L’elemento chimico ossigeno è classificato come gas calcogeno e non metallico. Fu scoperto nel 1774 da Joseph Priestley e due anni prima, ma non pubblicato, da Carl W. Scheele.,
Data Zone
| Classification: | Oxygen is a chalcogen and a nonmetal |
| Color: | colorless |
| Atomic weight: | 15.9994 |
| State: | gas |
| Melting point: | -218.3 oC, 54.8 K |
| Boiling point: | -182.9 oC, 90.,2 K |
| Electrons: | 8 |
| Protons: | 8 |
| Neutrons in most abundant isotope: | 8 |
| Electron shells: | 2,6 |
| Electron configuration: | 1s2 2s2 2p4 |
| Density @ 20oC: | 0.001429 g/cm3 |
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| Atomic volume: | 14.,0 cm3/mol |
| Structure: | bcc: body-centered cubic when solid |
| Specific heat capacity | 0.918 J g-1 K-1 |
| Heat of fusion | 0.444 kJ mol-1 of O2 |
| Heat of atomization | 249 kJ mol-1 |
| Heat of vaporization | 6.82 kJ mol-1 of O2 |
| 1st ionization energy | 1313.9 kJ mol-1 |
| 2nd ionization energy | 3388.2 kJ mol-1 |
| 3rd ionization energy | 5300.,3 kJ mol-1 |
| Electron affinity | 140.97875 kJ mol-1 |
| Minimum oxidation number | -2 |
| Min. common oxidation no. | -2 |
| Maximum oxidation number | 25 |
| Max. common oxidation no. | 0 |
| Electronegativity (Pauling Scale) | 3.44 |
| Polarizability volume | 0.,> |
| Oxide(s) | O2, O3 |
| Hydride(s) | H2O |
| Chloride(s) | Cl2O, ClO2 |
| Atomic radius | 60 pm |
| Ionic radius (1+ ion) | – |
| Ionic radius (2+ ion) | – |
| Ionic radius (3+ ion) | – |
| Ionic radius (1- ion) | – |
| Ionic radius (2- ion) | 126 pm |
| Ionic radius (3- ion) | – |
| Thermal conductivity | 0.,02583 W m-1 K-1 |
| conducibilità Elettrica | – |
| di Congelamento punto di Fusione: | -218.3 oC, 54.8 K |
L’Aurora Boreale: ossigeno Eccitato gli atomi emettono luce verde..
La chimica della respirazione: Antoine Lavoisier effettua un esperimento per studiare il contenuto di ossigeno dell’aria espirata dai polmoni di un uomo. La moglie di Lavoisier, Marie-Anne, prende appunti., Ha anche creato l’incisione da cui è stata presa questa immagine.
Bombole di ossigeno.
Restauro artistico con ossigeno – confronto pulizia e ripristino di un dipinto con acetone e cloruro di metilene (a sinistra) vs ossigeno atomico (a destra). L’ossigeno è molto efficiente nel rimuovere lo sporco a base di carbonio. Immagine: NASA.
Scoperta di ossigeno
L’ossigeno fu scoperto nel 1774 da Joseph Priestley in Inghilterra e due anni prima, ma non pubblicato, da Carl W. Scheele in Svezia.
Scheele ha riscaldato diversi composti tra cui nitrato di potassio, ossido di manganese e ossido di mercurio e ha scoperto che hanno rilasciato un gas che ha migliorato la combustione.
Priestley ha riscaldato l’ossido di mercurio, focalizzando la luce solare usando una “lente di combustione” da 12 pollici-una lente d’ingrandimento molto grande – per portare l’ossido ad una temperatura elevata. L’obiettivo di Priestley era più piccolo di quello enorme usato da Antoine Lavoisier nella sua indagine sul carbonio., (Mostrato sulla pagina di carbonio di Chemicool.)
Totalmente inaspettatamente, l’ossido di mercurio caldo ha prodotto un gas che ha fatto bruciare una candela cinque volte più velocemente del normale. Priestley scrisse: “Ma ciò che mi sorprese più di quanto possa esprimere fu che una candela bruciava in quest’aria con una fiamma straordinariamente vigorosa. Ero assolutamente in perdita come spiegare per esso.”(1)
Oltre a notare l’effetto dell’ossigeno sulla combustione, Priestley in seguito notò il ruolo biologico del nuovo gas. Ha messo un topo in un barattolo di ossigeno, aspettandosi che sarebbe sopravvissuto per 15 minuti al massimo prima di soffocare., Invece, il topo è sopravvissuto per un’ora intera e non è stato peggio per questo.(2)
Antoine Lavoisier ha condotto esperimenti simili a quelli di Priestley e ha aumentato enormemente le nostre conoscenze scoprendo che l’aria contiene circa il 20% di ossigeno e che quando una sostanza brucia, in realtà si combina chimicamente con l’ossigeno.
