Número atómico: 8
Radio atómico: 152 pm (Van der Waals)
Peso atómico: 16.00
Punto de fusión: -218.79 °C
Punto de ebullición: -182.96 °C
Configuración electrónica: [He] 2s² 2p⁴
Estados de oxidación: 2, 1, -1, -2
Historia
El nombre "oxígeno" proviene del griego oxys (ácido) y genes (formador), por la creencia inicial de que este elemento era esencial para formar ácidos. Durante siglos, el oxígeno y el nitrógeno, principales componentes del aire, fueron clave en el desarrollo de la teoría de la combustión, desplazando la antigua idea del flogisto.
Aunque comúnmente se atribuye a Joseph Priestley el descubrimiento del oxígeno, el químico sueco Carl Wilhelm Scheele lo identificó de forma independiente casi simultánea.
Hasta 1961, el peso atómico del oxígeno se usó como estándar para comparar el resto de los elementos, hasta que la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada adoptó el carbono-12 como referencia.
Fuentes y presencia en la naturaleza
El oxígeno es el tercer elemento más abundante en el Sol y juega un papel fundamental en el ciclo carbono-nitrógeno, que alimenta las reacciones estelares. Es también responsable de los impresionantes colores rojo y verde de la aurora boreal.
En la Tierra, constituye alrededor del 21% del volumen de la atmósfera, y representa el 49,2% en peso de la corteza terrestre. El oxígeno está presente en casi dos tercios del cuerpo humano y en más del 90% del agua.
El oxígeno se obtiene principalmente por licuefacción y destilación fraccionada del aire. En Marte, por ejemplo, solo compone un 0.15% de la atmósfera.
En laboratorio, se puede producir mediante electrólisis del agua o calentando clorato de potasio con dióxido de manganeso como catalizador.
Propiedades físicas
El oxígeno gaseoso es incoloro, inodoro e insípido. Sus formas líquidas y sólidas presentan un tono azul pálido y son fuertemente paramagnéticas (atraídas por campos magnéticos).
Formas y compuestos especiales
El ozono (O₃), una forma altamente reactiva de oxígeno, se genera por descargas eléctricas o radiación ultravioleta. La capa de ozono en la atmósfera protege la Tierra de los rayos UV dañinos, aunque la contaminación puede dañarla.
El ozono es tóxico a niveles elevados y su exposición debe limitarse. Tiene color azulado en estado gaseoso, negro azulado en líquido y negro violeta en sólido.
Reactividad y usos
El oxígeno es extremadamente reactivo y forma parte de cientos de miles de compuestos orgánicos e inorgánicos. Es vital para la respiración de plantas y animales, y su uso médico es fundamental para tratar enfermedades respiratorias.
En la industria, se emplea masivamente en la fabricación de acero, producción de amoníaco y metanol, óxido de etileno, y en procesos de soldadura (oxiacetileno).
Isótopos
El oxígeno tiene nueve isótopos conocidos, siendo los tres principales el oxígeno-16, oxígeno-17 y oxígeno-18 (estable). El oxígeno-18 es comercialmente importante y se encuentra en el agua en pequeñas proporciones.
Datos curiosos
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El consumo anual de oxígeno comercial en EE.UU. supera las 20 millones de toneladas cortas, con una demanda creciente.
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Más del 99% del oxígeno industrial proviene de la separación fraccionada del aire, mientras que solo alrededor del 1% se obtiene por electrólisis.
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