Δεδομένα για το οξυγόνο, θεμελιώδες στοιχείο για τη ζωή

Το οξυγόνο είναι ένα χημικό στοιχείο του οποίου η πιο κοινή μορφή είναι στην αέρια κατάσταση. Ως αέριο, το οξυγόνο δεν έχει οσμή, χρώμα ή γεύση. Στην υγρή κατάσταση, το οξυγόνο έχει ανοιχτό μπλε χρώμα. Αποτελείται από μόρια στα οποία υπάρχουν δύο άτομα οξυγόνου συνδεδεμένα μεταξύ τους και τα οποία αντιπροσωπεύονται ως O–O ή O ₂ . Επομένως, όταν αναφέρεται αυτό το στοιχείο, μπορεί να γίνει αναφορά σε ένα μόνο άτομο οξυγόνου, σε ένα μόνο μόριο O ₂ ή σε ένα δείγμα που περιέχει μόρια O ₂ .

Μερικά ενδιαφέροντα στοιχεία για το οξυγόνο αναφέρονται παρακάτω.

Το οξυγόνο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στη Γη

Ο αέρας που αναπνέουν πολλά ζωντανά πράγματα περιέχει 78% άζωτο, 21% οξυγόνο και 1% άλλα στοιχεία. Κάθε μόριο νερού στον πλανήτη που υπάρχει σε ποτάμια, θάλασσες, λίμνες, λιμνοθάλασσες, μεταξύ άλλων, περιέχει ένα άτομο οξυγόνου που συλλαμβάνεται από διάφορους υδρόβιους οργανισμούς για να αναπνεύσει. Μέρος των πετρωμάτων που αποτελούν την επιφάνεια της γης αποτελούνται από ορυκτά που αποτελούνται από οξείδια διαφορετικών στοιχείων. Εν ολίγοις: το οξυγόνο βρίσκεται σε πολλά μέρη της Γης.

Το οξυγόνο είναι εξωγήινης προέλευσης

Το οξυγόνο σχηματίζεται μέσα σε αστέρια μεγαλύτερα από τον Ήλιο, μέσω ενός κύκλου που ονομάζεται CNO που παράγει άνθρακα, άζωτο και οξυγόνο. Όταν αυτά τα αστέρια φτάνουν στο τέλος του κύκλου ζωής τους, εκρήγνυνται και απελευθερώνουν τέτοια στοιχεία στο διάστημα. Για το λόγο αυτό, το οξυγόνο είναι το τρίτο πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν, μετά το υδρογόνο και το ήλιο.

Το οξυγόνο δεν προήλθε ταυτόχρονα με το σχηματισμό της Γης

Η ατμόσφαιρα της Γης προήλθε όταν αέρια από ηφαιστειακές εκρήξεις και συγκρουόμενα σώματα από το διάστημα παγιδεύτηκαν από τη δύναμη της βαρύτητας από τον πλανήτη που είχε ήδη σχηματιστεί. Αυτά τα αέρια σχημάτισαν μια πρωτόγονη ατμόσφαιρα που δεν είχε οξυγόνο και περιείχε διοξείδιο του άνθρακα και μονοξείδιο, μεθάνιο, αμμωνία και υδρατμούς. Με την πάροδο του χρόνου, οργανισμοί που εκτελούν φωτοσύνθεση απελευθέρωσαν οξυγόνο στο περιβάλλον, το οποίο συσσωρεύτηκε και επέτρεψε το σχηματισμό της στιβάδας του όζοντος και της τρέχουσας ατμόσφαιρας.

Το οξυγόνο είναι πολύ αντιδραστικό

Το οξυγόνο είναι το δεύτερο πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο. Η ηλεκτροαρνητικότητα αναφέρεται στην ικανότητα ενός ατόμου να προσελκύει ηλεκτρόνια από άλλα άτομα για να δεσμεύει και να σχηματίζει ενώσεις. Λόγω αυτού του χαρακτηριστικού, το οξυγόνο αντιδρά με τα περισσότερα από τα γνωστά στοιχεία.

Το οξυγόνο είναι απαραίτητο για τους αερόβιους οργανισμούς, δηλαδή αυτούς που εξαρτώνται από αυτό το αέριο για να αναπνέουν.

Όταν το οξυγόνο εισέρχεται στα κύτταρα, μεταφέρεται στα οργανίδια που ονομάζονται μιτοχόνδρια. Εκεί, αντιδρά με τη γλυκόζη από τη φωτοσύνθεση (σε αυτότροφους οργανισμούς όπως τα φυτά, τα φύκια και ορισμένα βακτήρια) ή από τα τρόφιμα (σε ετερότροφους οργανισμούς όπως ο άνθρωπος). Αυτή η αντίδραση απελευθερώνει μόρια τριφωσφορικής αδενοσίνης ή ATP, που είναι το μόριο που παρέχει ενέργεια στο σώμα, απαραίτητη για την εκτέλεση ζωτικών λειτουργιών.

Το οξυγόνο προστατεύει τα ζωντανά όντα από την πιο επιβλαβή ηλιακή ακτινοβολία

Η ακτινοβολία είναι μια μορφή ενέργειας που εκπέμπεται ως κύματα ή σωματίδια. Στη στρατόσφαιρα, ένας τύπος ακτινοβολίας που ονομάζεται υπεριώδης ( UV ) διασπά το μοριακό οξυγόνο (O ₂ ). Τα προκύπτοντα άτομα είναι πολύ αντιδραστικά και μπορούν να ενώσουν μόρια O ₂ που δεν έχουν ακόμη διαχωριστεί, σχηματίζοντας όζον ( O ₃ ). Οι ακτίνες UV μπορούν επίσης να χωρίσουν τα μόρια O ₃ , αφήνοντας ως αποτέλεσμα O ₂ και O. Αυτή η καταστροφή και η συνεχής δημιουργία όζοντος προστατεύει τους οργανισμούς από την υπεριώδη ακτινοβολία, αφού όλα αυτά απορροφώνται από τα άτομα οξυγόνου και επομένως δεν φθάνουν στην επιφάνεια της γης .

Πηγές

Biggs, A., Hagins, W.C., Holliday, W.G., Kapicka, C.L., Lundgren, L., Haley, A., Rogers, W.D., Sewer, M.B., Zike, D. Biology . Glencoe/McGraw-Hill., Μεξικό, 2011.

Zumdahl, S. Fundamentals of Chemistry. 2η έκδοση. McGraw Hill Inter-American., Μεξικό, 2007.