Oksygen

Oksygen
	Basisdata
Navn	Oksygen
Symbol	O
Atomnummer	8
Utseende	fargeløs
	Plass i periodesystemet
Gruppe	16
Periode	2
Blokk	p
Kjemisk serie	ikke-metall
	Atomegenskaper
Atomvekt	15,9994 u
Empirisk atomradius	60 pm
Kalkulert atomradius	48 pm
Kovalent atomradius	73 pm
Elektronkonfigurasjon	[He] 2s2 2p4
Elektroner per energinivå	2, 6
Oksidasjonstilstander	−2, −1, 0, +1, +2
Krystallstruktur	kubisk
	Fysiske egenskaper
Stofftilstand	gass
Smeltepunkt	−218,79 °C
Kokepunkt	−182,96 °C
Molart volum	22,42 · 10-3 m³/mol
Tetthet	1,429 kg/m³ ved 273,15 K
Hardhet	ingen (gass)
Kritisk temperatur	154,59 K
Kritisk trykk	5,043 MPa
Fordampningsvarme	3,4099 kJ/mol
Smeltevarme	0,22259 kJ/mol
Damptrykk	10 · 103 Pa ved 61 K
Lydfart	317,5 m/s
	Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen	3,44
Spesifikk varmekapasitet	920 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne	0 S/m
Termisk konduktivitet	0,02674 W/(m · K)
	SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi.

Oksygen,^[a] tidligere kjent som surstoff, er et grunnstoff med kjemisk symbol O og atomnummer 8. Målt i masse er oksygen det grunnstoffet som man finner tredje mest av i universet, etter hydrogen og helium. Ved standard trykk og temperatur er oksygen en toatomig gass uten farge og smak, med kjemisk formel ${\ce {O2}}$ .

Oksygen inngår i flere viktige kjemiske forbindelser i organisk kjemi, som proteiner, nukleinsyrer, karbohydrater og fett. Oksygen finnes også i uorganiske forbindelser som inngår i skjell, tenner og bein. Oksygen er det grunnstoffet man finner mest av i levende organismer, da oksygen inngår i vann, som er hovedbestanddelen i alle livsformer (eksempelvis består menneskekroppen av to tredeler vann. Cyanobakterier, alger og planter danner oksygen, og inngår i cellulær respirasjon hos alle høytstående livsformer. Oksygen er giftig for anaerobe organismer, som var den vanligste formen for liv på jorden inntil mengden fritt oksygen i atmosfæren økte. Fritt oksygen begynte å akkumuleres i atmosfæren for om lag 2,5 milliarder år siden, omtrent en milliard år etter at organismene oppsto.^[1]^[2] Toatomig oksygengass utgjør 20,95 prosent av volumet i luft.^[3] Oksygen er grunnstoffet som man finner mest av i jordskorpen. Oksygenforbindelser, som silisiumdioksid, utgjør samlet nesten halvparten av jordskorpens masse.^[4]

Historie

Oksygen ble først oppdaget sent i det sekstende århundre, av Michał Sędziwój, en polsk alkymist og filosof. Sędziwój beskrev gassen som ble utskilt fra oppvarmet kaliumnitrat (salpeter), og kalte den «livseliksiren».

Oksygen ble mer kvantitativt oppdaget av den svenske farmasøyten Carl Wilhelm Scheele noen tid før 1773, men oppdagelsen ble ikke offentliggjort før etter den uavhengige oppdagelsen til Joseph Priestley den 1. august 1774. Priestley utgav sine oppdagelser i 1775 og Scheele i 1777; følgelig har Priestley fått anerkjennelsen som stoffets oppdager. Både Scheele og Priestley produserte oksygen ved å varme opp kvikksølvoksid.

Scheele kalte gassen «brannluft», på grunn av at det var den eneste kjente gassen som kunne opprettholde forbrenning. Senere ble gassen kalt «vitalluft», ettersom den var og er livsviktig for eksistens.

