El oxígeno es uno de los elementos más abundantes en el planeta Tierra y en el universo. El oxígeno tiene un número atómico de ocho, y la masa molar de oxígeno es aproximadamente 15.9994. Para entender por qué es importante conocer la masa molar del oxígeno, primero tenemos que entender qué es la masa molar y cómo se relaciona con hacer cálculos en química.
¿Qué es la masa Molar?
la masa molar de una sustancia química es la cantidad de masa que tiene un mol de esa sustancia, la masa que posee un mol de una sustancia dada., Sin embargo, esta definición no ayuda mucho si no sabes lo que es un topo. Un mol es una unidad de medida, utilizada para medir la cantidad de una sustancia química dada. Los lunares son utilizados por los científicos para realizar un seguimiento de cuántas entidades elementales hay dentro de una muestra de productos químicos. Las entidades elementales son átomos o moléculas. Un mol tiene un número equivalente de entidades elementales al número de átomos encontrados dentro de 12 g de carbono 12. Este número de átomos es 6.022×10^23 y se conoce como el número de Avogadro.,
el número de Avogadro y el mol son conceptos importantes dentro de la química. Las interacciones químicas implican miles de millones de átomos que interactúan entre sí y se reorganizan, sin embargo, no es práctico tratar de representar el movimiento de miles de millones de átomos o visualizar dichos átomos. Dicho esto, los científicos todavía necesitan una unidad de medida que sea capaz de representar miles de millones de entidades elementales. Al representar 6.022×10^23 átomos, los moles permiten cálculos que involucran productos químicos., Los pesos de las sustancias se comparan con el número de átomos dentro de esa sustancia (como se define por un número de moles), lo que se hace porque el peso es bastante fácil de llevar un registro en comparación con el número de átomos en la muestra química.
cuando se realizan cálculos que involucran dos o más químicos diferentes, se requiere el uso de moles y el número de Avogadro. El número de Avogadro debe ser utilizado para interpretar cómo los productos químicos interactúan entre sí, y cómo se combinan las moléculas dentro de las muestras químicas., Veamos un ejemplo de cómo los lunares pueden simplificar la representación y el cálculo de productos químicos. Un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno se combinan para crear una molécula de agua, y por lo tanto un mol de agua está hecho de un mol de oxígeno y dos moles de hidrógeno. Esta relación se puede representar así:
1 mol de H2O = 2 × 6.022×1023 de Hidrógeno + 6.022×1023 de Oxígeno.
para resumir brevemente, la masa que pertenece a un mol de una sustancia será igual al peso molecular de esa sustancia. Por ejemplo, 18.,015 unidades de masa atómica pasa a ser el peso molecular del agua, y el peso de un mol de agua es de aproximadamente 18.015 g.
la importancia de la masa Molar
es importante conocer la masa molar de una sustancia porque la masa molar se puede utilizar para traducir entre la masa del material y el número de moles en una muestra de una sustancia dada. No se podía medir directamente el número de lunares en una muestra sin conocer la masa molar de la sustancia., Hay una masa definida que existe para cada mol de una sustancia, y además, cada ion o átomo de la sustancia tiene su propia masa. En el caso del elemento puro, la masa atómica del elemento será equivalente a la masa poseída por una molécula de ese elemento. Esta relación es cierta independientemente de cómo se está haciendo el cálculo, si el cálculo se está haciendo o no en unidades de masa atómica o gramos por mol.
la masa molar de una sustancia se puede determinar tomando la masa de la sustancia y dividiéndola por la cantidad., El resultado de este cálculo se da generalmente en gramos por mol. La masa molar del titanio es de aproximadamente 47.88 g por mol o 47.8 unidades de masa atómica. Debido a la relación entre el número de Avogadro y la masa molar, se puede inferir que para 7.88 g de titanio contiene 6.022×10 a los átomos 23 de titanio.
la masa molar característica de un elemento es equivalente a la masa atómica en gramos por mol de ese elemento., Otro método para determinar la masa molar de una sustancia es tomar la constante de masa molar, que es 1 g por MOL, y multiplicarla por la masa atómica en AMU. Entonces tendrás que sumar la masa atómica de los átomos constituyentes. Hacer esto debería darte la masa molar de un compuesto que está compuesto de varios tipos de átomos. Como ejemplo, si necesitas averiguar la masa molar de NaCl, tendrás que encontrar la masa atómica de sodio y cloro. La masa atómica de cloro es de 35.45 g por mol, mientras que la masa atómica de sodio es de 22.99 g por mol., Estas dos masas se combinan para obtener 58.44 g por mol.
estructura del oxígeno
El oxígeno es su propio elemento, con una fórmula química de simplemente un átomo de oxígeno. Sin embargo, cuando se encuentra en la atmósfera, su forma más común es la de O2, dos átomos de oxígeno se combinan juntos. Esta formación se conoce como oxígeno diatómico.
