¿Qué sería de la vida en la Tierra sin el preciado oxígeno? No sabemos si existe vida en otros lugares del cosmos y cómo si quiera podría ser esa vida, pero tal y como la conocemos aquí en la Tierra, el oxígeno es un elemento imprescindible en todo este engranaje vital. Hoy desglosamos las propiedades del oxígeno, explorando sus características químicas y físicas, sus aplicaciones prácticas y los beneficios que aporta a los seres vivos y al planeta. Acompáñanos a descubrir por qué este elemento es tan importante para nuestra existencia y cómo se utiliza en diversas industrias.
¿Qué es el oxígeno? Características químicas y físicas
El oxígeno es indispensable para una gran cantidad de procesos químicos, desde permitir la vida a través de la respiración hasta impulsar las reacciones de combustión. Es el tercer elemento más abundante del universo. Es un elemento químico no metálico cuyo símbolo químico es O, número atómico 8 y masa atómica 15,999. Pertenece al grupo de los calcógenos en la tabla periódica y es altamente reactivo, formando fácilmente compuestos con la mayoría de los elementos. Esta reactividad se debe a su electronegatividad, que le permite formar enlaces fuertes, particularmente con hidrógeno y carbono. Bajo presión y temperatura atmosféricas, el oxígeno es un gas incoloro, inodoro e insípido, es decir, no tiene sabor, no tiene olor ni tiene color.
¿Quién descubrió el oxígeno?
Habría que citar a varias figuras importantes de la historia de la ciencia. Aunque se suele atribuir a Joseph Priestley el descubrimiento del oxígeno en 1774; fue el científico sueco Carl Wilhelm Scheele el primero en aislarlo en 1772. Sin embargo, Priestley sí fue el primero en publicar el descubrimiento y llevarse el crédito y reputación. Pese a todo, y que ninguno de ellos pensó que se trataba de un elemento químico sino de una forma de aire, fue nuevamente Priestley quien dedujo la importancia del oxígeno para la vida. El trabajo de Priestley se publicó antes que el de Scheele, lo que le valió el crédito inicial por el descubrimiento. Por último, también hay que citar al químico francés Antoine Lavoisier, considerado el 'padre de la química moderna', que fue quien bautizó oficialmente al elemento "oxígeno" con el nombre con el que le conocemos hoy, a partir de las palabras griegas "oxys" (ácido) y "genes" (productor o que engendra), basándose en la creencia errónea de que el oxígeno era un componente de todos los ácidos y que era el “principio acidificante” que permitía que cualquier elemento pudiera transformarse en ácido. Pero el término perduró hasta nuestros días.
Tabla de propiedades
- Número atómico: 8
- Estado de oxidación: -2
- Masa atómica: 15,9994 g/mol
- Densidad: 1.429 g/ml
- Punto de ebullición: -183 ºC
- Punto de fusión: -218,8 ºC
¿Qué hace el oxígeno en el cuerpo humano?
Como el tercer elemento más abundante en el universo y el segundo gas más abundante de la Tierra por detrás del nitrógeno, el oxígeno es uno de los elementos más importantes y básicos que se encuentran en la atmósfera terrestre. En su forma más estable, O₂, el oxígeno es un componente vital de la atmósfera de la Tierra, constituyendo aproximadamente el 21% en volumen. Todos los animales vivos necesitan oxígeno en el aire para sobrevivir (salvo un parásito parecido a una medusa que no tiene genoma mitocondrial). Sin oxígeno, no habría rastro de vida en la Tierra. Nuestros organismos deben absorberlo continuamente; de hecho, en promedio, un hombre adulto inhala unos 2.300 litros de oxígeno al día y exhala en forma de dióxido de carbono alrededor de 1.700. La respiración es precisamente el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono en nuestros pulmones. Y el oxígeno es esencial para la respiración celular, el proceso mediante el cual las células producen energía, imprescindible para mantener las funciones corporales y la salud en general.
Aplicaciones del oxígeno en la industria y la salud
Dada su reactividad y abundancia, es muy empleado en diversas industrias como la metalurgia, donde se emplea oxígeno para la fabricación de acero con objeto de eliminar las impurezas del hierro. Reacciona con el carbono, el azufre y otros elementos no deseados, produciendo una forma más pura de acero. También es la materia prima de productos químicos como el ácido nítrico, el peróxido de hidrógeno y varios plásticos. Su papel en las reacciones de oxidación es crucial para sintetizar estos compuestos de manera eficiente. En medicina, el oxígeno es imprescindible para la anestesia, sistemas de soporte vital, aportando oxígeno suplementario para mejorar la saturación de oxígeno en sangre del paciente.
El papel del oxígeno en la naturaleza y el medio ambiente
El oxígeno es fundamental para la biosfera y sustenta la vida a través de su participación en la fotosíntesis, por ejemplo. Las plantas, las algas... producen oxígeno gracias al proceso de fotosíntesis y este acaba liberado a la atmósfera sustentando las formas de vida aeróbicas y contribuyendo al rico entorno de oxígeno que poseemos en el planeta. También ayuda a equilibrar el ecosistema, manteniendo un preciado equilibrio entre consumo y producción de oxígeno. Además, el oxígeno también resulta indispensable en forma de ozono, (O3), que conforma la capa protectora que envuelve a la Tierra en la estratosfera, bloqueando la radiación ultravioleta, protegiendo a los organismos vivos del daño al ADN y contribuyendo a la regulación del clima del planeta.
Referencias:
- Kietzmann, T. (2019). The air that we breeze: From ‘Noble’ discoveries of a general oxygen‐sensing principle to its clinical use. Acta Physiologica, 228. https://doi.org/10.1111/apha.13416.
- Stuhr, R., Bayer, P., & Wangelin, A. (2022). The Diverse Modes of Oxygen Reactivity in Life & Chemistry. Chemsuschem, 15. https://doi.org/10.1002/cssc.202201323.
- N. Lane , Oxygen: The Molecule that Made the World, Oxford University Press, Oxford, 2002, pp. 3–13.
