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sexta-feira, setembro 23, 2022

Oxigênio

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:

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