Propiedades químicas del dioxígeno
Autora: MSc. niurka Ramos Herrera

campoEl dioxígeno líquido queda atrapado en el campo magnético de un electroimán porque el dioxígeno es paramagnético. El dioxígeno tiene dos electrones desapareados cuyos momentos magnéticos se alinean con el campo magnético externo. Cuando esto ocurre, las moléculas de dioxígeno se comportan como imanes diminutos y quedan atrapadas entre los polos del electroimán. El dioxígeno gaseoso se condensa formando un líquido azul pálido fuertemente magnético. El dioxígeno sólido de color azul pálido se obtiene comprimiendo y enfriando el líquido. El dioxígeno constituye el 21% en volumen o el 23,15% en masa de la atmósfera, el 85,8% en masa de los océanos (el agua pura contiene un 88,8% de dioxígeno), el 46,7% en masa de la corteza terrestre (como componente de la mayoría de las rocas y minerales). Se encuentra en todos los tejidos vivos. Casi todas las plantas y animales, incluyendo los seres humanos, requieren dioxígeno, ya sea como sustancia simple o formando parte de otros compuestos, para mantenerse con vida.

En el laboratorio, el dioxígeno se obtiene con frecuencia a partir de sustancias compuestas que en determinadas condiciones se descomponen y se desprende este gas. Una de las sustancias que al descomponerse desprende dioxígeno es el peróxido de hidrógeno. diapositiva5.jpgpropqcasEl dioxígeno se obtiene también a partir de sustancias como el clorato de potasio, el peróxido de bario y el peróxido de sodio. Los métodos industriales más importantes para la obtención de dioxígeno son la electrólisis del agua y la destilación fraccionada de aire líquido. En el aire líquido, el dinitrógeno es más volátil y se evapora antes, quedando el dioxígeno en estado líquido. A continuación el dioxígeno se almacena y se transporta en forma líquida o gaseosa. El dioxígeno reacciona directamente con casi todas las sustancias simples (se exceptúan los gases nobles y las sustancias simples correspondientes a los elementos halógenos) y con muchas sustancias compuestas. En las fotos se presenta el octazufre sólido reaccionando con el dioxígeno del aire, hay un desprendimiento evidente de energía y se forma el dióxido de azufre. El dioxígeno está presente en muchos compuestos orgánicos e inorgánicos. Forma compuestos llamados óxidos con casi todas las sustancias simples metálicas y no metálicas. La velocidad con que ocurren estas reacciones varía según las sustancias con que reacciona.

Las reacciones de determinadas sustancias con el dioxígeno pueden ser clasificadas como combustiones. En la combustión espontánea, el calor desarrollado por la reacción es suficientemente grande como para elevar la temperatura de la sustancia hasta el punto de producir llamas. Por ejemplo, el tetrafósforo combina tan vigorosamente con el dioxígeno, que el calor liberado en la reacción hace que el tetrafósforo se funda y arda. El octazufre y el magnesio combinan con el dioxígeno menos energéticamente y solo arden después de la ignición. Algunas sustancias como el cobre y el mercurio reaccionan lentamente para formar los óxidos, incluso cuando se les calienta. Los metales como el platino y el oro únicamente forman óxidos por métodos indirectos.

diapositiva6.jpgreaccEl dioxígeno reacciona con los metales formando los óxidos metálicos y al hacerlo con los no metales se forman los óxidos no metálicos. El dioxígeno también puede reaccionar con sustancias compuestas como los hidrocarburos, que son sustancias moleculares formadas por átomos de carbono y de hidrógeno. Ejemplo de estas sustancias son el metano, principal componente del gas natural, la gasolina que está formada por hidrocarburos como el heptano, el acetileno o etino que es el gas utilizado en los sopletes para soldar y cortar metales. Al combinarse químicamente el dioxígeno con los hidrocarburos se forma el dióxido de carbono y el agua si la combustión es completa. Algunas sustancias compuestas formadas por los elementos carbono, hidrógeno y oxígeno, como el etanol y la celulosa que es el principal componente del papel y la madera, reaccionan con el dioxígeno a altas temperaturas produciendo también dióxido de carbono y agua si hay suficiente dioxígeno para que la combustión sea completa.

Cuando se habla de combustión, comúnmente se aplica a las reacciones químicas donde se desprende energía en forma de luz y calor. En las combustiones ordinarias una de las sustancias reaccionantes es el dioxígeno. El dioxígeno es una sustancia
diapositiva7.jpgcombque permite la combustión en su seno, por ello recibe el nombre de comburente y las sustancias que se queman en el comburente se denominan sustancias combustibles.

Entre los principales combustibles se encuentran el carbón, el petróleo y sus derivados, la madera y el etanol. Durante la combustión de estas sustancias se obtiene dióxido de carbono y agua (productos de la combustión completa), pero cuando hay déficit de dioxígeno se produce una combustión incompleta, en la que los productos son el monóxido de carbono (gas venenoso que produce asfixia) y carbono libre que origina un humo negro y agua.

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