Oxígeno

Qué es el oxígeno: etimología

El nombre lo acuñó el químico francés Antoine Lavoisier en 1777, combinando las raíces griegas «oxys» (ácido, literalmente punzante) y «-genes» (que engendra, que produce). Lavoisier creía, de forma errónea, que todos los ácidos contenían este gas en su composición; el error se descubrió más tarde, cuando se comprobó que ácidos como el clorhídrico carecen por completo de oxígeno, pero para entonces el nombre ya se había fijado en el uso científico.

Descubrimiento

Antes de que Lavoisier lo bautizara, otros dos químicos ya lo habían aislado por su cuenta. El sueco Carl Wilhelm Scheele lo obtuvo entre 1771 y 1773 calentando óxido de mercurio y otras sustancias, aunque no publicó sus resultados con la rapidez suficiente. El inglés Joseph Priestley repitió un experimento parecido en 1774 y sí dio a conocer sus hallazgos primero, razón por la que durante mucho tiempo se le atribuyó -de forma no del todo exacta- el descubrimiento en solitario. Existe incluso un antecedente más remoto y menos conocido: el alquimista Michael Sendivogius habría aislado el gas antes de 1604, aunque su trabajo permaneció ignorado durante siglos.

Propiedades físico-químicas

En condiciones normales de presión y temperatura, dos átomos del elemento se combinan para formar dioxígeno (O2), un gas sin color, sin olor y sin sabor, ligeramente más denso que el aire. Su punto de ebullición se sitúa en torno a los -183 °C, temperatura a la que se separa industrialmente del nitrógeno licuado -que hierve algo antes, a -196 °C- para obtenerlo en estado puro. Pertenece al grupo de los calcógenos, también llamados anfígenos, y es el segundo elemento más electronegativo de toda la tabla periódica, solo por detrás del flúor. Es, en pocas palabras, un oxidante nato.

Abundancia y presencia en el organismo

Por su masa, ocupa el tercer lugar entre los elementos más abundantes del universo, después del hidrógeno y el helio, y el primero en la corteza terrestre, donde compone alrededor de la mitad de su masa total combinado principalmente con silicio. En la atmósfera representa aproximadamente el 21 % del volumen del aire seco, frente al 78 % del nitrógeno. En el cuerpo humano no existe en estado libre más que de forma transitoria: la práctica totalidad llega disuelto en la sangre, unido a la hemoglobina, camino de las mitocondrias.

Función biológica: la respiración celular

Dentro de la mitocondria, el oxígeno actúa como aceptor final de la cadena de transporte de electrones: recibe electrones de la enzima citocromo c oxidasa y se reduce a agua, un paso que libera la energía necesaria para sintetizar ATP. Sin ese aceptor, la cadena respiratoria se detiene y la célula debe recurrir a vías anaeróbicas mucho menos eficientes para obtener energía. Ese papel -y no ningún otro- explica por qué su ausencia resulta incompatible con la vida en cuestión de minutos.

Clasificación: formas alotrópicas e isótopos

El elemento se presenta en la naturaleza bajo dos formas alotrópicas: el dioxígeno (O2), la forma estable y mayoritaria, y el ozono (O3), una variante mucho más reactiva y minoritaria que se concentra en la estratosfera. También existen varios isótopos: los tres estables -oxígeno-16, oxígeno-17 y oxígeno-18- representan, en conjunto, prácticamente el cien por cien del oxígeno natural, mientras que otros isótopos, radiactivos y de vida extremadamente corta, se fabrican de forma artificial para aplicaciones diagnósticas, como es el caso del oxígeno-15.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llama oxígeno si no todos los ácidos lo contienen?

Por un error histórico. Lavoisier pensaba que todo ácido debía su carácter corrosivo a este gas, de ahí las raíces griegas que eligió para el nombre. Décadas después se comprobó que muchos ácidos no contienen ni un solo átomo de oxígeno, pero para entonces el término ya estaba demasiado extendido como para cambiarlo.

¿Es lo mismo el oxígeno que el aire?

No. El aire es una mezcla de gases en la que el oxígeno ocupa poco más de una quinta parte; el resto es, sobre todo, nitrógeno.

¿El ozono y el oxígeno son la misma sustancia?

Comparten elemento, pero no molécula. El ozono agrupa tres átomos de oxígeno en lugar de dos, y esa diferencia lo vuelve mucho más reactivo y, en las capas bajas de la atmósfera, perjudicial para los seres vivos, mientras que en la estratosfera cumple la función contraria: filtra la radiación ultravioleta.

¿Cuántos isótopos tiene el oxígeno?

Tres son estables -oxígeno-16, oxígeno-17 y oxígeno-18- y varios más son radiactivos, producidos artificialmente en aceleradores de partículas para usos muy concretos, como el diagnóstico por imagen.

Referencias

1. OpenStax. Incidencia, preparación y compuestos del oxígeno.
2. LibreTexts Español. Oxígeno: un agente oxidante abundante.
3. American Chemical Society. Joseph Priestley y el descubrimiento del oxígeno.
4. LibreTexts Español. Oxígeno y óxidos.