Zuurstof is een essentieel en essentieel element voor het leven van alle levende wezens, omdat aërobe organismen zonder hulp niet zouden kunnen ademen. Bovendien maakt het deel uit van belangrijke moleculen, zoals eiwitten, koolhydraten, nucleïnezuren en lipiden. Ontdek wat hun eigenschappen, functies, kenmerken en belang zijn.
Wat is zuurstof?
Het is een gasvormig element dat deel uitmaakt van de groep amfigenen of chalcogenen, ook van de chemische reeks niet-metalen van het periodiek systeem. Een van de bijzonderheden is dat het in zijn gewone staat geen smaak, geur of kleur bevat. Het maakt echter 20,9% uit van het volume van de atmosfeer van de aarde en creëert samen met waterstof H₂O of watermoleculen.
Zuurstof symbool
O Het wordt weergegeven door het symbool O, dat is afgeleid van de oudgriekse woorden oxys , zuur en genos , generator of producent. Kortom, de betekenis van de naam betekent producent van zuren, omdat ten onrechte werd aangenomen dat alle zuren dit element nodig hebben voor hun samenstelling.
Kenmerken van zuurstof
Naast de gewone vorm wordt lichtblauwe vloeibare zuurstof aangetroffen in laboratoria, ook in vaste vorm en met blauwachtige kristallijne tinten. Aan de andere kant fungeert het als het beste oxidatiemiddel onder de elementen. Andere kenmerken zijn samengevat in:
- Normale aggregatietoestand : Gasvormig.
- Magnetisme: Het is een paramagnetisch element dat de neiging heeft elektronen of orbitalen parallel aan een magnetisch veld uit te lijnen.
- Organoleptische eigenschappen : Kleurloos, geurloos en smaakloos van uiterlijk.
- Chemische reacties : Het zuurstofmolecuul heeft een hoge reactiviteit die aanleiding geeft tot verbrandingsprocessen.
- Elektrische geleider : Het is een slechte geleider van warmte en elektriciteit.
- Oplosbaarheid : Het heeft een betere oplosbaarheid dan stikstof.
- Elektronegativiteit : Na fluor heeft het de beste elektronegativiteit van alle elementen.
- Kneedbaarheid : Het is fragiel, wat betekent dat het niet kan worden afgevlakt om vellen te maken, noch kan worden uitgerekt om draden te worden.
- Allotropisch: Bestaat in diatomische moleculen, O2 of dizuurstof, en triatomische moleculen, O3, genaamd ozon.
Chemische en fysische eigenschappen van zuurstof
- Atoomnummer : 8
- Groep : 16
- Periode : 2
- Blok :p
- Atoomgewicht : 15,9994
- Dichtheid : 1.429 kg/m³
- Status : gas
- Roest : Niet gedaan
- Oxidatietoestanden : -2, -1
- Smeltpunt : -223 (°C)
- Kookpunt : -183 (°C)
- Soortelijke warmte : 920 J/(K-kg)
- Elektronegativiteit : 3,44
- Gemiddelde straal : 60 uur
- Covalente straal : 73 uur
- Atoomstraal : 60 uur
- Elektronen per laag : 2, 6
- Elektronische configuratie : [He]2s22p4
Oorsprong van zuurstof
Aan het einde van de 18e eeuw inspecteerde de Zweed Carl Wilhelm Scheele de eigenschappen van zuurstof en herkende dit als de hoofdrolspeler van lucht. Hij presenteerde zijn resultaten echter tot 1777. Ondertussen publiceerde de scheikundige Joseph Priestley zijn onderzoek in 1774 en wordt daarom beschouwd als de auteur van zijn ontdekking.
Priestley verwarmde kwikoxide, of HgO, totdat hij een gas zag vrijkomen, dat hij gedeflogiseerde lucht noemde. Hij merkte ook op dat het de intensiteit van een vlam verhoogde. Later, in 1777, identificeerde Antoine Lavoisier het als een chemisch element en gaf het de naam zuurstof.
Waar wordt zuurstof voor gebruikt?
Op medisch gebied wordt dit element gebruikt om chirurgische patiënten in leven te houden. Op dezelfde manier wordt zuurstoftherapie gebruikt voor mensen die onder meer lijden aan de longen, het hart en emfyseem. Bovendien wordt het vaak gebruikt als ademgas tijdens onderwater- en ruimtemissies, bijvoorbeeld voor duikpakken met zuurstoftanks.
Een ander gebruik in de industrie is de productie van ijzerlegeringen, ethyleenoxide, kunststofbases en textielmaterialen. Bovendien wordt het gebruikt om acetyleen te verbranden of te verbranden en om fakkels te maken die metalen snel snijden.
Belang van zuurstof voor het leven
Het is een essentiële verbinding, omdat het essentiële biologische stoffen bevat, zoals eiwitten, aminozuren, suikers, die nuttig zijn voor het leven op aarde. Op dezelfde manier omvat de samenstelling ervan verschillende fundamentele metabolismemoleculen waaruit levende wezens energie verkrijgen. Bijvoorbeeld fotosynthese van planten, bacteriën en andere plantaardige organismen.
Interactie met andere elementen
Alle chemische elementen vormen verbindingen met dit gas, met uitzondering van edelgassen. Enkele voorbeelden van binaire verbindingen die een grotere hoeveelheid zuurstof bevatten zijn H₂O, water en SiO2, silica. Tot de stoffen die ook in overvloed in de natuur voorkomen, behoren silicaten, marmer, kalksteen, gips, bauxiet en ijzeroxiden.
Het verkrijgen van industriële zuurstof
Eén van de productiemethoden is zeolietfiltratie, een procédé om dit op kleine schaal te realiseren. Hierbij wordt een stroom schone, droge lucht door moleculaire zeven geleid, die stikstof vasthouden en lucht met een hoog O-gehalte creëren.
De tweede manier om het te produceren is door de elektrolyse van water, een methode die het watermolecuul, H₂O, afbreekt. Dit gebeurt door het injecteren van een dipool van elektriciteit die ervoor zorgt dat de anode gasvormige O-moleculen naar een container trekt. Ondertussen doet de kathode hetzelfde met de waterstof.
Zuurstofverzadiging
Dit is de hoeveelheid chemisch element die in het bloed beschikbaar is. Blijkbaar wordt zuurstof aan de rode bloedcellen gebonden wanneer het hart bloed begint te pompen. Als de niveaus optimaal zijn, zorgt dit ervoor dat de cellen een adequate dosis krijgen. De percentages gezonde mensen liggen tussen de 95 en 100%, anders is er sprake van hypoxemie.
Samenvattend bevindt dit chemische element zich onder normale omstandigheden in een gasvormige toestand. Het behoort tot de amphigenen, de niet-metalen en bevindt zich met het cijfer 8. Daarnaast is het een oxidatiemiddel, paramagnetisch, geurloos, smaakloos en kleurloos. Het heeft uitstekende elektronegativiteit, oplosbaarheid en twee allotropen, dizuurstof en ozon.