Oxígeno: ¿Qué es el Oxígeno? Importancia, Características, Propiedades, Definición


El oxígeno es el elemento químico de número atómico 8 que constituye cerca de la quinta parte del aire atmosférico terrestre en su forma molecular O2. En esta forma molecular que está compuesta por dos átomos de este elemento, el oxígeno es un gas inodoro, incoloro y de peso específico ligeramente superior al del aire que constituye el 54 % (en átomos) de la corteza terrestre y el 23 % en peso de la atmósfera (el 20,8 % en volumen).

El oxígeno es un elemento clave de la química orgánica, al forma parte del agua (H2O), de los óxidos, de los seres vivos y de casi todos los ácidos y sustancias orgánicas. Se trata de un gas incoloro, inodoro e insípido, que es muy reactivo y que resulta esencial para la respiración.

El O2 se genera a partir del proceso de fotosíntesis de las plantas y es utilizado por los animales y los seres humanos en la respiración. El oxígeno puede encontrarse en forma líquida en los laboratorios y en forma sólida a partir de temperaturas menores a los -219º.

La disminución anormal de la presión parcial de oxígeno en la sangre se conoce como hipoxemia. La hipoxia, por su parte, es la disminución de la difusión de oxígeno en los tejidos. En cuanto a la anoxia, se trata de la falta casi total o absoluta de oxígeno. La anoxia puede llevar a la muerte del organismo.

Definición de Oxígeno


oxígeno

Del verbo oxigenar: (conjugar)

oxigeno es:

1ª persona singular (yo) presente indicativo

oxigenó es:

3ª persona singular (él/ella/usted) pretérito indicativo

oxígeno
  1. m. quím. Elemento químico gaseoso,esencial en la respiración,algo más pesado que el aire y parte integrante de este,del agua y de la mayoría de las sustancias orgánicas. Su símbolo es O,y su número atómico,8.

oxigenar
  1. tr. quím. Combinar el oxígeno con algún elemento. También prnl.

  2. Decolorar el cabello con agua oxigenada:

    ha ido a la peluquería para que le oxigenen el pelo.

  3. prnl. Airearse,respirar el aire libre:

    vete al campo,necesitas oxigenarte un poco.

Es el elemento fundamental de cualquier forma de vida, ya que, en los organismos vivos, se utiliza para producir energía a través de su combinación con otras substancias.

Existen reacciones de combinación entre el oxígeno (comburente) y otras substancias (combustibles) que sólo pueden realizarse a cierta temperatura, pero, una vez iniciadas, se autoalimentan con gran producción de energía térmica. En estos casos, la reacción de oxidación se denomina combustión y es el proceso típico de las máquinas térmicas.

En los motores de combustión interna el oxígeno procede únicamente de la fracción del aire aspirado que participa activamente en las transformaciones químicas que se producen en el interior de la cámara de combustión.

La combinación entre el oxígeno y los hidrocarburos en condiciones ideales produce compuestos perfectamente oxidados, es decir, agua y dióxido de carbono. En el caso particular de una gasolina con la fórmula del heptano, la reacción sería: C,H„+110¡ - 7C02 + 8H20.

En realidad, la combustión nunca es perfecta, por lo que, debido a un exceso de combustible (o a una insuficiencia de oxígeno), se forman, en mayor o menor grado, compuestos parcialmente oxidados (monóxido de carbono) y, a causa de las elevadas temperaturas, compuestos derivados del nitrógeno presente en el aire.

Evidentemente, la energía producida, y por tanto la potencia obtenida, es proporcional a la cantidad de combustible oxidado y, como consecuencia, a la cantidad de oxígeno introducido en la cámara de combustión.

La función de un compresor es precisamente aumentar la densidad del aire aspirado de manera que el cilindro pueda admitir una cantidad de combustible mayor.

Un sistema más sencillo pero poco usado para mejorar la combustión y la obtención de potencia consiste en añadir oxígeno puro al aire aspirado. Con este método, para un mismo volumen de aire, se puede tener en la cámara de combustión una cantidad de oxígeno mucho mayor que el 20,8 % original, lo cual conduce teóricamente a un incremento de potencia proporcional al aumento del porcentaje de oxígeno, a una mejora de la combustión (más rápida y total) y a la ausencia de emisiones nocivas (monóxido de carbono) en el escape. Sin embargo, se presentan fenómenos de detonación muy acentuados.

La inyección suplementaria de oxígeno se empleó en los motores de los aviones de caza durante la última guerra. Se recurría a ella en los casos de emergencia para obtener, durante breves períodos, una mayor potencia, sobre todo a gran altura, donde el empobrecimiento del aire provoca grandes caídas del rendimiento del motor.

En el sector automovilístico se han desarrollado algunas experiencias destinadas sobre todo a estudiar los efectos del enriquecimiento de oxígeno sobre la velocidad de combustión y sobre las emisiones contaminantes, con resultados muy positivos, aunque no son utilizables debido a la necesidad de almacenar grandes cantidades de oxígeno comprimido.

¿Qué es el Oxígeno?


El oxígeno es un elemento químico de número atómico 8 y símbolo O. En su forma molecular, O2, es un gas a temperatura ambiente y representa aproximadamente el 20% de la composición de la atmósfera terrestre. Es uno de los elementos más importantes de la química orgánica; participa de forma muy importante en el ciclo energético de los seres vivos—esencial en la respiración celular de los organimos aeróbicos—y junto con el hidrógeno forma el agua. Existe una forma alotrópica formada por tres átomos de oxígeno, O3, denominada ozono cuya presencia en la atmósfera protege la Tierra de la inicidencia de radiación ultravioleta procedente del Sol.