Gassen er navngitt av Antoine Lavoisier, etter Priestleys utgivelse i 1775, fra greske ὀξύς (oxys «skarp»), og betyr «syredanner». Navnet gjenspeiler datidens vanlige overbevisning om at alle syrer inneholder oksygen. Dette er også opprinnelsen til det tidligere norske navnet på oksygen, surstoff.^[5] I Danmark laget Hans Christian Ørsted et eget navn, ilt, avledet av ordet ild.

Oksygenatomets elektronskall.

Egenskaper

Oksygen ligger i gruppe 16 i det periodiske system. Rent oksygen (O₂) opptrer som gass i naturen, og er en forutsetning for levende organismer her på Jorden. Oksygen kan også opptre i forbindelser sammen med de fleste andre grunnstoffer. På grunn av sin høye elektronegativitet danner det lett forbindelser med metaller.

Isotoper

Naturlig forekommende oksygen består av 3 stabile isotoper: ${\ce {^1^6O}}$ (99,757 %), ${\ce {^1^7O}}$ (0,038 %), ${\ce {^1^8O}}$ (0,205 %). I tillegg er 14 kunstig fremstilte ustabile (og dermed radioaktive) isotoper kjent. De mest stabile av disse er ${\ce {^1^5O}}$ med halveringstid 122,24 sekunder, ${\ce {^1^4O}}$ med halveringstid 70,606 sekunder, ${\ce {^1^9O}}$ med halveringstid 26,91 sekunder, og ${\ce {^2^0O}}$ med halveringstid 13,51 sekunder. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 4 sekunder.^[6] Atommassen varierer fra 12,034404895 u for ¹²O, til 28,05781 u for ²⁸O.

Fakta om oksygen

I det periodiske system har oksygen nummer 8, dvs. at det i et oksygenatom er 8 protoner.
Den absolutt vanligste isotopen av oksygen (99,7 %) har 8 nøytroner.
Oksygen produseres ved å kjøle ned luft til den blir flytende. Luften destilleres, og man skiller ut nitrogen og argon i tillegg til oksygen som ved atmosfæretrykk har et kokepunkt på minus 183 grader. Oksygen lagres under 200 bars trykk^{[trenger referanse]} som gass på flasker eller dypkjølt som flytende oksygen på vakuumisolerte tanker hos større brukere som industri og sykehus.
Flytende oksygen er paramagnetisk.
Oksygenatomer er normalt satt sammen parvis som O₂, i dagligtale også kalt surstoff.
3 atomer satt sammen er Ozon; O₃.

CAS-nummer: 7782-44-7

Forekomst

Oksygen er det vanligste grunnstoffet i jordens biosfære (luft, hav og landjord) målt i masse. Etter hydrogen og helium er oksygen det tredje vanligste grunnstoffet i det kjente universet.^[7] Om lag 0,9 prosent av solens masse består av oksygen,^[3] det utgjør 49,2 prosent av jordskorpens masse,^[4] og er det grunnstoffet som utgjør størst andel av verdenshavenes masse, med 88,8 prosent. Oksygen er det grunnstoffet man finner nest mest av i jordens atmosfære, hvor grunnstoffet utgjør 20,8 prosent av volumet, og 23,1 prosent av massen, tilsvarende 10¹⁵ tonn.

I luften finnes det rent i de to allotrope formene oksygengass ( ${\ce {O2}}$ ) og ozon ( ${\ce {O3}}$ ). Oksygen har vanligvis oksidasjonstall -II i kjemiske forbindelser. Oksid kan bli sure, basiske eller amfotære.

Viktige forbindelser

Oksid (karbondioksid ( ${\ce {CO2}}$ ))
Hydrogenperoksid ( ${\ce {H2O2}}$ )
Vann ( ${\ce {H2O}}$ ')

Mange grupper av organiske forbindelser, som alkoholer, karboksylsyrer og aldehyd, inneholder oksygen.

Anvendelse

Isotopen ${\ce {^1^5O}}$ blir brukt i positronemisjonstomografi. Oksygen brukes i medisinsk behandling, til gassveising og -skjæring av stål, i prosessindustrien, i metallurgisk industri, i smelteverk, av fiskeoppdrettere etc.

