estable. Los isótopos tienen el mismo número de protones y pertenecen al mismo elemento, pero difieren en número de neutrones y masa atómica.
Seguridad
Manipulación y exposición
Los riesgos asociados al oxígeno dependen de la forma química, la dosis y la vía de exposición. El elemento, sus iones y sus compuestos pueden tener efectos biológicos y ambientales muy distintos; deben consultarse los datos de seguridad de la sustancia realmente manipulada.