Oxygène

L'oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.

Le mot est formé du grec oxys (acide) et gennan (engendrer).

Dans des conditions normales de température et de pression, l'oxygène est un gaz diatomique : le dioxygène.

Dans l'atmosphère, les atomess d'oxygène sont le plus souvent sous la forme de molécule diatomiques de dioxygène, de formule chimique O₂. La molécule d'ozone (trioxygène) est un gaz métastable qui se trouve principalement dans les hautes couches de l'atmosphère où il contribue à la filtration des ultraviolets qui frappent la Terre. Depuis quelques décennies, la concentration d'ozone dans l'air au niveau du sol augmente du fait des activités humaines. L'ozone est essentiellement produit par décomposition lors de journées chaudes des oxydes d'azote issus de la combustion des carburants fossiles sous l'effet des rayons solaires ultraviolets. L'ozone est très oxydant et toxique.

Le dioxygène représente aujourd'hui 21% (20,946% plus précisément) de l'air (en volume). Au Carbonifère, il a atteint 30%. L'augmentation de sa proportion dans l'atmosphère terrestre à cette époque est due à l'apparition de la photosynthèse par les cyanobactéries.

Il est indispensable au cycle de la vie : les végétaux dégagent du dioxygène par photosynthèse alors que la respiration des animaux et des plantesss en consomme. De plus, l'oxygène est un composant essentiel des molécule qui se retrouvent dans tout être vivant: acides aminés, sucres, etc.

L'oxygène fut découvert par le pharmacien suédois Carl Wilhelm Scheele en 1771, mais cette découverte ne fut pas reconnue immédiatement, et la découverte indépendante par Joseph Priestley est plus connue. Antoine Laurent Lavoisier l'a nommé en 1774.

L'oxygène représente environ 87% de la masse des océans (sous la forme d'eau H₂O), 59 % de la croûte terrestre et 21 % (en volume) de l'atmosphère (sous la forme d'O₂, dioxygène, ou O₃, ozone).

L'oxygène est très électronégatif. Il forme facilement de nombreux composés ioniquesss avec les métaux (oxyde, hydroxydes). Il forme aussi des composés ionocovalents avec les non-métaux (exemples : le dioxyde de carbone, le trioxyde de soufre) et entre dans la composition de nombreuses classes de molécules organiques, par exemple, les alcools (R-OH), les carbonylés R-CHO ou R₂CO et les acides carboxyliques (R-COOH).

Utilisation de l'oxygène 18

L'isotope ¹⁸O est utilisé pour connaitre la température dans une région à un moment donné.

Il faut savoir que la composition isotopique de l'eau (H₂O) varie en fonction de la température de l'atmosphère. En effet, l'atome ¹⁸O étant plus lourd que l'atome ¹⁶O, H₂¹⁸O va se condenser plus rapidement en eau ou en glace que le H₂¹⁶O (dans le nuage). Plus le rapport H₂¹⁸O / H₂¹⁶O est grand, plus la température est basse.

Les scientifiques peuvent connaitre le rapport H₂¹⁸O / H₂¹⁶O en étudiant les glaces (principalement en Arctique et en Antarctique) à l'aide de carottes de glace et en déduire ainsi la température qu'il régnait lors de la formation de cette couche de glace.

Ce procédé est très utile pour confirmer ou infirmer une théorie sur les changements climatiques naturels terrestres comme les paramètres de Milanković.

Voir aussi

• Dioxygène
• Médecine hyperbare
• Oxygénothérapie normobare
• Combustion
• Oxydation
• Tableau périodique des éléments