Lavoisier ha anche scoperto che il peso del gas rilasciato dal riscaldamento dell’ossido di mercurio era identico al peso perso dall’ossido di mercurio e che quando altri elementi reagiscono con l’ossigeno il loro aumento di peso è identico al peso perso dall’aria.,
Ciò ha permesso a Lavoisier di affermare una nuova legge fondamentale: la legge della conservazione della materia; “la materia è conservata nelle reazioni chimiche” o, in alternativa, “la massa totale dei prodotti di una reazione chimica è identica alla massa totale dei materiali di partenza.”
Oltre a questi risultati, è stato Lavoisier a dare all’elemento il suo nome ossigeno. (2)
La parola ossigeno deriva dalle parole greche ‘oxys’ che significa acido e ‘geni’ che significa formazione.,
Prima di essere scoperto e isolato, un certo numero di scienziati aveva riconosciuto l’esistenza di una sostanza con le proprietà dell’ossigeno:
Nei primi anni del 1500 Leonardo da Vinci osservò che una frazione di aria viene consumata nella respirazione e nella combustione.(3)
Nel 1665 Robert Hooke notò che l’aria contiene una sostanza che è presente nel nitrato di potassio e una quantità maggiore di una sostanza non reattiva .(3)
Nel 1668 John Mayow scrisse che l’aria contiene l’ossigeno del gas , che viene consumato nella respirazione e nella combustione.,(3), (4)
Mayow ha osservato che: le sostanze non bruciano nell’aria da cui l’ossigeno è assente; l’ossigeno è presente nella parte acida del nitrato di potassio ; gli animali assorbono l’ossigeno nel sangue quando respirano; l’aria respirata dagli animali ha meno ossigeno in esso dell’aria fresca.
Visita la pagina Cool Oxygen Facts di Chemicool.
Aspetto e caratteristiche
Effetti nocivi:
L’O2 non è tossico in condizioni normali.
Tuttavia, l’esposizione all’ossigeno a pressioni superiori al normale, ad esempio i subacquei, può portare a convulsioni.,
L’ozono (O3) è tossico e se inalato può danneggiare i polmoni.
Caratteristiche:
L’ossigeno nella sua forma comune (O2) è un gas biatomico incolore, inodore e insapore.
L’ossigeno è estremamente reattivo e forma ossidi con quasi tutti gli altri elementi tranne i gas nobili.
L’ossigeno si dissolve più facilmente in acqua fredda rispetto all’acqua calda. Di conseguenza, gli oceani freddi e polari del nostro pianeta sono più densi di vita rispetto agli oceani tropicali più caldi.
L’ossigeno liquido e solido sono blu pallido e sono fortemente paramagnetici.,
L’ozono (O3), un’altra forma (allotropo) di ossigeno, si trova naturalmente nell’atmosfera superiore della Terra. È fatto dall’azione della luce ultravioletta su O2. L’ozono ci protegge da gran parte delle radiazioni ultraviolette nocive provenienti dal sole. Nella prima atmosfera terrestre, prima che i livelli di ossigeno e quindi di ozono fossero sufficientemente alti, la radiazione ultravioletta che raggiungeva la superficie del nostro pianeta sarebbe stata letale per molti organismi.(5)
La reazione con l’ossigeno è uno dei criteri che usiamo per distinguere tra metalli (questi formano ossidi basici) e non metalli (questi formano ossidi acidi).,
Usi dell’ossigeno
Il principale uso commerciale dell’ossigeno è nella produzione di acciaio. Le impurità di carbonio vengono rimosse dall’acciaio per reazione con l’ossigeno per formare gas di anidride carbonica.
L’ossigeno viene utilizzato anche nella saldatura dell’ossiacetilene, come ossidante per il combustibile per razzi e nella produzione di metanolo e ossido di etilene.
Piante e animali si affidano all’ossigeno per la respirazione.
L’ossigeno puro è spesso usato per aiutare la respirazione nei pazienti con disturbi respiratori.,
Abbondanza e Isotopi
Abbondanza sulla crosta terrestre: il 46%, in peso, 60 % dalle talpe
Abbondanza sistema solare: 9,000 ppm in peso, 700 ppm dalle talpe
Costo, pure: $0.3 per 100g
il Costo di massa: $0,02 per 100g
Fonte: L’ossigeno è l’elemento più abbondante nella crosta terrestre, che rappresentano circa la metà di massa. Più della metà degli atomi nella crosta terrestre sono atomi di ossigeno. Circa l ‘ 86% della massa degli oceani terrestri è ossigeno, principalmente sotto forma di acqua.
L’ossigeno è il terzo elemento più comune nell’Universo, dietro l’idrogeno e l’elio., È ottenuto commercialmente da impianti di separazione dell’aria liquefatta. Può essere preparato in laboratorio mediante elettrolisi dell’acqua.
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"Oxygen." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 08 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/oxygen.html>.
