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Seguro que has estudiado alguna vez una de las funciones vitales que llevamos a cabo todos los seres vivos: la respiración. Pues bien, uno de los elementos clave que necesitamos para poder respirar es el oxígeno. En realidad, el oxígeno es necesario en numerosas reacciones químicas que se llevan a cabo en nuestro cuerpo. Los animales, en concreto, introducimos aire en nuestro…
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Jetzt kostenlos anmeldenSeguro que has estudiado alguna vez una de las funciones vitales que llevamos a cabo todos los seres vivos: la respiración. Pues bien, uno de los elementos clave que necesitamos para poder respirar es el oxígeno. En realidad, el oxígeno es necesario en numerosas reacciones químicas que se llevan a cabo en nuestro cuerpo. Los animales, en concreto, introducimos aire en nuestro cuerpo por nuestras vías respiratorias, con el fin de obtener el oxígeno que se encuentra en él, y expulsamos dióxido de carbono.
El oxígeno es un elemento químico que se encuentra en el periodo 2 y en el grupo 16 de la tabla periódica. Su número atómico es 8, lo que significa que tiene 8 protones y 8 neutrones en su núcleo. Al ser un elemento neutro, esto significa también que tiene 8 electrones distribuidos en 3 capas.
Observa dónde se encuentra situado en la tabla periódica:
Fig. 1: Tabla periódica de los elementos. El oxígeno se encuentra en el periodo 2 y en el grupo 16.
Veamos ahora su estructura atómica:
Fig. 2: El oxígeno tiene ocho electrones repartidos en dos capas electrónicas (en la primera tiene dos electrones y en la segunda, seis).
Estas son las propiedades del oxígeno:
El oxígeno es un compuesto diatómico, lo que significa que las moléculas de oxígeno están compuestas de dos átomos de oxígeno (O2). Ya hemos visto que el oxígeno tiene 8 electrones repartidos en dos capas electrónicas, y 6 de ellos se encuentran en la última capa. Al ser una molécula diatómica, esto permite que rellenen su última capa, llegando a tener 8 electrones en la capa de valencia; esto hace que sea un elemento mucho más estable.
Observa la siguiente figura, en la que puedes observar cómo comparten los electrones los dos átomos de oxígeno de cada uno (en total son cuatro, entre los dos, para formar un enlace doble):
Fig. 3: Enlaces que se dan entre los dos átomos de oxígeno.
El objetivo de estos enlaces es que los átomos compartan electrones para llenar su capa de valencia.
En condiciones normales —es decir, a 1 atm y a 0 ºC— el oxígeno es un gas.
El oxígeno es uno de los elementos más electronegativos de la tabla periódica. De hecho, solamente es superado por el flúor (F), que es el compuesto más electronegativo que existe.
El valor exacto de la electronegatividad del oxígeno es de 3,44.
El oxígeno tiene una buena capacidad de disolución en agua. Esto es muy importante para la presencia de seres vivos acuáticos —ya sean animales o plantas— ya que todos los seres vivos necesitan que haya oxígeno en el medio para vivir.
La solubilidad del oxígeno en el agua depende de la temperatura a la que se encuentre:
Ya hemos visto qué es el oxígeno y sus propiedades, por lo que ahora veremos cuáles son las características principales de este elemento tan importante:
La masa atómica del oxígeno es de 15,994 g/mol, esto significa que cada mol de oxígeno tiene una masa de 15,994 g; aunque generalmente, para simplificar los cálculos, se dice que su masa atómica es de 16.
La densidad del oxígeno es de 1,429 g/mL, lo que significa que por cada ml de oxígeno tendremos 1,429 g de átomos de oxígeno. Si lo comparamos con la densidad del aire, que es de 1,29 g/mL, nos damos cuenta de que es ligeramente más denso que este.
El oxígeno es el tercer elemento más abundante en el universo, superado solamente por el hidrógeno (H) y el helio (He). Forma parte de muchos de los compuestos que vemos en nuestro día a día, además de hacer parte del aire. Esto permite que los seres vivos podamos usarlo para llevar a cabo la respiración.
Veamos esto más profundamente en el siguiente apartado:
Los seres vivos necesitan el oxígeno para vivir. Los animales, las plantas y algunas bacterias utilizamos el oxígeno para llevar a cabo la respiración, que es el proceso mediante el cual absorbemos oxígeno y expulsamos dióxido de carbono. ¡El oxígeno es necesario para que podamos llevar a cabo el resto de funciones vitales!
