Autoria: Márcia Miriam Gomes
Ocorrência
O oxigênio é o elemento mais abundante da natureza. As principais ocorrências são:
a) 21% na atmosfera (em volume);
b) 89% na água dos oceanos, lagos, mares, gelos polares, etc (em peso);
c) 47% na crosta terrestre (até a profundidade de 15 km).
Preparação do Gás Oxigênio
a) No Laboratório
1º) Por aquecimento do clorato de potássio (decomposição térmica).
MnO2
2 KClO3(s) ====> 2KCl(s) + 3O2(g)
Esta decomposição é fácil porque a ligação entre Cl e O é muito fraca.
2º) Por aquecimento de óxido de mercúrio.
2 HgO(s) => 2 Hg(l) + O2(g)
Essa decomposição é fácil porque o mercúrio é metal nobre, estabelecendo ligação fraca com o oxigênio.
b) Na Indústria
A matéria prima utilizada na obtenção do gás oxigênio é o ar atmosférico. O ar atmosférico é submetido a compressão e resfriamento, após os quais abre-se uma válvula, para provocar uma expansão brusca do ar frio. Esquema:
Propriedades Físico-Químicas e Aplicações
1º) Combustão de substâncias não metálicas:
2 H2 + O2 => H2O (Industrial)
S + O2 => SO2 (Dióxido de Enxofre)
4 P + 5 O2 => 2 P2O5 (Muito Luminosa)
C + O2 => CO2 (Gás Carbônico Industrial)
2º) Combustão de substâncias metálicas:
2 Na + O2 => Na2O2 (Peróxido de Sódio)
4 Fe + O2 => 2 Fe2O3 (Óxido de Ferro III)
2 Mg + O2 => 2 MgO (Óxido de Magnésio)
Obs: A facilidade de combustão do Sódio e do Fósforo nos obriga guardá-los em querosene. As combustões do Magnésio e do Fósforo são muito luminosas.
3º) Combustão de compostos orgânicos (compostos carbônicos hidrogenados):
Gás Metano (Gás Natural): CH4 + 2 O2 => CO2 + H2O
Gás Butano (Gás de Botijão): C4H10 + 13/2 O2 => 4 CO2 + 5 H2O
Álcool (etanol): C2H6OH + 3 O2 => 2 CO2 + 3 H2O
Gasolina: C8H18 + 25 O2 => 16 CO2 + 3 H2O
O oxigênio também é utilizado na queima de outros combustíveis orgânicos e, como exemplo, podemos citar:
Querosene (C15H3) => em aviões
Óleo Diesel (C18H38) => Navios, Caminhões, etc.
Glicose (C6H12O6) => No Sangue durante a respiração.
Acetileno (C2H2) => Nos maçaricos oxiacetilenicos, para corte de barras, chapas, trilhos, etc.
Ciclo do Oxigênio
A atmosfera contém 21% de oxigênio, usado pelas plantas e pelos animais durante a respiração. Além disso, fungos e muitas bactérias utilizam oxigênio quando decompõe plantas e animais mortos. Queimar madeira e outros combustíveis também exige oxigênio.As plantas devolvem oxigênio para o ar durante a fotossíntese.
Os ciclos do oxigênio e do carbono estão ligados: a fotossíntese consome dióxido de carbono e produz oxigênio, a respiração por sua vez, consome o oxigênio e produz dióxido de carbono. Pela figura abaixo, é mais fácil compreender como se dá o ciclo do oxigênio: