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Oxigênio

Química

O oxigênio é um elemento químico da família dos calcogênios que forma os gases ozônio e oxigênio, fundamentais para o ser humano.
Paciente recebendo oxigênio (na forma alotrópica, O2) em uma cirurgia
Paciente recebendo oxigênio (na forma alotrópica, O2) em uma cirurgia
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O Oxigênio é um elemento químico que pertence ao segundo período da família VIA (calcogênios) da Tabela Periódica. Trata-se do elemento mais abundante na superfície terrestre. Todos sabemos da importância vital desse elemento, já que ele forma o gás oxigênio (gás presente no ar atmosférico que é fundamental para a sobrevivência de diversos seres).

Características atômicas

O oxigênio é composto por átomos que apresentam número atômico (Z) igual a 8 e massa atômica igual a 16 u. Sendo assim, seus átomos apresentam:

OBS.: O número de nêutrons depende do número de massa de cada isótopo do oxigênio. Na natureza, existem três isótopos:

  • 8O16: apresenta 8 nêutrons no interior do núcleo, número que resulta da subtração do número de massa (16) pelo número atômico (8);

  • 8O17: apresenta 9 nêutrons no interior do núcleo, número que resulta da subtração do número de massa (17) pelo número atômico (8);

  • 8O18: apresenta 10 nêutrons no interior do núcleo, número que resulta da subtração do número de massa (18) pelo número atômico (8).

Quando realizamos a distribuição eletrônica dos oito elétrons presentes em um átomo de oxigênio, percebemos que esse elemento apresenta dois níveis de energia:

Distribuição eletrônica de um átomo de oxigênio
Distribuição eletrônica de um átomo de oxigênio

Com a distribuição eletrônica, constatamos ainda que um átomo de oxigênio apresenta seis elétrons na camada de valência, que é a segunda camada. Nela, o subnível s apresenta dois elétrons, e o subnível p, quatro elétrons.

História do Oxigênio

O chinês Mao-Khoa, no século VIII, e Leonardo da Vinci, no século XV, chegaram à conclusão de que o ar não era um elemento. Para Mao-Khoa, o ar era composto por duas substâncias: ar completo e ar incompleto. Já da Vinci percebeu que havia uma relação entre o fenômeno da combustão e o ar que respiramos.

Em 1771 e 1774, dois cientistas realizaram experimentos diferentes, mas alcançaram o mesmo resultado. Em 1771, Scheele produziu gás oxigênio a partir do aquecimento individual de substâncias diferentes, como nitrato de potássio e o óxido de mercúrio. Já em 1774, Priestley aqueceu o óxido de mercúrio II (HgO) e produziu o gás oxigênio (O2).

Em 1777, Lavoisier forneceu o nome do elemento oxigênio depois de verificar que esse elemento químico fazia parte da composição (as moléculas apresnetam átomos de oxigênio) de diversos ácidos inorgânicos.

Características físicas do Oxigênio

  • Apresenta alta eletronegatividade (capacidade de atrair elétrons de outro átomo);

  • Apresenta raio atômico pequeno;

  • Apresenta elevada energia de ionização (é necessária muita energia para retirar um elétron do seu átomo);

  • É um ametal e, por isso, apresenta tendência de ganhar elétrons (formar ânion);

  • Deve receber dois elétrons para que seu átomo torne-se estável, segundo a teoria do octeto, já que apresenta seis elétrons na camada de valência.

Formas alotrópicas

Alótropos são substâncias simples (formadas apenas por um único elemento) diferentes, ou seja, apresentam características físicas e químicas diferentes. No caso do elemento oxigênio, temos apenas duas formas alotrópicas: o gás oxigênio (O2) e o gás ozônio (O3).

Características do gás oxigênio (O2)

Fórmula estrutural do O2
Fórmula estrutural do O2

  • Ele é gás em temperatura ambiente;

  • Inodoro;

  • Ponto de fusão: -218,4 oC;

  • Ponto de ebulição: – 182,8oC;

  • Suas moléculas são formadas por dois átomos de oxigênio;

  • Suas moléculas apresentam geometria linear (com ângulo de 180 oC).

Características do gás ozônio (O3)

  • Ele é gás em temperatura ambiente;

  • Apresenta odor forte;

  • Ponto de fusão: -249,4 oC;

  • Ponto de ebulição: – 111,3oC;

  • Suas moléculas são formadas por três átomos de oxigênio;

  • Suas moléculas apresentam geometria angular (com ângulo de 120 oC).

Fórmula estrutural do O3
Fórmula estrutural do O3

Utilizações do Oxigênio

O oxigênio na forma alotrópica ozônio (O3) é fundamental para a filtração dos raios ultravioleta na atmosfera terrestre. Já na forma de gás oxigênio (O2), apresenta as seguintes aplicações:

  • Remoção do excesso de carbono presente no aço;

  • Enriquecimento do ar puro para uso em hospitais;

  • Utilizado em soldas de metais;

  • Participação em reações químicas para a produção de diversas substâncias;

  • Comburente das combustões (queima);

  • Utilizado na fabricação do metanol;

  • Utilizado na propulsão (lançamento) de foguetes, entre outras inúmeras aplicações.


Por Me. Diogo Lopes Dias

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

DIAS, Diogo Lopes. "Oxigênio"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/oxigenio.htm>. Acesso em 17 de outubro de 2017.

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