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Oxigênio


  Bioquímica

Durante muito tempo o ar foi considerado um elemento quÝmico e s¾ ao final do sÚculo XVIII reconheceu-se que ele era na verdade uma mistura, cujo constituinte ativo Ú atualmente chamado oxigÛnio. Coube ao quÝmico francÛs Antoine Lavoisier mostrar que a combustÒo, a calcinaþÒo dos metais e a respiraþÒo sÒo fen¶menos relacionados entre si, pois sÒo todos processos de combinaþÒo com o oxigÛnio.
O oxigÛnio, elemento quÝmico de sÝmbolo O, pertence ao grupo dos calcogÛnios (VIa) da tabela peri¾dica. ╔ o elemento mais abundante na crosta terrestre, na percentagem de 46,6%. Estß presente na atmosfera na proporþÒo de 21% do volume, e na ßgua do mar na proporþÒo de 85,7% do peso. Sua abundÔncia c¾smica Ú, no entanto, nitidamente inferior Ó de outros elementos mais leves, como o hidrogÛnio, o hÚlio e, em menor medida, o carbono e o nitrogÛnio.


Propriedades fÝsicas e quÝmicas. Na baixa atmosfera e Ó temperatura ambiente, o oxigÛnio estß presente principalmente na forma de molÚculas diat¶micas (O2), que constituem um gßs incolor, inodoro e insÝpido, essencial para os organismos vivos. Apresenta densidade levemente superior Ó do ar e seus ßtomos sÒo relativamente pequenos, pois possuem somente oito elÚtrons (partÝculas elementares de carga negativa).
O oxigÛnio natural consiste numa mistura de trÛs is¾topos estßveis: o oxigÛnio 16 (99,759%), o oxigÛnio 17 (0,037%) e o oxigÛnio 18 (0,204%). Pouco sol·vel em ßgua, forma bolhas que se desprendem facilmente por simples agitaþÒo. └ temperatura ambiente, a molÚcula de oxigÛnio Ú relativamente inerte, mas na presenþa de substÔncias catalisadoras ou ao ser aquecida, reage com a maioria dos elementos para formar vßrios compostos.


Descoberta e mÚtodos de obtenþÒo. Embora o quÝmico sueco Carl Wilhelm Scheele tenha conseguido preparar uma amostra de oxigÛnio em 1772, atribui-se tradicionalmente seu descobrimento ao britÔnico Joseph Priestley, que sintetizou o gßs em 1774 e publicou antes de Scheele o resultado de suas experiÛncias. O trabalho de Priestley, aperfeiþoado depois por Lavoisier (que criou o nome oxigÛnio), se baseava no aquecimento de ¾xido de merc·rio, que produzia um gßs puro, perfeitamente respirßvel, consumido por completo em novas combust§es.
Esse mÚtodo, tambÚm aplicado aos ¾xidos de prata e de bßrio e a certa variedade de sais, produz oxigÛnio de grande pureza, ainda que em pequenas quantidades. Outra fonte comum de sÝntese do oxigÛnio em laborat¾rio Ú a decomposiþÒo da ßgua oxigenada. Na ind·stria, sÒo mais utilizadas a eletr¾lise da ßgua, que resulta na separaþÒo de seus dois elementos constituintes, hidrogÛnio e oxigÛnio; e a destilaþÒo fracionada do ar lÝquido. O primeiro processo consiste em submeter Ó aþÒo de corrente elÚtrica uma cuba eletrolÝtica cheia de ßgua, Ó qual se adicionou uma substÔncia condutora, como o ßcido sulf·rico ou a soda cßustica. A destilaþÒo fracionada do ar lÝquido, processo de maior rentabilidade econ¶mica para aplicaþÒo em grande escala, se baseia na diferenþa existente entre os pontos de ebuliþÒo do nitrogÛnio e do oxigÛnio, componentes mais abundantes na mistura.


Variedades alotr¾picas. O oxigÛnio apresenta-se habitualmente na forma de molÚculas diat¶micas, mas se altera sob a aþÒo de fortes descargas elÚtricas ou na presenþa de substÔncias ionizadas que tenham perdido parte de sua carga eletr¶nica ou capturado partÝculas do ambiente. Produz-se dessa maneira uma variedade alotr¾pica chamada oz¶nio, de molÚcula O3. Essa substÔncia, empregada industrialmente como descolorante, esterilizador de lÝquidos e depurador de ambientes, estß presente nas altas camadas da atmosfera. Desempenha papel fundamental na manutenþÒo da vida sobre a Terra ao proteger o planeta da radiaþÒo ultravioleta do Sol.


Compostos oxigenados. A combinaþÒo do oxigÛnio com outros elementos forma ¾xidos, cuja reaþÒo com a ßgua produz oxißcidos e bases. A combinaþÒo de ßcidos e bases produz por sua vez sais oxigenados, dos quais existem numerosas famÝlias e variedades, presentes na natureza na maioria dos fen¶menos geol¾gicos. In·meras substÔncias orgÔnicas, como ßlcoois, Úteres, aldeÝdos, cetonas, ßcidos carboxÝlicos e Ústeres, tambÚm possuem ßtomos de oxigÛnio em sua estrutura.


Processos de oxidaþÒo. A reaþÒo espontÔnea de qualquer substÔncia com o oxigÛnio Ú denominada oxidaþÒo (termo que tambÚm designa qualquer processo no qual uma substÔncia perde elÚtrons). Quando a reaþÒo Ú imediata e produz calor e luz, chama-se combustÒo. SÒo exemplos de processos de oxidaþÒo a corrosÒo do ferro e a putrefaþÒo da madeira, que formam ¾xidos de ferro e de carbono, respectivamente. A queima da madeira gera os mesmos produtos de sua putrefaþÒo: di¾xido de carbono e ßgua. Os fen¶menos de combustÒo podem ser espontÔneos e, em substÔncias como o carvÒo betuminoso, provocar incÛndios em virtude da reaþÒo instantÔnea entre oxigÛnio, carbono e hidrogÛnio.


Aplicaþ§es. SÒo in·meras as aplicaþ§es do oxigÛnio na ind·stria. Vßrios tipos de maþaricos -- como os oxiacetilÛnicos, produtores de feixes de grande conte·do energÚtico, que soldam ou seccionam metais; os oxÝdricos, que fabricam delicados dispositivos de quartzo e platina; e os de gßs, ·teis no tratamento de vidros -- permitem a realizaþÒo de tarefas especÝficas de soldadura nas ind·strias de base e de construþÒo. O oxigÛnio lÝquido, misturado a outros combustÝveis, Ú utilizado como explosivo.
Certos trabalhos que exigem a permanÛncia do homem em ambientes hostis demandam o transporte do oxigÛnio necessßrio Ó respiraþÒo. Submarinos, avi§es, naves espaciais e prospecþ§es minerais e geol¾gicas a grandes profundidades sÒo abastecidos com tanques e bombas de oxigÛnio quando nÒo Ú possÝvel empregar dispositivos de injeþÒo de ar a partir do exterior. Nos centros mÚdicos Ú comum a administraþÒo de oxigÛnio a pacientes asmßticos ou com problemas pulmonares. TambÚm Ú aconselhßvel em processos de envenenamento, nos quais Ú preciso acelerar os mecanismos de oxigenaþÒo do sangue.


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