Química
Oxigênio (02): veja distribuição eletrônica, símbolo e função
Publicado por Sara Nahra | Última atualização: 19/6/2025
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Índice
Introdução
O oxigênio, símbolo químico O e número atômico 8, é um elemento fundamental para a vida e diversos processos na Terra. Constituindo aproximadamente 21% da atmosfera, ele é essencial para a respiração celular, permitindo que organismos aeróbicos produzam energia.
Além disso, o oxigênio é crucial em processos de combustão, influenciando desde o metabolismo dos seres vivos até a queima de combustíveis. Descoberto oficialmente no século 18, este elemento desempenha um papel central tanto na biologia quanto na química, destacando-se pela sua reatividade e abundância.
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Principais conclusões
- O oxigênio (símbolo O, Z=8) é um elemento não metálico da família 16 e 2º período; na forma molecular O2 constitui cerca de 21% da atmosfera e atua como gás essencial à respiração celular, permitindo a produção de energia em organismos aeróbicos.
- Sua configuração eletrônica é 1s2 2s2 2p4, com 6 elétrons de valência; tende a receber dois elétrons para formar O2−. Tem massa atômica 16 u (8 nêutrons). Na forma O2 é gasoso à temperatura ambiente, é paramagnético e funciona como comburente em combustão.
- Descoberto no século XVIII, o oxigênio desempenha papel central na biologia e na química; apresenta isótopos O-16 (99,7%), O-17 (0,04%) e O-18 (0,2%). Na atmosfera participa da formação de ozônio (O3) na estratosfera, que filtra radiação ultravioleta.
- Para o ENEM, destaque interações entre biologia, química e geografia: diferencie átomo O, molécula O2 e ozônio O3; relacionamento com impactos ambientais, como destruição da camada de ozônio por CFCs e aumento de UV, e uso industrial intenso de O2 na siderurgia.
- O oxigênio tem aplicações médicas (oxigenoterapia), industriais (siderurgia, soldagem) e ambientais; o ozônio produzido a partir de O2 serve como bactericida em tratamento de água, e a presença de O2 é fundamental para metabolismo, combustão e manutenção da vida na Terra.
O que é oxigênio e qual é a sua fórmula?
O oxigênio, cujo símbolo é O, é o elemento químico não metálico (ametal) localizado na família VIA ou grupo 16 (família dos calcogênios) e no 2º período da tabela periódica.
O oxigênio possui número atômico (Z) igual a 8, ou seja, possui 8 prótons e 8 elétrons quando está em seu estado fundamental.
Sua distribuição eletrônica é: 1s² 2s² \(2p^4\). Isso significa que o oxigênio apresenta 6 elétrons na camada de valência (2 + 4).
Sua massa atômica (A) é 16 u, logo, apresenta: n = A – p = 16 – 8 = 8 nêutrons em seu núcleo atômico.
A fórmula estrutural de Lewis do oxigênio está mostrada abaixo:
O oxigênio apresenta tendência em receber elétrons, sendo eletronegativo e, para adquirir a configuração de um gás nobre, precisa receber dois elétrons de outro átomo, transformando-se em \(O^{2-}\):
O oxigênio apresenta os seguintes isótopos (são átomos que possuem o mesmo número atômico, Z, porém diferentes números de massa, A):
\(_8O^{16}\) → abundância de 99,7%
\(_8O^{17}\) → abundância de 0,04%
\(_8O^{18}\) → abundância de 0,2%
O ponto de fusão do oxigênio é de -218 °C, seu ponto de ebulição é igual a -183 °C e sua densidade a 25 °C é de 1,14 g/\(cm^{-3}\).
Quando o oxigênio se encontra ligado a outro átomo de oxigênio (molécula biatômica), forma-se uma substância pura, simples, denominada gás oxigênio, \(O_2\), que é o segundo gás mais abundante na Terra (21%), ficando atrás apenas do gás nitrogênio, \(N_2\) (78%).
