Gaz incolore, inodore et sans saveur ; élément (O) de numéro atomique 8, de
masse atomique 16.
L'atmosphère terrestre était initialement dépourvue d'oxygène, celui-ci ayant
été absorbé dans la croûte terrestre par oxydation des roches.
C'est l'apparition il y a 2 milliards d'années des cyanobactéries, premiers
organismes capables de photosynthse, lequelle produit de l'oxygène, qui a
lentement fait monter le taux d'oxygène de l'atmosphère terrestre, jusqu'à
atteindre 21 % aujourd'hui.
Les organismes vivant ont alors dû apprendre à vivre avec gaz toxique pour eux,
en apprenant à détourner ce poison à leur avantage en tirant parti de son
potentiel énergétique : l'oxygène permet ainsi à un organisme de dégrader plus
efficacement les nutriments qu'il consomme et de produire 15 fois plus d'ATP,
le carburant des cellules. C'est ce surcroît d'énergie qui a permis aux
organismes de coloniser la planète [05/2016].
L'oxygène est, après le fluor, l'élément qui possède la plus forte
électronégativité. Il a ainsi tendance à former l'anion O2- (dans les oxydes
métalliques), à donner, en combinaison avec les non-métaux, deux liaisons de
covalence (H2O par exemple) ou à jouer le rôle d'accepteur en fixant un doublet
d'électrons. Beaucoup de réactions auxquelles il participe sont exothermiques.
Sa fixation est dite "combustion", en raison de la chaleur qu'elle dégage en
général ; suivant les cas, cette combustion peut être vive ou lente. A
l'exception des halogènes et de l'azote, tous les non-métaux peuvent brûler
dans l'oxygène en donnant les oxydes les plus stables (H2O, SO2, etc.). Hormis
l'or et le platine, les métaux peuvent également brûler dans l'oxygène,
notamment les métaux alcalins et alcalino-terreux, le magnésium, l'aluminium,
le zinc, le fer, etc. Beaucoup de métaux s'oxydent aussi à froid dans l'air,
mais leur corrosion fait souvent intervenir la vapeur d'eau et le gaz
carbonique de l'air.
Dans l'industrie, on prépare l'oxygène, en même temps que l'azote, par
distillation fractionnée de l'air liquide. Il est stocké et livré gazeux dans
des tubes d'acier, sous une pression de 200 bars, ou sous forme liquide dans
des récipients isolants. Il est employé à la constitution d'atmosphères
artificielles et sert en médecine. On l'utilise dans les chalumeaux, en
sidérurgie et dans l'industrie chimique.
La quantité de l'isotope 18 de l'oxygène par rapport à celui de l'isotope 16
varie avec la température ambiante : l'analyse des sédiments anciens permet
ainsi de reconstituer le climat qui régnait à l'époque.
La molécule d'eau H2O existe en effet à 99 % sous la forme de l'isotope 16 et
à 0,2 % sous celle de l'isotope 18, plus lourde de 8 %.
En cas de hausse des températures, 16O, plus léger, s'évapore plus facilement
des océans quand leur surface s'échauffe, enrichissant les nuages en 16O ainsi
que la neige qui se dépose et se mêle aux sédiments. Celle-ci se trouve au
contraire enrichie en 18O en période de froid [02/2020].
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