Oxígeno

Química Orgánica. Descubridores. Propiedades. Usos del oxígeno. Soldadura. Niveles de ozono

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El oxígeno

  • Descripción

  • Descubridores y origen del nombre

  • Cómo y dónde se encuentra

  • Usos

Descripción

El oxígeno (en la tabla periódica O) es el elemento que más abunda en la Tierra. Ocupa 1/5 parte del aire y 8/9 del agua. Pertenece a los gases, posee cierto magnetismo y es incoloro, inodoro e insípido. Su número atómico es 8 y su masa atómica es de 15,999 (8 protones, 8 neutrones y 8 electrones). Su densidad es de 1,105.

Descubridores y origen del nombre

En 1774 es descubierto por Joseph Priestley, químico británico. A su vez el químico sueco Carl Wilhelm Scheele también lo hace, por lo que se les atribuye el hallazgo a los dos. El químico francés Antoine Laurent de Lavoisier fue uno de los principales colaboradores en la investigación de dicho elemento. Demostró que se encontraba en el agua y el aire y señaló su papel en la combustión y respiración. También lo bautizó “oxígeno”, que proviene del griego oxys, ácido, y gennao, engendrar.

Cómo y dónde se encuentra

El oxígeno tiene tres formas estructurales conocidas: el oxígeno ordinario O2, que contiene dos átomos por molécula; el ozono O3, que contiene tres átomos por molécula, y una forma no magnética azul pálida, el O4, que contiene cuatro átomos por molécula, y se descompone fácilmente en oxígeno común.

“El oxígeno se prepara en el laboratorio a partir de ciertas sales como el clorato de potasio, el peróxido de bario y el peróxido de sodio. Los métodos industriales más importantes para la obtención de oxígeno son la electrólisis del agua y la destilación fraccionada de aire líquido. En este último método, se licúa el aire y se deja evaporar. En el aire líquido, el nitrógeno es más volátil y se evapora antes, quedando el oxígeno en estado líquido. A continuación el oxígeno se almacena y se transporta en forma líquida o gaseosa.”

En todos los tejidos vivos hay oxígeno. En el cuerpo humano, por ejemplo, éste representa el 60%. Casi todas las plantas y animales lo necesitan para vivir, ya sea en estado libre o combinado.

Durante la respiración el oxígeno es tomado del medio por los organismos vivos los cuales a su vez desprenden dióxido de carbono. Este es un proceso fisiológico.

El oxígeno se encuentra en muchos de los compuestos orgánicos e inorgánicos. Forma óxidos con la mayoría de los elementos y algunos gases nobles. La reacción química en la cual se forma el óxido se llama oxidación. La velocidad de la oxidación es distinta en todos los elementos. La combustión ordinaria es muy rápida. En la combustión espontánea, la reacción de oxidación alcanza una temperatura suficientemente grande como para producir llamas en la sustancia. Por ejemplo, el fósforo cuando se combina con el oxígeno, el calor liberado en la reacción hace que se funda y arda. Algunas sustancias finamente divididas presentan un área tan grande de superficie al aire, que arden formando llamas por combustión espontánea; a éstas se las llama sustancias pirofóricas. El azufre, el hidrógeno, el sodio y el magnesio combinan con el oxígeno menos energéticamente y sólo arden después de la ignición. La ignición, se puede definir entonces como el proceso de encendido de una sustancia combustible que se produce cuando la temperatura de dicha sustancia alcanza un punto en que sus moléculas reaccionan espontáneamente con el oxígeno, y ésta comienza a arder. Esta temperatura se llama temperatura de ignición o punto de ignición.

Algunos elementos como el cobre y el mercurio reaccionan lentamente para formar los óxidos, incluso cuando se les calienta. Los metales inertes, como el platino, el iridio y el oro únicamente forman óxidos por métodos indirectos.

Usos

El oxígeno se utiliza en los sopletes para soldar a temperaturas muy altas. La soldadura, en ingeniería, es el procedimiento por el cual dos o más piezas de metal se unen mediante calor, presión, o ambos en conjunto. También puede usarse otro metal llamado metal de aportación. La temperatura de fusión de dicho metal es inferior a la de las piezas que han de soldarse.

Esta técnica es indispensable en la industria del motor, en la fabricación de maquinaria y en la aerospacial, donde se utiliza como líquido propulsor. El oxígeno se usa también en la fabricación de metales de gran pureza.

Los procesos de soldadura se clasifican según las fuentes de presión y calor utilizadas.

El tipo de soldadura más adecuado para unir dos piezas de metal depende de las propiedades físicas de los metales, del uso que se le dé a la pieza y hasta de las instalaciones disponibles.

El aire enriquecido con oxígeno se utiliza para fabricar acero en los hornos de hogar abierto.

En medicina se le administra a pacientes con problemas respiratorios.

También a las personas que vuelan a altitudes elevadas, dado que la baja cantidad de oxígeno no permite la respiración normal.

Niveles de ozono

El más bajo nivel de ozono fue registrado el 12 de octubre de 1993 sobre el Polo Sur en Antártida, con una lectura de 91 unidades Dobson (DU). La cifra considerada como adecuada para proteger a la Tierra de la radiación ultravioleta del Sol y conservar los sistemas biológicos es de 300 DU

En 1993 se midieron 276 DU, lo que indica una pérdida de unos 2/3 del ozono en menos de 2 meses. El hueco de ozono fue descubierto en 1985, y uno del tamaño de América del Norte fue creado como resultado de los hechos de la primavera de 1993.

Bibliografía

  • Encarta 2000

  • Enciclopedia Larrousse

  • Diccionario Enciclopédico Ilustrado Clarín

  • Enciclopedia Ciencia Explicada

  • Química 4 José María Mautino Ed. Stella

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