O gás oxigênio encontra-se, à temperatura ambiente (25 °C) no estado gasoso, e apresenta importância vital na manutenção da vida animal e vegetal. Esse gás é responsável por permitir a ocorrência de todas as reações de combustão e, por esse motivo, é chamado de comburente.
O gás oxigênio é incolor, não apresenta odor e é insípido. O gás se condensa em um líquido azul pálido a -183 °C e, embora o \(O_2\) tenha um número par de elétrons, dois deles não se encontram emparelhados, fazendo com que a molécula seja paramagnética. Isso significa que ela se comporta como um pequeno ímã e acaba sendo atraída pelos campos magnéticos.
Já quando o oxigênio se liga a outros dois átomos de oxigênio (molécula triatômica), forma-se o ozônio (\(O_3\)). À temperatura ambiente, o ozônio é um gás que possui coloração azulada e um cheiro intenso e característico. O \(O_3\) é utilizado como alvejante e no tratamento de água, devido ao seu poder bactericida, substituindo compostos clorados. Ele é produzido nos ozonizadores, que são aparelhos que submetem o gás oxigênio (\(O_2\)) a descargas elétricas.
Entenda melhor: Funções oxigenadas
+ O que são compostos orgânicos?
A Camada de Ozônio
O gás ozônio é formado nas camadas mais altas da atmosfera (estratosfera) devido à ação dos raios solares sobre o gás oxigênio. A camada de ozônio gerada apresenta a importante função de filtrar grande parte dos raios ultravioleta (UV) que são provenientes do Sol, permitindo a passagem de uma pequena parcela desses raios, aproximadamente 7%.
Sem a camada de ozônio, a vida na Terra não existiria. Certos produtos, conhecidos genericamente como CFC (clorofluorcarbono), são usados em equipamentos de refrigeração, como ar-condicionado e geladeira, e nos aerossóis domésticos. Ao ser liberado na atmosfera, o CFC causa a destruição gradativa da camada de ozônio, fazendo com que a quantidade de radiação UV que chega à superfície seja cada vez maior, causando a destruição da flora e aumentando a incidência de problemas visuais e de câncer de pele.
Tenta-se, atualmente, restringir o uso de CFC com o intuito de evitar uma catástrofe, porém, a interrupção imediata do uso de CFC permitirá que a camada de ozônio se recupere em um período de tempo estimado em 150 anos!
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Principais aplicações do Oxigênio
A indústria siderúrgica é a maior consumidora de oxigênio, chegando a usar cerca de 1 tonelada de oxigênio para produzir 1 tonelada de aço. Lá, o oxigênio é soprado para dentro do ferro fundido para oxidar as impurezas que ali houverem - em particular, o carbono.
O oxigênio elementar é, ainda, aplicado na soldagem, a fim de criar chamas de alta temperatura nos maçaricos de oxiacetileno. No campo da medicina, o oxigênio é administrado pelos médicos com o objetivo de aliviar o esforço sobre o coração e os pulmões, e também para atuar como um estimulante.
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Exercício de fixação
Exercícios sobre Oxigênio (02): veja distribuição eletrônica, símbolo e função para vestibular
Fuvest/2014
A Gruta do Lago Azul (MS), uma caverna composta por um lago e várias salas, em que se encontram espeleotemas de origem carbonática (estalactites e estalagmites), é uma importante atração turística. O número de visitantes, entretanto, é controlado, não ultrapassando 300 por dia. Um estudante, ao tentar explicar tal restrição, levantou as seguintes hipóteses:
I - Os detritos deixados indevidamente pelos visitantes se decompõem, liberando metano,que pode oxidar os espeleotemas.
II - O aumento da concentração de gás carbônico que é liberado na respiração dos visitantes, e que interage com a água do ambiente, pode provocar a dissolução
progressiva dos espeleotemas.
III - A concentração de oxigênio no ar diminui nos períodos de visita, e essa diminuição seria compensada pela liberação de \(O_2\) pelos espeleotemas.
O controle do número de visitantes, do ponto de vista da Química, é explicado por:
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