Osíxeno

O **osíxeno** ou **oxíxeno** (pronunciado /oks/), é un elemento químico de número atómico 8 e símbolo **O**. Forma parte do grupo dos calcóxenos e é un non metal reactivo e forte axente oxidante que forma compostos facilmente coa maioría doutros elementos, principalmente en forma de óxidos. Ten a segunda electronegatividade máis alta de todos os elementos químicos, só superado polo flúor. Medido pola súa masa, o osíxeno é o terceiro elemento máis abundante do universo, tras o hidróxeno e o helio, e o máis abundante na codia terrestre como parte de compostos óxidos, formando practicamente a metade da súa masa. Non obstante, varios estudos dos niveis de osíxeno atmosférico indican unha progresión global descendente da proporción deste elemento, principalmente a causa das emisións procedentes da queima de combustibles fósiles.

É un gas incoloro, inodoro e insípido. Unha gran parte das clases maiores de moléculas orgánicas dos organismos vivos conteñen osíxeno, como as proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos e graxas, así como nos constituíntes maioritarios inorgánicos de cascas animais, dentes e ósos. A maior parte da masa dos organismos vivos ten o osíxeno, un dos compoñentes da auga, como o principal constituínte das formas de vida. Participa de forma moi importante no ciclo enerxético dos seres vivos, esencial na respiración celular dos organismos aerobios.

Debido á súa reactividade química, o osíxeno non pode permanecer na atmosfera terrestre como elemento libre sen ser reabastecido constantemente pola acción fotosintética dos organismos que utilizan a enerxía solar para producir osíxeno. O osíxeno elemental O2 soamente empezou a acumularse na atmosfera logo da aparición destes organismos, aproximadamente fai 2500 millóns de anos. O alótropo ozono () é un forte absorbente de radiación ultravioleta, e a capa de ozono a grande altitude da Terra axuda a protexer a biosfera desta radiación. Porén, o ozono é un axente contaminante preto da superficie terrestre, dándose como produto derivado do *smog*. A altitudes de órbita baixa terrestre, o osíxeno atómico presente causa a corrosión das naves espaciais.

O osíxeno foi descuberto de forma independente polo químico sueco Carl Wilhelm Scheele en Uppsala cara ao ano 1773, e polo científico británico Joseph Priestley en Wiltshire no ano 1774, ou como unha combinación dun enlace de dous electróns e dous enlaces de tres electróns.

miniatura|esquerda|Un fío de osíxeno líquido desvíase por un campo magnético, ilustrando a súa propiedade paramagnética.
O osíxeno triplete é o estado fundamental da molécula O2, que ten dous electróns desemparellados que ocupan dous orbitais moleculares dexenerados. Estes orbitais clasifícanse como antienlaces -debilitan a orde de enlace de tres a dous-, de maneira que o enlace do diosíxeno é máis débil que o triplo enlace do nitróxeno diatómico, no que todos os orbitais dos enlaces moleculares se reenchen, pero algúns orbitais de antienlace non o están.

Na súa forma normal de triplete, as moléculas de O2 son paramagnéticas; é dicir, que en presenza dun campo magnético forman un imán, debido ao momento magnético do spin dos electróns desemparellados na molécula e a interacción de cambio negativa entre moléculas de O2 contiguas. Un imán atrae o osíxeno líquido ata tal punto que, en demostracións de laboratorio, un fío de osíxeno líquido pode sosterse contra o seu propio peso entre os polos dun imán potente.

O osíxeno molecular singlete é un nome dado a varias especies de O2 de maior enerxía, nas que todos os spins dos electróns se emparellan. É moito máis reactivo con moléculas orgánicas habituais que o osíxeno molecular en si mesmo. Na natureza, o osíxeno singlete adóitase formar coa auga na fotosíntese, usando a enerxía solar. Tamén se produce na troposfera por mor da fotólise do ozono pola luz de onda curta, así como polo sistema inmunitario como unha fonte de osíxeno activo. Nos organismos fotosintéticos -e posiblemente tamén nos animais- os carotenoides xogan un papel fundamental na absorción de enerxía do osíxeno singlete e a conversión deste ao seu estado non excitado antes de que poida causar dano aos tecidos.

### Alótropos 
[miniatura|O ozono é un gas pouco común na Terra e encóntrase na súa maior parte na [estratosfera.|alt=El átomo central está cargado positivamente e os átomos exteriores.]]
O alótropo máis normal do osíxeno elemental é o chamado diosíxeno (O2), que ten unha lonxitude de enlace de 121&nbsp;pm e unha enerxía de enlace de 498&nbsp;kJ•mol−1, menor que a enerxía dos outros enlaces dobres ou pares de enlaces simples presentes na biosfera, e responsable da reacción exotérmica do O2 con calquera molécula orgánica. Esta é a forma que usan as formas de vida complexas, como os animais, na súa respiración celular e é a forma que ten unha grande importancia na composición da atmosfera terrestre.

