Química

Dioxígeno

Publicado por Ángeles Méndez

El dioxígeno es un gas incoloro y sin olor, el cual se condensa con la finalidad de formar un líquido pálido y azulado. Debido a que tiene una masa molar baja y puede formar una molécula apolar, con puntos de fusión y ebullición bastante bajos. Este gas mantiene la combustión pero no arde. La mayoría de los elementos que reaccionan con el oxígeno cuando se encuentran a temperatura ambiente o cuando se calienta. La excepción principal a esta norma son los metales conocidos como “nobles”, como puede ser el platino, así como también los gases nobles. Para que tenga lugar una reacción, suele ser importante el estado de división que tiene el reactivo. Por ejemplo, metales que se encuentran en forma de polvo muy fino, como pueda ser el hierro, o el plomo, a temperatura ambiente podrán ser incendiados en el aire. Dichas formas divididas de manera fina a veces se conocen con el nombre de pirofóricas, concepto que refleja la capacidad que poseen para incendiarse. Por ejemplo podemos decir que el polvo de zinc consigue incendiarse con la finalidad de dar óxido de zinc de color blanco, siguiendo la siguiente reacción:

2 Zn(s) + O2 (g) → 2 ZnO (s)

El dioxígeno es un gas reactivo que conforma el 21% de nuestra atmósfera terrestre. Dicho gas es oxidante y no se encuentra de manera natural en las atmósferas de los planetas. Una atmósfera normal de un planeta suele ser reductor, con un contenido de hidrógeno, así como también de metano, amoniaco, y CO2. El proceso de la fotosíntesis comenzó a convertir al dióxido de carbono de la atmósfera primitiva de la Tierra en dioxígeno. La atmósfera actual es rica oxígeno, por lo cual se utilizan detectores de dioxígeno en la búsqueda de algún tipo de vida o similitud entre la Tierra y los planetas que se van descubriendo.

El dioxígeno es poco soluble en agua, a razón de unos 5 gramos por 100 ml a una temperatura de 0ºC. Aún así, las concentraciones de oxígeno en las aguas naturales son muy altas. La solubilidad del dioxígeno baja cuando aumenta la temperatura; es por ello que en las aguas frías, contienen las pesquerías más grandes, pues el oxígeno que se encuentra en dichas aguas contribuye a mantener los organismos marinos. A pesar de que la solubilidad del dioxígeno sea baja, este es dos veces mayor que la del dinitrógeno. Es por ello que la mezcla de gases que se ve liberada cuando calentamos agua saturada con aire, se encuentra enriquecida de dioxígeno.

El dioxígeno es un reactivo importante a nivel industrial, usándose alrededor de 10^9 toneladas anualmente, siendo utilizada una gran parte en la industria del acero. El dioxígeno. Este gas se usa también para la síntesis del ácido nítrico partiendo del amoniaco. La gran mayoría del oxígeno se consigue a través de la destilación fraccionada de aire líquido.

El dioxígeno también es muy usado en los hospitales, casi siempre con la finalidad de alzar la presión parcial del dioxígeno dentro de mezclas de gases que se le suministran a personan hospitalizadas con problemas respiratorios, facilitándose así la absorción del oxígeno gas por los pulmones que no realizan un trabajo correcto.

Existen diversas formas de preparar dióxido gaseoso en un laboratorio. Un ejemplo es el calentamiento fuerte de clorato potásico con la presencia de óxido de manganeso (IV), dando como productos el cloruro de potasio y oxígeno gaseoso:

2 KCLO3 (l) → 2 KCL (s) + 3 O2 (g)

Aunque la ruta más segura sin duda es la descomposición catalítica del peróxido de hidrógeno. En este caso también se puede usar el óxido de manganeso (IV) para hacer de catalizador:

2 H2O2 (ac) → 2 H2O (l) + O2 (g)

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