El oxígeno es un compuesto muy reactivo, que puede reaccionar con casi cualquier elemento de la tabla periódica, —excepto con el helio (He) y el neón (Ne), que son dos elementos que forman parte del grupo de los gases nobles—. Principalmente, los compuestos que forma se denominan óxidos, aunque también pueden integrar otros tipos de compuestos.
Antes de empezar a ver los óxidos y los tipos de óxidos que podemos encontrar, es muy importante que sepamos qué son exactamente los números de oxidación:
Los números de oxidación son números asignados a los iones que muestran cuántos electrones ha perdido o ganado el ion, en comparación con el elemento en su estado no combinado.
Un número de oxidación positivo indica que el elemento ha perdido electrones, mientras que un número de oxidación negativo indica que ha ganado electrones. También pueden denominarse estados de oxidación.
Existen algunas reglas que pueden ayudar y simplificar la forma de calcular los números de oxidación.
Muchos elementos tienen el mismo número de oxidación en todos sus compuestos. Fíjate en estas reglas:
Como este artículo trata sobre el oxígeno, nos centraremos en las excepciones del oxígeno, aunque también existen excepciones en otros elementos.
Como ya hemos visto, el oxígeno suele tener un número de oxidación de -2. Pero, en los peróxidos como el H2O2 tiene un número de oxidación de -1. Una vez más, se trata de un compuesto neutro, por lo que la suma de los números de oxidación debe ser cero.
Por ejemplo, en el caso del H2O2, cada átomo de hidrógeno tiene el número de oxidación +1, por lo que cada átomo de oxígeno debe tener el número de oxidación -1.
El oxígeno también se desvía de su número de oxidación habitual en compuestos con flúor. Esto se debe a que sabemos que el elemento más electronegativo toma el número de oxidación más negativo, y el flúor es más electronegativo que el oxígeno.
Por ejemplo, en el F2O, el elemento más electronegativo es el flúor, por lo que adquiere el número de oxidación negativo -1. Tenemos dos átomos de flúor por cada oxígeno, por lo que el número de oxidación del oxígeno es +2.
Ahora sí, centrémonos en los óxidos.
Un óxido es un compuesto químico inorgánico formado por, al menos, un átomo de oxígeno (O) y un átomo de cualquier otro elemento de la tabla periódica.
En los óxidos, el oxígeno actúa con su número de oxidación -2, excepto cuando reacciona con el flúor (F).
Los óxidos se pueden clasificar en óxidos metálicos y óxidos no metálicos, en función de si el oxígeno se une a un elemento metálico o a un elemento no metálico. Veamos esto más en profundidad:
Los óxidos metálicos son compuestos formados por, al menos, un átomo de oxígeno y un átomo de un elemento metálico.
Los óxidos metálicos, generalmente, son conductores de la electricidad y del calor, son cristalinos y solubles en agua.
Veamos algunos ejemplos:
Los óxidos no metálicos son elementos formados por, al menos, un átomo de oxígeno, y un átomo de un elemento no metálico.
Los óxidos no metálicos son generalmente gases, puesto que sus puntos de fusión y ebullición son bastante bajos, en comparación a los de los óxidos metálicos. A diferencia de los óxidos metálicos, no conducen bien ni el calor, ni la electricidad.
Aquí te dejamos algunos ejemplos de óxidos no metálicos:
Los peróxidos son compuestos químicos en los que el número de oxidación con el que actúa el oxígeno es -1. Se forman por el enlace entre un elemento metálico con el oxígeno.
Veamos el ejemplo más conocido de peróxidos:
Seguro que alguna vez, cuando eras pequeño, te has caído en el parque jugando. ¿Recuerdas que un adulto te echara un líquido transparente, que pica cuando entra en contacto con la herida, y que forma unas burbujas por encima de la zona en la que te hiciste daño? Bien, pues eso es el agua oxigenada, conocida científicamente como peróxido de hidrógeno.
Los hidróxidos son compuestos derivados del agua, en los que uno de los que uno de los átomos de hidrógeno se sustituye por un elemento metálico.
Por ejemplo:
El oxígeno es un compuesto químico formado por 8 protones, 8 neutrones y 8 electrones.
Los compuestos del oxígeno se forman cuando el oxígeno se une a cualquier otro elemento de la tabla periódica.
3 átomos de oxígeno juntos forman el ozono (O3).
El oxígeno es un elemento químico gaseoso, diatómico, cuya masa atómica es de 15,994 g/mol, densidad de 1,429 g/L, muy abundante y muy importante para la vida en la Tierra.
Los compuestos que terminan en oxígeno son los óxidos, que se pueden clasificar en óxidos metálicos y óxidos no metálicos.
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