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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.
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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).

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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

Paciente recebendo oxigênio (na forma alotrópica, O2) em uma cirurgia
Paciente recebendo oxigênio (na forma alotrópica, O2) em uma cirurgia

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

DIAS, Diogo Lopes. "Oxigênio"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/oxigenio.htm. Acesso em 09 de dezembro de 2019.

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