- Oxigen 46.1%
- Siliciu 28.2%
- Aluminiu 8.2%
- Fier 5.6%
- Calciu 4.2%
- Tot restul 7.7%
Proporții aproximative; estimările diferă cu câteva zecimi de procent. Oxigenul stă legat în silicații și oxizii din care e făcută aproape orice rocă. După CRC Handbook.
Doi atomi flămânzi de electroni
Un atom de oxigen are opt protoni și șase electroni pe stratul exterior, cu doi mai puțini decât cere un strat complet, iar golul și-l umple luând electroni de la aproape orice alt element; doar fluorul trage mai tare. În stare gazoasă, doi atomi pun în comun două perechi și dau O₂, ținut de o legătură dublă de circa 498 kJ pe mol — destul de puternică pentru ca reacția cu cele mai multe substanțe să ceară o scânteie sau o flacără, destul de slabă pentru ca, odată pornită, să meargă de la sine. Molecula are doi electroni neîmperecheați, așa că oxigenul lichid se lipește de polii unui magnet.
Ozonul, O₃, este o a doua formă, care ia naștere când lumina ultravioletă sau o descărcare electrică desface O₂, iar atomii rămași liberi se prind de molecule întregi; un strat subțire din el, în stratosferă, absoarbe ultravioletele care altfel ar ajunge la sol. Ceea ce face oxigenul altor substanțe se numește oxidare. Rugina, focul, înnegrirea unui măr tăiat și arderea lentă a zahărului într-o celulă sunt aceeași chimie, la viteze diferite.
Cel mai răspândit element de pe Pământ
În masă, oxigenul e aproape jumătate din scoarță, legat în silicații din aproape orice rocă, în cuarț, feldspat, argilă și calcar. Este nouă zecimi din masa apeiCompus: Apă. Doi hidrogeni, un oxigen și cea mai mare parte a lumii vii, deci cea mai mare parte a mării și cam două treimi din corpul omenesc. Doar în aer e liber, o cincime din volum, iar cincimea aceasta nu a fost acolo de la început: atmosfera primitivă nu avea deloc. Oxigenul a început să se adune acum vreo 2,4 miliarde de ani, ca deșeu al fotosintezei cianobacteriilor, iar plantele și algele l-au tot împrospătat de atunci; fără viață, aerul l-ar ceda încet rocilor.
Industria ia oxigenul din aer, răcit până se lichefiază, la circa −190 °C, și distilat: azotul fierbe primul, iar oxigenul rămâne. Cantități mai mici sunt cernute din aer prin zeoliți sau obținute prin electroliza apei, care dă în același timp hidrogenElement: Hidrogen. Cel mai ușor element și cea mai mare parte a universului.
Respirație, foc și oțel
Animalele ard hrana. Oxigenul preluat în plămâni este purtat de fierulElement: Fier. Metalul care a clădit lumea modernă și miezul planetei de sub ea din hemoglobină până la fiecare celulă, unde primește electronii smulși din zaharuri și grăsimi și pleacă sub formă de apă și dioxid de carbon; energia eliberată pe drum e cea din care trăiește corpul. Un om poate trăi săptămâni fără hrană, zile fără apă, minute fără oxigen.
Cea mai mare parte a oxigenului produs de industrie merge în oțel: suflat prin fonta topită, arde în câteva minute carbonul în exces — procedeul cu oxigen, introdus în anii 1950, care dă cea mai mare parte a oțelului lumii din anii 1970 încoace. Taie și sudează metalul și, ca lichid, e oxidantul rachetelor — racheta Saturn V a ars cu el kerosen în prima treaptă și hidrogen în celelalte.
Descoperire și nume
Carl Wilhelm Scheele, farmacist la Uppsala, a obținut oxigen din mai mulți compuși pe la 1772 și l-a numit „aer de foc”, dar cartea lui nu a fost tipărită decât în 1777. Între timp, la 1 august 1774, Joseph Priestley a concentrat cu o lentilă lumina soarelui pe oxidul roșu de mercur și a strâns un gaz în care o lumânare ardea cu flacără aprigă, iar un șoarece rămânea vioi mult mai mult timp decât în aerul obișnuit. L-a numit „aer deflogisticat”, l-a făcut public în 1775 și i l-a descris lui Antoine Lavoisier la Paris, în octombrie același an.
Lavoisier a înțeles ce însemna: că arderea este combinarea cu acest gaz, că flogistonul era o ficțiune și că aerul este un amestec, nu un element. A numit gazul oxygène în 1777, din grecescul oxys, ascuțit, și genes, care naște, fiindcă îl credea ingredientul oricărui acid. Acidul clorhidric, care nu conține deloc oxigen, i-a dovedit greșeala, dar între timp numele se încetățenise.