Chemisch element · referentiefiche

Zuurstof

Zuurstof (O) is element 8 van het periodiek systeem, een diatomisch niet-metaal in groep 16, periode 2 en het p-blok. De elektronenconfiguratie [He] 2s2 2p4 helpt verklaren hoe het element bindt en reageert; de referentietoestand bij kamertemperatuur is gas.

Atoomnummer8

Standaard atoomgewicht[15.99903, 15.99977]

Groep16

Periode2

Blokp

Elektronenconfiguratie[He] 2s2 2p4

Elektronenstructuur

Wat bepaalt de chemie?

Elementen van groep 16 hebben zes valentie-elektronen. Binding, oxidatietoestand en moleculaire of kristallijne structuur bepalen sterk hoe de afzonderlijke elementen zich gedragen.

Voor zuurstof laat de configuratie [He] 2s2 2p4 zien welke buitenste elektronen beschikbaar zijn. Twee elektronen ontbreken voor een volledig gevulde schil, maar covalente binding en meerdere oxidatietoestanden zijn eveneens belangrijk.

Chemische vormen

Verbindingen, ionen en materialen

Veelvoorkomende vormen zijn oxiden, sulfiden of verwante chalcogeniden, hydriden en covalente verbindingen. De balans tussen −2 en positieve oxidatietoestanden hangt af van het element en zijn bindingspartners.

Fysisch gedrag

Toestand en faseovergangen

Bij kamertemperatuur is de referentietoestand gas. De vermelde dichtheid is 1.429 g/L. Het smeltpunt is 54.37 K (-218.8 °C). Het kookpunt is 90.19 K (-183 °C). Druk, zuiverheid en kristalstructuur kunnen gemeten waarden verschuiven; bij elementen met meerdere allotropen kan ook de structuur zelf een duidelijk verschil maken.

Voorkomen en toepassingen

Waar zuurstof voorkomt en wordt gebruikt

Zuurstof is een belangrijk bestanddeel van lucht, water, mineralen en biomoleculen. Naast ademhaling en verbranding speelt het een grote rol in staalproductie, chemische processen, medische zuurstof en waterbehandeling.

In de praktijk

Concrete toepassingen

Ademhaling

Zuurstof speelt een rol bij ademhaling. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Metallurgie

Zuurstof speelt een rol bij metallurgie. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Staal

Zuurstof speelt een rol bij staal. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Waterbehandeling

Zuurstof speelt een rol bij waterbehandeling. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Positie in het periodiek systeem

Wat de naburige elementen laten zien

Zuurstof staat in periode 2, groep 16 en het p-blok. De getoonde omgeving bevat onder meer Stikstof, Fluor, Fosfor, Zwavel. Vergelijking met deze elementen helpt trends in atoomgrootte, ionisatie-energie, elektronegativiteit en binding langs het periodiek systeem te volgen.

Referentiegegevens

Fysische en atomaire eigenschappen

Classificatiediatomisch niet-metaal

Toestand bij kamertemperatuurgas

Elektronenschillen2 · 6

Dichtheid1.429 g/L

Smeltpunt54.37 K (-218.8 °C)

Kookpunt90.19 K (-183 °C)

Pauling-elektronegativiteit3.44

Eerste ionisatie-energie1 314 kJ/mol

Elektronenaffiniteit141 kJ/mol

De waarden beschrijven het element of het neutrale atoom waar van toepassing. Fysische gegevens kunnen afhangen van allotroop, druk, zuiverheid en meetomstandigheden.

Geschiedenis

Ontdekking en identificatie

De ontdekking van zuurstof wordt in deze historische registratie in verband gebracht met Carl Wilhelm Scheele. Herkenning als element, isolatie van een zuiver monster en de latere definitie via het atoomnummer vonden niet noodzakelijk op hetzelfde moment plaats.

Isotopen

Hoe isotopensamenstelling de getallen verandert

Het standaard atoomgewicht wordt weergegeven als het interval [15.99903, 15.99977]. Natuurlijke monsters kunnen enigszins verschillen in isotopenverhouding, zodat één vaste decimale waarde echte variatie zou verbergen.

Zuurstof heeft ten minste één stabiele isotoop. Isotopen hebben hetzelfde aantal protonen en horen dus bij hetzelfde element, maar verschillen in neutronental en atoommassa.

Veiligheid

Omgang en blootstelling

De risico’s van zuurstof hangen af van chemische vorm, dosis en blootstellingsroute. Het element, zijn ionen en zijn verbindingen kunnen zeer verschillende biologische en milieueffecten hebben; controleer daarom de veiligheidsgegevens van de werkelijk gebruikte stof.