Oxigênio (O)

Principais propriedades

O oxigênio é um gás incolor e inodoro, muito reativo, que se combina com quase todos os elementos formando óxidos. Sua molécula diatômica é fracamente magnética, propriedade visível quando o oxigênio líquido, de cor azul-pálida, é atraído por um ímã.

Existe também como ozônio, forma de três átomos que absorve radiação ultravioleta na estratosfera e protege a superfície do planeta. A reatividade do elemento é a base tanto da respiração celular quanto da corrosão dos metais.

Ocorrência na natureza

Constitui cerca de 21% do volume da atmosfera, aproximadamente 46% da massa da crosta terrestre em silicatos e óxidos, e cerca de 89% da massa da água. É o elemento mais abundante do planeta considerando rochas, oceanos e ar.

Processo de obtenção

O oxigênio industrial vem da destilação fracionada do ar liquefeito e de processos de separação por adsorção, usados em concentradores hospitalares. Em pequena escala, é produzido pela eletrólise da água.

Aplicações

A siderurgia é a maior consumidora, usando oxigênio para acelerar a conversão de ferro em aço. Na saúde, sustenta oxigenoterapia e cuidados intensivos; na indústria, alimenta maçaricos de corte e solda, tratamento de efluentes e processos químicos de oxidação. Também é usado em sistemas de suporte à vida em aviação, mergulho e exploração espacial.

Importância biológica

A respiração celular usa oxigênio para extrair energia dos nutrientes, processo que sustenta praticamente todos os animais. O elemento chega às células ligado à hemoglobina do sangue e responde por cerca de 65% da massa do corpo humano. Sua presença na atmosfera é resultado da fotossíntese realizada por plantas, algas e cianobactérias ao longo de bilhões de anos.

Riscos e precauções

O oxigênio não queima, mas intensifica drasticamente qualquer combustão: ambientes enriquecidos com o gás tornam inflamáveis materiais que normalmente não são, e óleos ou graxas em contato com oxigênio puro podem inflamar. Cilindros exigem manuseio, armazenamento e transporte conforme normas técnicas. O uso terapêutico é sempre feito com prescrição e supervisão de profissionais de saúde, pois concentrações elevadas por tempo prolongado causam danos pulmonares.

História da descoberta

Carl Wilhelm Scheele obteve o gás no início da década de 1770 sem publicar de imediato, e Joseph Priestley descreveu sua produção em 1774, notando que uma vela queimava com mais vigor nele. Antoine Lavoisier interpretou corretamente o papel do gás na combustão e na respiração, dando-lhe nome e sepultando a teoria do flogístico.

Origem do nome

Do grego oxys, ácido, e genes, que gera: Lavoisier acreditava que o elemento estava presente em todos os ácidos, hipótese depois refutada, mas o nome permaneceu.

Isótopos relevantes

¹⁶O (cerca de 99,8%), ¹⁸O e ¹⁷O; a razão entre ¹⁸O e ¹⁶O é usada em estudos de clima do passado.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• O oxigênio líquido tem cor azulada e é atraído por ímãs, comportamento incomum entre líquidos comuns.
• A atmosfera primitiva da Terra quase não tinha oxigênio livre: sua acumulação, há cerca de 2,4 bilhões de anos, transformou a química do planeta.
• A camada de ozônio, formada por apenas alguns milímetros de gás se comprimida ao nível do mar, filtra a radiação ultravioleta mais energética.