Oxygène
GÉNÉRALITÉS :
L'oxygène gazeux (aux conditions normales de température et de pression) est le résultat de la combinaison de deux atomes d'oxygène O, soit la formule moléculaire O2 , ou O=O
Masse molaire de 16O2 : 31,9988 g mol-1.
Isotopes : 13, dont 3 stables > 16O, 17O et 18O (l'isotope 18 est utilisé pour connaître la température dans une région à un moment donné).

C'est, en masse, le troisième élément le plus abondant de l'Univers après l'hydrogène et l'hélium.

Par ailleurs, le gaz oxygène O2 sur Terre, représente 23,1% de la masse de l'air, sous forme de dioxygène O2 et d'ozone O3, soit 1,2.1015 tonnes environ, (20,95 % du volume total de l'atmosphère terrestre, voir ce lien sur l'air).

L'élément oxygène O représente environ :

L'oxygène gazeux est indispensable au cycle de la vie : les végétaux dégagent du dioxygène par photosynthèse alors que la respiration des animaux et des plantes en consomme. De plus, l'oxygène est un composant essentiel des molécules qui se retrouvent dans tout être vivant: acides aminés, sucres, etc.
Il n'est en revanche pas nécessaire à certaines bactéries dites anaérobies facultatives, et est mortel pour les bactéries anaérobies strictes.

Rappel : c'est la photosynthèse qui maintient constant le taux d'oxygène O=O dans l'atmosphère terrestre et fournit toute la matière organique ainsi que l'essentiel de l'énergie utilisées par la vie sur Terre. Ce processus bioénergétique permet aux plantes, aux algues et à certaines bactéries, dites photoautotrophes, de synthétiser de la matière organique en utilisant la lumière du soleil. Des glucides, par exemple des oses tels que le glucose, sont synthétisés à partir du CO2 et de l'eau H2O avec libération d'oxygène O2 comme sous-produit de l'oxydation de l'eau.

Plusieurs hypothèses ont été avancées pour expliquer sur Terre, la teneur de l'air en O2 :

La consommation d'oxygène est un indice d'activité cellulaire. Ce fait est à l'origine d'une caractérisation de la pollution biodégradable d'un échantillon d'eau, la demande biologique en oxygène ou DBO (voir ce lien interne).

Il participe à des réactions d'oxydo-réduction, essentiellement dans la combustion et la corrosion.

Le dioxygène est un corps paramagnétique (il est attiré par un aimant). Cette propriété est due à la présence de deux électrons non-appariés dans sa structure électronique.

Nota : l'oxygène monoatomique est très électronégatif. Il forme facilement de nombreux composés ioniques avec les métaux (oxydes, hydroxydes). Il forme aussi des composés ionocovalents avec les non-métaux (exemples : le dioxyde de carbone, le trioxyde de soufre) et entre dans la composition de nombreuses classes de molécules organiques, par exemple, les alcools (R-OH), les carbonylés R-CHO ou R2CO et les acides carboxyliques (R-COOH).
État(s) d'oxydation -2,-1 .

Propriétés de l'oxygène diatomique O2.

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Diagramme des phases
Diagramme des phases gaz/liquide :


Diagramme des phases liquide/solide :



Quelques caractéristiques :


Normalisation.
Norme sur les produits utilisés pour la production d’eau potable : bulletin officiel - Oxygène : pr NF EN 12876.

Utilisation.

Divers.
L'exposition prolongée au feu des récipients peut entraîner la rupture et l'explosion.

Effet sur l'homme.
L'inhalation continue de concentrations supérieures à 75% peut causer des nausées, des étourdissements, des difficultés respiratoires et des convulsions.

Téléchargement des Fiches Techniques de Sécurité - Air Liquide (fichiers pdf) : O2 comprimé et O2 liquide (réfrigéré).


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