¿Qué es el oxígeno molecular y cuáles son sus propiedades fundamentales?

El dioxígeno, oxígeno molecular, oxígeno diatómico u oxígeno gaseoso es una molécula diatómica compuesta por dos átomos de oxígeno. En condiciones normales de presión y temperatura, se presenta como un gas incoloro, inodoro e insípido. Existe otra variedad alotrópica formada por tres átomos, conocida como ozono, cuya presencia en la atmósfera protege a la Tierra de la radiación ultravioleta del Sol.

¿Cómo se descubrió el oxígeno molecular en el siglo XVIII?

El oxígeno fue descubierto de manera independiente por el farmacéutico sueco Carl Wilhelm Scheele en 1771, aunque su trabajo no obtuvo un reconocimiento inmediato. Posteriormente, el científico Joseph Priestley lo descubrió de forma independiente el 1 de agosto de 1774. El nombre actual proviene del griego ὀξύς, que significa ácido, y -geno, de la raíz γεν, que significa generar; fue bautizado así por Antoine Lavoisier en 1774, un nombre que con el tiempo resultó inexacto al comprobarse que existen numerosos ácidos libres de oxígeno.

¿Cuál es el rol del oxígeno molecular en la fotosíntesis y la respiración?

El oxígeno molecular es liberado al medio ambiente por bacterias fotosintéticas, algas y plantas terrestres durante el proceso de fotosíntesis. En el proceso inverso, los organismos aerobios utilizan este gas mediante la respiración celular para convertir los nutrientes en energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP). En los vertebrados, el oxígeno se difunde a través de las membranas pulmonares hacia los glóbulos rojos, donde la hemoglobina lo transporta por el torrente sanguíneo.

Cómo se acumuló el oxígeno en la atmósfera terrestre a lo largo del tiempo?

El oxígeno gaseoso libre era prácticamente inexistente en la atmósfera terrestre primitiva antes de la evolución de los microorganismos fotosintéticos. Apareció en cantidades significativas durante el Paleoproterozoico, hace entre 2500 y 1600 millones de años, combinándose inicialmente con hierro disuelto en los océanos para formar depósitos minerales bandeados. La acumulación posterior en la atmósfera provocó profundos cambios ecológicos y permitió la posterior evolución de la vida multicelular compleja.

¿Cuáles son los métodos de obtención y las aplicaciones industriales del dioxígeno?

A escala industrial, el dioxígeno se obtiene principalmente mediante la destilación fraccionada del aire líquido. En los laboratorios, se recurre frecuentemente a la descomposición del peróxido de hidrógeno en presencia de dióxido de manganeso como catalizador, o bien a la descomposición térmica del clorato potásico. Sus aplicaciones abarcan desde la propulsión de cohetes espaciales con oxígeno líquido hasta la fabricación de acero, la soldadura y el soporte vital en medicina y submarinismo.

Sources & Further Reading

• Connelly, Neil G. (2005). Nomenclature of Inorganic Chemistry - IUPAC Recommendations. ISBN 0-85404-438-8.
• Brown, Theodore L.; LeMay, Burslen (2003). Chemistry: The Central Science. Prentice Hall/Pearson Education. ISBN 0-13-048450-4.
• Raven, Peter H.; Evert, Ray F.; Eichhorn, Susan E. (2005). Biology of Plants. W.H. Freeman and Company Publishers. ISBN 0-7167-1007-2.
• Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford University Press. ISBN 0-19-850340-7.
• Berner, Robert A. (1999). Atmospheric oxygen over Phanerozoic time. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. DOI: 10.1073/pnas.96.20.10955.