Faremomenter

Så godt som alt liv er avhengig av oksygen, og gassen opprettholder enhver forbrenning. Ved oksygenoverskudd fra for eksempel en oksygenlekkasje som øker luftens 21 % oksygeninnhold til 25 %, vil alt brenne raskere, tenne lettere, og være mye vanskeligere å slukke.

Oksygenunderskudd kan oppstå i forskjellige arbeidssituasjoner. Arbeid i dårlig ventilerte rom, arbeid i siloer eller gjødselkjellere er typiske steder, og ikke minst der hvor det brukes gasser som fortrenger oksygen. En enkel test på om oksygeninnholdet i luften er nede på et kritisk nivå, er å tenne et stearinlys. Hvis det brenner, er sjansene for å overleve gode. Hvis det slukner, er oksygeninnholdet i luften under 10-12 %, og det er stor fare for at hjernefunksjonene svekkes og at bevisstløshet vil inntreffe.

Se også

Fotnoter

Type nummerering

^ fra gresk ὀξύς, oxys, «syre», bokstavelig «skarp», fra smaken av syrer, og -γενής, -genēs, «produsent», bokstavelig «opphav»

Referanser

^ «NASA Research Indicates Oxygen on Earth 2.5 Billion Years Ago» Arkivert 13. mars 2008 hos Wayback Machine., pressemelding fra NASAs hjemmesider, 27. september 2007. Besøkt 27. desember 2013 (en)
^ «The Mystery of Earth’s Oxygen», av Carl Zimmer, The New York Times, 3. oktober 2013. Besøkt 27. desember 2013 (en)
^ ^a ^b Cook & Lauer (1968), s. 500
^ ^a ^b «Oxygen». Los Alamos National Laboratory. Arkivert side lastet opp 26. oktober 2007. Arkivert side besøkt 19. desember 2013 (en)
^ Pedersen, Bjørn. (2018, 4. oktober). Oksygen. I Store norske leksikon. Hentet 6. oktober 2018 fra https://snl.no/oksygen
^ Lawrence Berkeley National Laboratory – Isotoptabell for oksygen Arkivert 18. mai 2008 hos Wayback Machine.
^ Emsley (2001), s. 297

Litteratur

Cook, Gerhard A.; Lauer, Carol M.: The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York (1968): Reinhold Book Corporation (en)
Emsley, John: Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford, England (2001): Oxford University Press. ISBN 0-19-850340-7 (en)

Eksterne lenker

(en) Oxygen – kategori av bilder, video eller lyd på Commons
(en) Oxygen – galleri av bilder, video eller lyd på Commons
(en) Webelements – informasjon om oksygen

[1] ra gresk ὀξύς, oxys, «syre», bokstavelig «skarp», fra smaken av syrer, og -γενής, -genēs, «produsent», bokstavelig «opphav»

[NASA_(2007)-2] «NASA Research Indicates Oxygen on Earth 2.5 Billion Years Ago» Arkivert 13. mars 2008 hos Wayback Machine., pressemelding fra NASAs hjemmesider, 27. september 2007. Besøkt 27. desember 2013 (en)

[Zimmer_(2013)-3] «The Mystery of Earth’s Oxygen», av Carl Zimmer, The New York Times, 3. oktober 2013. Besøkt 27. desember 2013 (en)

[CL500-4] Cook & Lauer (1968), s. 500

[LosAlamos261007-5] «Oxygen». Los Alamos National Laboratory. Arkivert side lastet opp 26. oktober 2007. Arkivert side besøkt 19. desember 2013 (en)

[Pedersen_(2018)-6] Pedersen, Bjørn. (2018, 4. oktober). Oksygen. I Store norske leksikon. Hentet 6. oktober 2018 fra https://snl.no/oksygen

[LBNL-7] Lawrence Berkeley National Laboratory – Isotoptabell for oksygen Arkivert 18. mai 2008 hos Wayback Machine.

[8] Emsley (2001), s. 297

[a]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]