De quoi est composé l'oxygène?

L’élément oxygène est représenté dans le tableau périodique par le symbole chimique O. C’est l’un des éléments les plus vitaux de la planète. En fait, la plupart des formes de vie périraient si elles n’avaient pas accès à l’oxygène. Il représente aujourd’hui environ 21 % de l’atmosphère, mais la planète était très différente il y a 2,4 milliards d’années.

Les premières formes de vie sur Terre n’utilisaient pas d’oxygène, mais la photosynthèse a évolué pour utiliser le soleil comme source d’énergie. L’oxygène est un sous-produit de la photosynthèse.

Au cours de millions d’années, ces microbes photosynthétiques ont libéré suffisamment d’oxygène dans l’atmosphère pour qu’il commence à s’accumuler. Cela a entraîné la formation de la couche d’ozone (O3) et de l’oxygène moléculaire dans l’atmosphère (O2).

Propriétés de l’oxygène:

1. Propriétés physiques

Cet élément n’a ni couleur, ni goût, ni odeur. À température ambiante, c’est un gaz ; à -182,96 degrés Celsius, il devient liquide ; et à -218,4 degrés Celsius, il se solidifie. Il est également un mauvais conducteur de chaleur et d’électricité, avec une densité de 1,429 gramme par litre.

2. Propriétés chimiques

L’oxygène a été découvert en 1774, et son nom est dérivé des mots grecs oxy genes, qui signifient formateur d’acide. L’oxygène étant très réactif, il peut former divers composés, dont l’eau (H20), le dioxyde de carbone (CO2) et l’oxyde de fer (Fe2 O3).

Si un vélo est laissé dehors sous la pluie, par exemple, l’oxygène de l’eau réagit avec le fer du métal du vélo pour former de l’oxyde de fer, également appelé rouille. Ce phénomène est également visible sur les clous ou les vis laissés dehors. En outre, l’oxygène ne brûle pas, mais réagit plutôt avec d’autres éléments dans une réaction de combustion.

Qu’est-ce que l’O2 exactement ?

La forme d’oxygène la plus courante sur Terre est le dioxygène, dont la formule chimique est O2. Ce type d’oxygène, également appelé oxygène moléculaire, se trouve dans l’atmosphère et est dissous dans les océans.

La molécule de dioxygène est constituée de deux atomes d’oxygène liés chimiquement l’un à l’autre. La liaison entre ces deux atomes est doublement covalente car ils partagent deux paires d’électrons dans chacune de leurs coquilles électroniques externes.

Le dioxygène a permis à de nombreux organismes de survivre et de prospérer au cours des 2,4 milliards d’années écoulées. Ce type d’oxygène est respiré par les animaux, y compris les humains, pour aider à créer de l’énergie au niveau cellulaire.

Certains organismes, comme les microbes anaérobies, n’ont pas besoin d’oxygène pour survivre. Bien que la vie ait pu commencer en anaérobie, de nombreux êtres vivants ont aujourd’hui besoin d’oxygène pour survivre.

Formules moléculaires de l’oxygène

Lorsque deux ou plusieurs formes différentes d’un même élément existent, on parle d’allotrope. Parce qu’il peut exister sous trois formes différentes, l’oxygène est un allotrope. La première est l’oxygène élémentaire ou atomique, qui est désigné par le symbole chimique O.

La deuxième forme est le dioxygène ou oxygène moléculaire, dont la formule moléculaire est O2. La dernière et troisième forme est l’ozone, représentée par la formule moléculaire O3.

Oxygène élémentaire

Sur Terre, l’oxygène élémentaire ou atomique, O, est extrêmement rare. Cela est dû au fait qu’il ne possède que 6 électrons dans sa coquille la plus externe. L’oxygène élémentaire souhaite former des liaisons avec d’autres éléments afin de remplir sa coquille externe de 8 électrons. L’oxygène élémentaire étant très réactif, il n’est pas abondant dans l’atmosphère.

Dioxygène

Le dioxygène, O2, est une autre forme d’oxygène qui peut exister. Le mot dioxygène est dérivé du mot grec di, qui signifie deux fois. Ce type d’oxygène est formé lorsque deux atomes d’oxygène partagent deux de leurs électrons de valence, ce qui les rend moins réactifs que l’oxygène élémentaire.

Comme chaque électron est partagé, plutôt que transféré, avec un autre atome, ce type de liaison chimique est connu sous le nom de liaison covalente. Après l’azote, le dioxygène est le deuxième gaz le plus abondant dans l’atmosphère. Le dioxygène n’a ni couleur ni odeur.

Ozone

L’ozone, O3, est la troisième forme d’oxygène qui peut exister. L’ozone est incolore mais a une odeur distincte. Le terme ozone est dérivé du mot grec ozein, qui signifie « odeur » La foudre peut séparer le dioxygène présent dans l’air pendant un orage.

L’ozone se forme lorsque ces atomes uniques se combinent avec d’autres molécules de dioxygène. Les vents d’orage peuvent transporter l’ozone nouvellement formé jusqu’à la troposphère terrestre, où il peut être senti. Il a une odeur douce, et les animaux peuvent facilement le détecter pour prédire quand il va pleuvoir. L’ozone, quant à lui, se trouve généralement dans la stratosphère de la Terre.

Alors que le dioxygène possède une forte double liaison, la molécule d’ozone possède une double liaison et une liaison simple. Deux atomes d’oxygène partagent deux paires d’électrons, tandis qu’un troisième atome d’oxygène n’en partage qu’une.

Cependant, les électrons ne peuvent pas dire quel côté de la molécule doit avoir une double liaison et quel côté doit avoir une liaison simple. De plus, les deux liaisons ont la même longueur, ce qui indique que l’ozone possède deux structures qui se combinent pour former cette molécule hybride.

De quoi est composé l’oxygène?