El Oxígeno

O osíxeno é un gas sen color que condensase nun líquido azul pálido. Debido a que é unha molécula de pequena masa e apenas ten puntos de fusión e ebulición moi baixos. É o elemento máis abundante no planeta xa que forma o 21 % da atmosfera (78% N2). Na cortiza terrestre é o 46 % da hidrosfera (H2O) e o 58 % da litosfera (silicatos, carbonatos, fosfatos, sulfatos, etc.)

Formación do osíxeno atmosférico.

Os gases que formaban a atmosfera primitiva da Terra produxeronse na súa maior parte como consecuencia das erupcións volcánicas. Estas emanacións formaríanse basicamente polo H2O e o CO2 pero non diosíxeno. O osíxeno elemental se tivo que formar a partir destes compostos. Seguramente o osíxeno empezou a formarse por hidrólises de H2O provocadas pola radiación solar. Se pensa que ó redor dun 1% do osíxeno libre pudose producir por este proceso. A maioría do osíxeno formouse como consecuencia da actividade fotosintética das algas mariñas. O aumento da cantidade de osíxeno na atmosfera proporcionou tamén a formación da capa de ozono estratosférico facilitando a evolución da vida do ámbito mariño á superficie terrestre. Os organismos fotosintéticos, plantas, algas, constitúen a fonte renovadora do osíxeno atmosférico implicado nun complexo ciclo de consumo/rexeneración. O O2 atmosférico consúmese pola respiración dos seres vivos e tamén por procesos naturais (combustión) e industriais que producen CO2, sendo rexenerado a partir do CO2 e H2O mediante a fotosínteses.

Descubrimento do osixeno.

Quen primeiro o preparou foi Scheele, un químico sueco, no 1772. O identificou como un dos principais constituíntes do aire e o chamou aire de fogo e aire de vitriolo. Aínda así, a quen se lle considera xeralmente como seu descubridor é a Priestley, posto que publicou seus resultados no 1774, mentres que Scheele retrasou súa publicación ata 1777. Na súa preparación orixinal, Priestley calentou o que hoxe coñecemos como óxido de mercurio, HgO, e observou o desprendemento dun gas. A este gas o chamou aire deflogistizado e observou que aumentaba a brillantez dunha íama. Sen embargo, foi Lavoisier quen recoñeceu no novo gas un elemento e o chamou osíxeno no 1777(do grego oxy genes formador de ácidos).

Propiedades Físicas e Atómicas.

Natureza singular del osíxeno

En varios grupos da Táboa Periódica hai marcadas diferencias entre o primeiro elemento e os demais. Cando o osíxeno comparase co azufre e o resto dos elementos do grupo, as diferencias se fan notar e veñen ocasionadas por:

• O pequeno tamaño do osíxeno e seus ions.


• A menor electronegatividade dos elementos O → Po que implica menor carácter iónico nos seus enlaces. O O é o segundo elemento máis electronegativo por detrás do F. Isto tradúcese nunha grande importancia do enlace de H para algúns compostos con O e practicamente nula para os demais.


• O osíxeno non pode ampliar octeto, mentres que o azufre pode acomodar ata 18 e- na capa n = 3. Isto implica que os índices de coordinación no azufre sexan moi variados e elevados.

Consecuencias:

1. Nos compostos con osíxeno hai un predominio dos enlaces múltiples. Na táboa seguinte danse as contribucions medias σ e π ós enlaces dobres:

A vista da táboa pódense facer algunhas consideracións:

1. O enlace simple (σ) O-O é moi débil (comparado co C-C por exemplo).
2. O osíxeno pode utilizar seus orbitais p para formar fortes enlaces dobres. A formación dun enlace dobre O=O está moito máis favorecida que a formación dun enlace dobre S=S o Se=Se (o aumento de tamaño fai que o solapamento pπ-pπ sexa menos eficaz e a formación dos enlaces dobres está practicamente restrinxida a O e S). Mentres que a química do O está gobernada pola tendencia a formar enlaces múltiples (presentes por exemplo no diosíxeno o no ozono), a de S e o resto dos elementos do grupo está gobernada pola presencia maioritaria de enlaces simples (S8, Se8, α-Se).
3. Los dobres enlaces son máis estables cando se dan entre dos átomos con pequena diferencia de electronegatividade ou cando a suma de electronegatividades sexa elevada.

2. O osíxeno forma moi poucos compostos homo-catenados. Mentres que no osíxeno a tendencia a homocatenación é practicamente inexistente, o S (e en menor medida o selenio) forma innumerables compostos con enlaces S-S (despois do C é o elemento máis versátil en canto á formación de homocadenas).

3. A elevada electronegatividade do osíxeno posibilita a existencia de pontes de hidróxeno e impón carácter iónico en moitas das súas combinacións (óxidos e peróxidos).

4. O osíxeno non posúe orbitais d de baixa enerxía. Isto limita a coordinación a un máximo de 4. Mentres o osíxeno só forma un óxido có fluor, (OF2), o S forma varios (algúns como o SF6 n.c = 6). Podemos racionalizar a formación deste composto dende o punto de vista da teoría do Enlace de Valencia; para formar os 6 enlaces covalentes, o S debe adoptar unha hibridación sp3d2. A ausencia do análogo composto de osíxeno achacase a ausencia de orbitais d de baixa enerxía.