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 4o 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.
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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.