Oxygène

Dans l'atmosphère, les atomes d'oxygène sont le plus souvent sous la forme de molécules diatomiques de dioxygène, de formule chimique O₂. La molécule de trioxygène (ozone) se retrouve dans les hautes couches de l'atmosphère où elle contribue à la filtration des radiations qui frappent la Terre. Depuis quelques décennies, l'ozone se retrouve aussi dans l'air au niveau du sol, par décomposition lors de journées chaudes des oxydes d'azote émis par l'activité humaine (transports, chauffage, industrie, etc.) sous l'effet des rayons solaires ultra-violets. Cette molécule est très oxydante, libérant lors de sa décomposition un monoatome d'oxygène qui réagit très facilement avec toute molécule réductrice présente.

Le dioxygène représente 21% de l'air (en volume). Il est indispensable au cycle de la vie : les végétaux dégagent du dioxygène par photosynthèse alors que la respiration des animaux et des plantes en consomme. De plus, l'oxygène est un composant essentiel des molécules qui se retrouvent dans tout être vivant: acides aminés, sucres, etc.

L'oxygène fut découvert par le pharmacien suédois Carl Wilhelm Scheele en 1771, mais cette découverte ne fut pas reconnue immédiatement, et la découverte indépendante par Joseph Priestley est plus connue. Antoine Laurent Lavoisier l'a nommé en 1774.

L'oxygène représente environ 87% de la masse des océans (sous la forme d'eau H₂O), 59% de la croûte terrestre et 21% (en volume) de l'atmosphère (sous la forme d'O₂, dioxygène, ou O₃, ozone).

À cause de son électronégativité, l'oxygène établit facilement des liaisons chimiques avec de nombreux autres éléments (ce qui est à l'origine de la définition initiale du terme oxydation).

Des exemples célèbres sont le dioxyde de carbone (CO₂), les alcools (R-OH) et les acides carboxyliques (R-COOH).

Utilisation de l'oxygène 18

L'isotope ¹⁸O est utilisé pour connaître la température dans une région à un moment donné.

Il faut savoir que l'eau (H₂O) se forme à partir de certains isotopes selon la température de l'atmosphère. En effet, l'atome ¹⁸O étant plus lourd que l'atome ¹⁶O, H₂¹⁸O va se condenser plus rapidement en eau ou en glace que le H₂¹⁶O (dans le nuage). Plus le rapport H₂¹⁸O / H₂¹⁶O est grand, plus la température était basse.

Les scientifiques peuvent connaître le rapport H₂¹⁸O / H₂¹⁶O en étudiant les glaces (principalement en Arctique et en Antarctique à l'aide de carottes de glace, la température en est ainsi déduite.

Ce procédé est très utile pour confirmer ou infirmer une théorie sur les changements climatiques naturels terrestres comme les paramètres de Milanković.

Voir aussi

Isotopes de l'oxygène

Isotopes de l'oxygène
¹²O 0,40 ms p, 17,338 MeV ¹¹N 12,034417	¹³O 8,58 ms CE, 17,765 MeV ¹³N 13,024810	¹⁴O 70,606 s CE, 5,143 MeV ¹⁴N 14,008595	¹⁵O 122,24 s CE, 2,753 MeV ¹⁵N 15,003065	¹⁶O 99,762% Stable 15,994915	¹⁷O 0,038% Stable 16,999131	¹⁸O 0,200% Stable 17,999160
¹⁹O 26,91 s β^-, 4,821 MeV ¹⁹F 19,003579	²⁰O 13,51 s β^-, 3,814 MeV ²⁰F 20,004076	²¹O 3,42 s β^-, 8,109 MeV ²¹F 21,008654	²²O 2,25 s β^-, 6,490 MeV ²²F 22,009962	²³O 82 ms β^-/β-n, 11,29 MeV ²³F/²²F 23,015695	²⁴O 61 ms β^-/β-n, 11,40 MeV ²⁴F/²³F 24,020397	^.Isotope abondance période mode, énergie ^.filiation masse atomique