Oxigênio

Elemento químico mais abundante da superfície terrestre, o oxigênio (O) é um ametal localizado no segundo período, na família dos calcogênios (grupo 16 ou família VIA), da tabela periódica. Na família periódica em que o oxigênio está, temos ainda os elementos enxofre, selênio, telúrio, polônio e o livermório, dos quais apenas os três primeiros são ametais como o oxigênio.

Resumo

• O oxigênio é um ametal do 4^o período da família dos calcogênios (VIA).

• Foi descoberto pelos cientistas Priestley e Scheele e nomeado por Lavoisier.

• Seus átomos apresentam oito prótons no núcleo e seis elétrons na camada de valência;

• Seus átomos são capazes de fazer ligações covalentes e ligações iônicas;

• É o elemento mais abundante do planeta Terra, sendo encontrado em diversas substâncias;

• Apresenta elevadas eletronegatividade, eletroafinidade e energia de ionização, mas pequeno raio atômico e baixo caráter metálico;

• Possui como alótropos o gás oxigênio e o gás ozônio.

História do oxigênio

Carl W. Scheele (farmacêutico sueco), em 1773, produziu oxigênio a partir da decomposição térmica de algumas substâncias, como nitrato de potássio (KNO₃), nitrato de magnésio [Mg(OH)₂] e óxido de mercúrio II (HgO). Em 1774, J. Priestley (pastor anglicano) preparou oxigênio gasoso aquecendo óxido de mercúrio II sobre mercúrio líquido.

Número atômico do oxigênio

O elemento oxigênio possui número atômico igual a 8, havendo 8 prótons e 8 nêutrons no interior do seu núcleo, bem como 8 elétrons em seus níveis eletrônicos.

Representação de um átomo de oxigênio.

Com o número atômico, é possível ainda fazer sua distribuição eletrônica:

Além disso, o átomo de oxigênio também apresenta:

• 2 níveis de energia (K e L);

• 6 elétrons na camada de valência;

• 2 orbitais atômicos p incompletos.

Representação dos orbitais do subnível p incompletos.

Características do oxigênio

• Esse elemento é capaz de realizar duas ligações químicas covalentes (por apresentar dois orbitais p incompletos);

• É o segundo elemento mais eletronegativo e de maior afinidade eletrônica da tabela periódica (perdendo apenas para o flúor);

• Considerando a família dos calcogênios, é o que apresenta o menor raio atômico;

• Quando forma ácidos, bases, sais e óxidos, seu número de oxidação é sempre igual a -2;

• No peróxidos, o NOX do oxigênio é sempre -1;

• Nos superóxidos, o NOX do oxigênio é sempre -1/2.

Formas alotrópicas

Formas alotrópicas são substâncias simples diferentes formadas pelo mesmo elemento químico. No caso do oxigênio, as formas alotrópicas são o gás oxigênio e o gás ozônio.

• Gás ozônio (O₃)

Esse gás, que está presente na atmosfera terrestre, forma uma camada protetora para a vida em nosso planeta que é chamada de camada de ozônio. Essa camada é capaz de filtrar os raios ultravioleta vindos do sol.

Representação da proteção exercida pelo ozônio com relação aos raios UV.

• Gás oxigênio (O₂)

É a forma alotrópica que compõe 21% do ar atmosférico, a qual é fundamental para a sobrevivência de diversos seres vivos, pois participa na reação de combustão celular (produção de energia nas células).

Aplicações do oxigênio

De forma geral, o gás oxigênio é utilizado:

• na geração de energia pelas mitocôndrias das células;

• na medicina;

• na remoção do excesso de carbono durante a produção do aço;

• na solda do aço;

• em reações químicas, entre outras diversas aplicações.

O gás ozônio é utilizado:

• no tratamento de águas residuais;

• no tratamento de feridas e infecções corporais, entre outras aplicações.