Características principales

En condiciones normales de presión y temperatura, el oxígeno se encuentra en estado gaseoso formando moléculas diatómicas (O2) que a pesar de ser inestables se generan durante la fotosíntesis de las plantas y son posteriormente utilizadas por los animales en la respiración.

El oxígeno líquido y sólido tiene una ligera coloración azulada y en ambos estados es muy paramagnético. El oxígeno líquido se obtiene usualmente mediante la destilación fraccionada del aire líquido junto con el nitrógeno.

Reacciona con la práctica totalidad de los metales (exceptuando los metales nobles) provocando la corrosión.

Aplicaciones

La principal utilización del oxígeno es como oxidante ya que tiene una elevada electronegatividad, sólo superada por el flúor, así, por ejemplo, se usa oxígeno líquido en los motores de propulsión de los cohetes, mientras que en los procesos industriales y en el transporte el oxígeno para la combustión se toma directamente del aire. Otras aplicaciones industriales son la soldadura y la fabricación de acero y metanol.

La medicina también hace uso del oxígeno suministrándolo como suplemento a pacientes con dificultades respiratorias; y se emplean botellas de oxígeno en diversas prácticas deportivas como el submarinismo o laborales, en el caso de acceder a lugares cerrados, o escasamente ventilados, con atmósferas contaminadas (limpieza interior de depósitos, trabajo en salas de pintura, etc.)

El oxígeno provoca una respuesta de euforia en los que lo inhalan, por lo que históricamente se ha usado como divertimento, práctica que persiste hoy día. En el siglo XIX también se utilizó, mezclado con óxido nitroso como analgésico.

Papel biológico

El oxígeno respirado por los organismos aerobios, liberado por la plantas mediante la fotosíntesis, participa en la conversión de nutrientes en energía (ATP). Su disminución provoca hipoxemia y la falta total de él anoxia pudiendo provocar la muerte del organismo.

Historia

El oxígeno, del griego ὀξύς, ácido, y -geno, de la raíz γεν, generar, —nombre dado por Lavoisier en 1774 que a la postre se ha demostrado inexacto en la medida en que hay numerosos ácidos que no contienen oxígeno— fue descubierto por el farmaceútico sueco Karl Wilhelm Scheele en 1771, pero su trabajo no obtuvo reconocimiento inmediato y en ocasiones se atribuye a Joseph Priestley quien lo descubrió independientemente el 1 de agosto de 1774.

Símbolo químico empleado por Dalton para el oxígeno.

Abundancia y obtención

Es el elemento más abundante de la corteza terrestre (un 46,7% estimado), y de los océanos (en torno al 87% como componente del agua) y el segundo en la atmósfera (cerca del 20%).

Los óxidos de metales, silicatos (SiO44-) y carbonatos (CO32-) se encuentran con frecuencia en rocas y suelo. En la atmósfera se encuentra como oxígeno molecular, O2, dióxido de carbono y en menor proporción como monóxido de carbono (CO), ozono (O3), dióxido de nitrógeno (NO2), monóxido de nitrógeno (NO), dióxido de azufre (SO2), etc.

En los planetas exteriores (más alejados del Sol) y en cometas se encuentra agua congelada y otros compuestos de oxígeno, por ejemplo, en Marte hay dióxido de carbono congelado. El espectro de este elemento también se aprecia a menudo en las estrellas.

Compuestos

Su alta electronegatividad le hace reaccionar con casi cualquier elemento químico exceptuando los pocos gases nobles. El compuesto más notable del oxígeno es el agua (H2O); otros compuestos bien conocidos son el dióxido de carbono, los alcoholes (R-OH), aldehídos, (R-CHO), y ácidos carboxílicos (R-COOH).

Los radicales clorato (ClO3-), perclorato (ClO4-), cromato (CrO42-), dicromato (Cr2O72-), permanganato (MnO4-) y nitrato (NO3-) son fuertes agentes oxidantes. Los Epóxidos son éteres en los que el átomo de oxígeno forma parte de un anillo de tres átomos.

El Ozono (O3) se forma mediante descargas eléctricas en presencia de oxígeno molecular (durante las tormentas eléctricas por ejemplo). Se ha encontrado en el oxígeno líquido, en pequeñas cantidades, una doble molécula de oxígeno (O2)2.

Isótopos

Oxígeno tiene tres isótopos estables y diez radioactivos. Los radioisótopos todos tienen una vida media de menos de tres minutos.

Precauciones

El oxígeno puede ser tóxico a elevadas presiones parciales.

Algunos compuestos como el ozono, el peróxido de hidrógeno y radicales hidroxilo son muy tóxicos. El cuerpo humano ha desarrollado mecanismos de protección contras estas especies tóxicas. Por ejemplo la glutación actúa como antioxidante, al igual que la bilirrubina (un producto derivado del metabolismo de la hemoglobina).

Las atmósferas ricas en oxígeno en presencia de materiales combustibles son susceptibles de provocar incendios que se propagan con gran rapidez así como explosiones. Otro tanto sucede si las fuentes de oxígeno son cloratos, percloratos, dicromatos, etc.; estos compuestos con alto poder oxidante, pueden además provocar quemaduras químicas.

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