氧气是所有生物生命中至关重要的基本元素，因为需氧生物没有它的帮助就无法呼吸。此外，它还是重要分子的一部分，例如蛋白质、碳水化合物、核酸和脂质。了解它们的属性、功能、特征和重要性。
什么是氧气？
它是一种气态元素，属于安息族或硫属族的一部分，也是元素周期表中非金属化学系列的一部分。它的特殊性之一是它在正常状态下不含有味道、气味或颜色。然而，它占地球大气体积的 20.9%，与氢气一起生成 H2O 或水分子。
氧符号
O用符号 O 表示，源自古希腊语oxys 、acid 和genos 、generator 或 Producer。基本上，这个名字的意思是酸的生产者，因为人们错误地认为所有的酸都需要这种元素来组成。
氧气的特性
除了普通状态外，实验室中还发现了浅蓝色液态氧，也以固体形式存在，并具有蓝色结晶色调。另一方面，它是元素中最好的氧化剂。其他功能总结如下：
- 普通聚集态：气态。
- 磁性：它是一种顺磁性元素，倾向于使电子或轨道平行于磁场排列。
- 感官特性: 外观无色、无臭、无味。
- 化学反应：氧分子具有高反应性，会引起燃烧过程。
- 电导体：它是热和电的不良导体。
- 溶解度：比氮有更好的溶解度。
- 电负性：在所有元素中电负性仅次于氟。
- 可延展性：它很脆弱，这意味着它不能被压平以形成片材，也不能拉伸成线。
- 同素异形：存在于双原子分子（O2 或双氧）和三原子分子（O3）中，称为臭氧。
氧的化学和物理性质
- 原子序数：8
- 组别：16人
- 周期：2
- 块：p
- 原子量：15.9994
- 密度：1.429千克/立方米
- 状态: 天然气
- 鲁斯特：没有
- 氧化态：-2、-1
- 熔点：-223（℃）
- 沸点：-183（℃）
- 比热：920 J/(K-kg)
- 电负性：3.44
- 平均半径：60h
- 共价半径：73h
- 原子半径：60h
- 每层电子数：2、6
- 电子排布：[He]2s22p4
氧气的来源
18世纪末，瑞典人卡尔·威廉·舍勒（Carl Wilhelm Scheele）考察了氧气的性质，并认识到它是空气的主角。然而，他直到 1777 年才公布了他的研究结果。与此同时，化学家约瑟夫·普里斯特利 (Joseph Priestley) 于 1774 年发表了他的研究成果，因此被认为是他的发现的作者。
普里斯特利加热氧化汞（HgO），直到他看到一种气体释放出来，他将这种气体称为“去燃素空气”。他还观察到它增加了火焰的强度。后来，1777 年，安托万·拉瓦锡 (Antoine Lavoisier) 将其鉴定为一种化学元素，并将其命名为氧。
氧气有什么用？
在医疗领域，这种元素用于维持手术患者的生命。同样，氧疗也用于患有肺、心脏、肺气肿等疾病的人。此外，它经常在水下和太空任务中用作呼吸气体，例如用于包含氧气罐的潜水服。
工业上的另一个用途是生产铁合金、环氧乙烷、塑料基材和纺织材料。此外，它还用于燃烧或焚烧乙炔并制造快速切割金属的火炬。
氧气对生命的重要性
它是一种重要的化合物，因为它含有对地球生命有用的必需生物物质，如蛋白质、氨基酸、糖。同样，它的成分包括生物从中获取能量的不同基本新陈代谢分子。例如，植物、细菌和其他植物生物体的光合作用。
与其他元素的交互
除稀有气体外，所有化学元素都与该气体形成化合物。含有大量氧的二元化合物的一些例子是 H2O（水）和 SiO2（二氧化硅）。自然界中储量丰富的矿产有硅酸盐、大理石、石灰石、石膏、铝土矿和氧化铁。
获取工业氧气
其中一种生产方法是沸石过滤，这是一种用于小规模实现这一目标的程序。它涉及让清洁、干燥的空气流通过分子筛，分子筛捕获氮气并产生高含氧量的空气。
第二种生产方法是通过电解水，这种方法可以分解水分子 H2O。这是通过注入电偶极子导致阳极将气态 O 分子吸引到容器中来实现的。同时，阴极对氢气也进行同样的处理。
血氧饱和度
这是血液中可用化学元素的量。显然，当心脏开始泵血时，氧气就会与红细胞结合。如果水平是最佳的，这可以确保细胞得到足够的测量。健康人的比例在95%到100%之间，否则就是低氧血症。
综上所述，这种化学元素在普通条件下呈气态。它是安非金属的一部分，位于数字8。此外，它是一种氧化剂，顺磁性，无臭、无味、无色。它具有优良的电负性、溶解度和两种同素异形体：双氧和臭氧。