Anar al contingut

Alótropos de l'oxigen

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Ozon
Ozon, una de la varietats alotrópicas de l'oxigen.

El oxigen es pot presentar baix vàries formes alotrópicas. Vàries són els alótropos de l'oxigen que es coneixen en l'actualitat, entre els que destaca el oxigen molecular (O2), abundantment present en la atmòsfera terrestre (aproximadament el 21%) i també conegut com dioxígeno o oxigen triplet. Un atre alótropo natural també present en l'atmòsfera terrestre és el ozon (O3), encara que este és molt manco abundant, per ser altament reactiu.[1] Un atre alótropo de l'oxigen és l'oxigen atòmic (O1), extremadament reactiu i que solament és possible trobar lliure en nivells alts de l'atmòsfera, principalment en la termosfera, encara que baix determinades condicions pot ser obtingut en el laboratori durant un brevíssim temps, puix ràpidament reacciona en si mateixa per a produir la varietat alotrópica més estable, l'O2. Una atra varietat alotrópica seria el tetraoxígeno (O4) que seria molt inestable i solament predit de forma teòrica sense que fins ara haja pogut comprovar-se experimentalment la seua existència de forma totalment concloent.[2] Atres alótropos de l'oxigen serien els corresponents al oxigen sòlit, que existix en sis fases distintes, dels quals un és l'O8 i un atre és l'oxigen metàlic.

Principals formes alotrópicas de l'oxigen

[editar | editar còdic]

Dels diferents alótropos de l'oxigen, existix tres que es troben presents en l'atmòsfera terrestre i que són els més coneguts i estudiats. Per orde d'abundància, estos són:

Oxigen molecular

[editar | editar còdic]
Oxigen molecular
Estructura molecular de l'oxigen diatómico

És el alótropo més abundant. La seua fòrmula correspon al dioxígeno (O2) i en condicions normals de pressió i temperatura es presenta en forma gaseosa, no mostrant color ni olor o sabor. També rep els nom de oxigen diatómico, o oxigen gaseós per a distinguir-ho del propi element i del alótropo triatómico ozon, O3 i és l'únic entre les espècies diatómicas gaseoses en un número par d'electrons que mostra paramagnetisme. Es troba present en l'atmòsfera terrestre en proporcions d'aproximadament 21% en volum o 23% en pes. També és possible trobar-ho dissolt, en cantitats menors, en l'aigua natural superficial. És una substància molt reactiva, reaccionat en molts atres elements o composts químics, en els que forma òxits o atres derivats. Estes reaccions solen ser altament exotèrmiques i, una volta iniciades, poden continuar espontàneament (combustió) o inclús de forma explosiva. Els organismes aeròbics utilisen l'oxigen molecular com a oxidant terminal en la respiració celular per a obtindre energia química.[1] En estat condensado (oxigen líquit) mostra color blau pàlit.

Ozon resonante
Ozon. Fòrmula estructural resonante

El ozon és la varietat triatómica de l'oxigen (O3). Es troba en estat lliure en l'atmòsfera terrestre; en chicotetes cantitats en la troposfera a on es considera un contamina't especialment amolador (ozon troposfèric) i en cantitats majors en la estratosfera, en una franja situada cap als vint-vinticinc quilómetros d'altitut coneguda com capa d'ozon, a on actua com a filtre solar, degut a que absorbix fortament la radiació ultravioleta.[3] En condicions normals és un gas de color azulado i blau intens en estat líquit. És inestable, descomponent-se per a formar O2, més estable, per mig de reacció exotèrmica que pot aplegar a ser explosiva en presència de catalisadors.[4] [5] Té propietats diamagnéticas i en una olor característica, detectable a concentracions tan baixes com 0,01 ppm. Està considerat com a tòxic; la concentració màxima permissible per a exposició contínua és de 0,1 ppm i d'1 ppm per a exposicions breus, de menys de 10 minuts.[1] Des del punt de vista químic, és una substància molt reactiva en propietats oxidants més acusades que les de l'oxigen diatómico, O2 , per lo que s'utilisa con este fin en numeroses reaccions en Química Orgànica i com desinfectante.

Oxigen atòmic

[editar | editar còdic]

L'oxigen atòmic, denominat O o O1, és una espècie extremadament reactiva ya que els seus àtoms individuals tendixen a unir-se ràpidament en les molècules propenques, lo que fa molt difícil el seu aïllament parell l'estudi de les seues propietats. Es pot obtindre durant un periodo de temps molt breu, per mig de descàrregues de radiació electromagnètica de microones o per mig de descàrregues elèctriques a través d'oxigen diatómico purificat i diluït en argón, obtenint-se àtoms d'oxigen en l'estat fonamental 3P (2 electrons desapareados). En la superfície terrestre, existix de forma natural durant un periodo molt breu. En l'espai exterior, a nivell de la termosfera, l'abundant radiació ultravioleta de major energia trenca els enllaços de les espècies moleculars de l'oxigen, lo que fa que el 96 % de l'oxigen es troba en forma atòmica.[6]


L'oxigen atòmic ha segut detectat en Mart per les sondes Mariner, Viking i SOFIA.[7]


Referències

[editar | editar còdic]
  1. 1,0 1,1 1,2 Greenwood, Norman Neill; Earnshaw, Alan (1997). «Chap. 14. Oxygen», Chemistry of the elements, 2nd ed edició (en eng), Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3365-9.
  2. Angewandte Chemie International Edition.40(21)
    4062.doi:10.1002/1521-3773(20011105)40:21<4062::AID-ANIE4062>3.0.CO;2-X.Consultat el 2025-05-06.
  3. VanLoon, Gary W.; Duffy, Stephen J. (2005). «Chap. 3. Stratospheric chemistry. Ozone», Environmental chemistry: a global perspective, 2nd ed edició (en en), Oxford University Press. OCLC ocm60130425. ISBN 978-0-19-927499-4.
  4. Mackay, K.M.; Mackay, {{{nom2}}} (1974). «Cap. 15.7. El grup de l'oxigen», Introducció a la química inorgànica moderna, Barcelona: Reverté. ISBN 84-291-7329-3.
  5. Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey (1972). Advanced inorganic chemistry: a comprehensive text, 3d ed., completely rev edició (en anglés), Interscience Publishers. ISBN 978-0-471-17560-5.
  6. Journal of Geophysical Research: Atmospheres.118(11)
    5724–5735.ISSN 2169-897X.doi:10.1002/jgrd.50401.Consultat el 2025-05-06.
  7. «Flying observatory detects atomic oxygen in Martian atmosphere» (en en). phys.org. Consultat el 2025-05-06.