Oxigênio - Propriedades e usos

A Química se caracteriza por ser uma área do conhecimento científico que estuda, entre outras coisas, as características dos elementos existentes na natureza. Entre os inúmeros elementos existentes, podemos destacar alguns largamente empregados ou produzidos na indústria (que, por sua vez, são utilizados em outras áreas). E, entre esses, o oxigênio.

O oxigênio - uma substância elementar encontrada naturalmente nas formas gasosas de oxigênio e ozônio (O₂ e O₃, respectivamente) - foi obtido na sua forma O₂, por Scheele, em 1772, e Priestley, em 1774. Contudo, apenas Priestley publicou seus resultados, ainda que nenhum dos dois tenham dado o nome de oxigênio ao gás.

Em 1775, Lavoisier estabeleceu as propriedades do gás, mostrou que ele existia no ar e na água, indicou seu papel fundamental nas combustões e deu o nome de oxigênio à substância descoberta por Scheele e Priestley.

O oxigênio natural é um gás incolor e inodoro, que se liquefaz a -183^o C, sendo o quinto material mais abundante na terra e pouco solúvel em água. Em condições específicas (na presença de substâncias catalisadoras ou ao ser aquecido), reage com inúmeras outras substâncias, formando vários compostos.

A obtenção do gás oxigênio em laboratório pode ocorrer de várias formas, mas apresentaremos duas:

1) Por aquecimento do clorato de potássio (decomposição térmica) em presença de um catalisador (substância que aumenta a velocidade da reação). Neste caso, o óxido de manganês:

Nesta reação, o produto formado junto com o gás oxigênio é o cloreto de potássio.

2) Por aquecimento de óxido de mercúrio:

Os trabalhos de Priestley e Lavoisieir baseavam-se na reação acima, ou seja, no aquecimento de óxido de mercúrio, que produz o metal mercúrio e o gás puro perfeitamente respirável, consumido por completo em novas combustões.

Indústrias e hospitais

Na indústria, a matéria-prima utilizada na obtenção do gás oxigênio é o ar atmosférico. O ar (mistura gasosa com 78% de N₂, gás nitrogênio, 21% de O₂, gás oxigênio e 1% de ar, gás argônio) sofre compressão e resfriamento até atingir -200^o C, quando a por uma destilação fracionada, obtendo-se assim, a -195^o C, o N₂, a -190^o C o Ar, e o O₂ a -185^o C.

O gás oxigênio é muito importante na respiração de muitos seres vivos, além de ser usado como comburente. Já o ozônio tem grande importância na chamada camada de ozônio, responsável por "filtrar" (absorver) os raios ultravioletas provenientes do Sol. Ele também é usado como desinfetante e em reações orgânicas.

A maior parte do O₂ é utilizada na fabricação de aço junto com o ferro. Cilindros de O₂ comprimido são usados na área industrial como componentes para ocorrência da solda oxiacetilênica. Também são largamente empregados na área hospitalar.