en el oxígeno diatómico, los dos átomos de oxígeno están unidos entre sí a través de una configuración electrónica específica conocida como triplete de espín., La configuración electrónica del triplete de espín posee un orden de enlace de dos, y las descripciones de este enlace generalmente lo refieren como un enlace doble. El enlace triplete de espín también se puede describir como una combinación de dos enlaces de tres electrones y un solo enlace de dos electrones. El estado fundamental de la molécula de oxígeno diatómico es el oxígeno triplete, tenga en cuenta que el oxígeno triplete no es O3 u ozono. La molécula de O2 tiene una configuración electrónica que consiste en dos electrones no apareados que toman un par de orbitales moleculares degenerados. El enlace del oxígeno diatómico es más débil que el enlace triple del nitrógeno diatómico., Algunos de los orbitales anti-enlace se llenan en un enlace de nitrógeno diatómico, pero todos los orbitales moleculares de enlace se llenan.
propiedades físicas del oxígeno
debido a que el agua tiene aproximadamente una molécula de O2 por cada dos moléculas de N2, el nitrógeno es menos soluble que el oxígeno en el agua. La solubilidad en agua del oxígeno depende de la temperatura del agua. Cuando alrededor de 20°C, el agua se disuelve solo la mitad de oxígeno que cuando el agua está a 0°C, disolviendo 7,6 mg/L frente a 14,6 mg/L, respectivamente., En una atmósfera estándar y 25 ° C, hay aproximadamente 6.04 mL de oxígeno por cada litro de agua dulce. Por el contrario, el agua de Mar tiene solo unos 4,95 mL por litro de oxígeno en las mismas condiciones atmosféricas.
el Oxígeno se congela a 54.36 K (-218.79 °C, -361.82 °F), mientras que se condensa en 90.20 K (-182.95 °C, -297.31 °F). Tanto en sus formas sólidas como líquidas, el oxígeno tiene una coloración azul claro, que resulta de la absorción de longitudes de onda rojas.
propiedades químicas del oxígeno
El oxígeno es inodoro, insípido e incoloro., y el oxígeno en la atmósfera se forma a presiones y temperaturas regulares/estándar. El oxígeno es un elemento no metálico y en la Tabla periódica, es un miembro del grupo calcógeno. El oxígeno también es altamente reactivo, formando compuestos con la mayoría de los otros elementos muy fácilmente. De todos los elementos reactivos, el oxígeno tiene la segunda electronegatividad más alta, superado solo por el flúor. El oxígeno es también un agente oxidante fuerte. Después de los elementos helio e hidrógeno, el oxígeno es el elemento más abundante en el universo., El oxígeno también constituye aproximadamente la mitad de la corteza terrestre, y en términos de masa, es el elemento más abundante en la corteza.
debido a que el oxígeno libre es altamente reactivo químicamente, no aparece en la tierra aparte de a través del sistema fotosintético llevado a cabo por los organismos vivos. El oxígeno elemental es producido por plantas que utilizan la energía del sol y el agua para crear energía utilizable para sí mismas. Se cree que aproximadamente 2.,Hace 5 mil millones de años el oxígeno diatómico estaba empezando a acumularse en la atmósfera, impulsado por la aparición de organismos fotosintéticos.
usos para el oxígeno
El oxígeno se utiliza de una multitud de maneras diferentes. Es utilizado tanto por los sistemas biológicos para generar energía como por los seres humanos para diversos fines médicos e industriales. En términos de usos biológicos para el oxígeno, las mitocondrias en la célula usan oxígeno para ayudar en la generación de trifosfato de adenosina o ATP., Esto ocurre durante un proceso conocido como fosforilación oxidativa, y este proceso es crítico para la creación de la energía que la célula necesita para funcionar. Algunas especies de oxígeno reactivo como el peróxido de hidrógeno o H2O2 y el superóxido 02 negativo son subproductos del uso de oxígeno dentro de las células vivas.
con respecto al uso médico del oxígeno, la oxigenoterapia se lleva a cabo para aumentar el contenido de oxígeno en la sangre y el sistema circulatorio de un individuo., El aumento de la cantidad de oxígeno en la sangre disminuye la tensión ejercida sobre el corazón, ya que disminuye la resistencia al flujo sanguíneo que acompaña a muchas enfermedades pulmonares. Por esta razón, la oxigenoterapia se usa con frecuencia para tratar ciertos tipos de trastornos cardíacos como la insuficiencia cardíaca congestiva, así como la neumonía y el enfisema. Ciertas cámaras de oxígeno de alta presión conocidas como cámaras hiperbáricas, aumentan la presión de oxígeno alrededor de un individuo, ayudando al individuo a respirar oxígeno. Estas cámaras hiperbáricas se utilizan generalmente en ambientes de bajo oxígeno.