O triosíxeno (O3) coñécese habitualmente como ozono e é un alótropo moi reactivo, daniño para o tecido pulmonar. O ozono prodúcese na atmosfera superior cando o O2 se combina co osíxeno atómico a causa da división do O2 pola radiación ultravioleta. e deuse por descontado que existía nunha das seis fases do osíxeno sólido. En 2006 demostrouse que esta fase, creada mediante a presurización do O2 a 20&nbsp;GPa, é, de feito, un clúster O8 do sistema trigonal. Este clúster ten potencial para ser un oxidante moito máis potente que o O2 e o O3 e podería, polo tanto, ser usado como propulsor de foguetes. e demostrouse en 1998 que a temperaturas moi baixas se converte en supercondutor.

### Propiedades físicas 
miniatura|A menor temperatura da auga aumenta a concentración de O2 disolto na superficie mariña.|alt=O mapamundi sinala que o osíxeno da superficie mariña reducese en torno ao ecuador e incrementase preto dos polos

O osíxeno é máis soluble en auga que o nitróxeno; esta contén en disolución aproximadamente unha molécula de O2 por cada dúas moléculas de N2, comparado coa proporción na atmosfera, que vén ser de 1:4. A solubilidade do osíxeno na auga depende da temperatura, disolvéndose arredor do dobre (14,6&nbsp;mg•L−1) a 0&nbsp;°C que a 20&nbsp;°C (7,6&nbsp;mg•L−1). A 25&nbsp;°C e 1 atmosfera de presión, a auga doce conten arredor de 6,04&nbsp;mililitros&nbsp;(ml) de osíxeno por litro, mentres que a auga mariña contén arredor de 4,95&nbsp;ml por litro. A 5&nbsp;°C a solubilidade incrementase ata 9,0&nbsp;ml (un 50 % máis que a 25&nbsp;°C) por litro na auga e 7,2&nbsp;ml (45 % máis) na auga do mar. Tanto o O2 líquido como o sólido son substancias cunha suave cor azul ceo causado pola absorción no vermello, en contraste coa cor azul do ceo, que se debe á dispersión de Rayleigh da luz azul. O O2 líquido de gran pureza adóitase obter a través da destilación fraccionada de ar licuado. O osíxeno líquido tamén pode producirse por condensación do ar, usando nitróxeno líquido como refrixerante. É unha substancia altamente reactiva e debe separarse de materiais inflamables.

A espectroscopia do osíxeno molecular asóciase cos procesos atmosféricos das auroras e outras emisións de luz na atmosfera. A absorción no continuo Herzberg e nas bandas de Schumann–Runge no ultravioleta produce osíxeno atómico de notable importancia na química da atmosfera media. O osíxeno molecular singlete en estado excitado é responsable da luminescencia química vermella nas solucións.

### Abundancia 
[miniatura|upright|esquerda|A [nebulosa Ollo de gato ten rexións ricas en osíxeno ionizado, mostrado de cor verde na imaxe.]]
O osíxeno é o elemento químico máis abundante, por masa, na biosfera, o aire, o mar e o chan terrestre. É, así mesmo, o terceiro máis abundante no universo, tralo hidróxeno e o helio. A Terra é unha excepción entre os planetas do sistema solar pola alta concentración de osíxeno gasoso na súa atmosfera; por exemplo, Marte (cun 0,1 % de O2 do total do seu volume) e Venus teñen concentracións moito menores. Con todo, o O2 que rodea a estes planetas provén exclusivamente das reaccións que sofren moléculas que conteñen osíxeno, como o dióxido de carbono, por efecto da radiación ultravioleta.

Os óxidos de metais, silicatos (SiO44-) e carbonatos (CO32-) atópanse a miúdo en rochas e chan. Na atmosfera atópase como osíxeno molecular, O2, dióxido de carbono e en menor proporción como monóxido de carbono (CO), ozono (O3), dióxido de nitróxeno (NO2), monóxido de nitróxeno (NO) ou dióxido de xofre (SO2). Nos planetas exteriores (os que están máis lonxe do Sol) e en cometas atópase auga xeada e outros compostos de osíxeno, por exemplo, en Marte hai dióxido de carbono xeado. O espectro deste elemento tamén se aprecia con frecuencia nas estrelas.

A infrecuentemente alta concentración de osíxeno gasoso na Terra é o resultado do ciclo de circulación. Este ciclo bioxeoquímico describe o movemento do osíxeno no interior das súas tres principais reservas no planeta: a atmosfera, a biosfera e a litosfera. O factor de condución máis importante neste ciclo é a fotosíntese, responsable da atmosfera moderna da Terra, que libera osíxeno na atmosfera, mentres que os procesos de respiración e descomposición elimínano. No equilibrio actual, a produción e o consumo teñen lugar cun cociente aproximado de 1/2000 da totalidade do osíxeno atmosférico por ano.

O osíxeno non combinado tamén se dá en solucións nas masas de auga do planeta. A maior solubilidade do O2 a baixa temperatura ten implicacións importantes para a vida mariña, xa que os océanos polares sosteñen unha densidade de vida moito maior debido ao seu superior contido de osíxeno. A cantidade de O2 na auga pode verse reducida pola contaminación hídrica, debido á acción da descomposición das algas e outros biomateriais por un proceso chamado eutrofización. Os científicos avalían este aspecto da calidade da auga a través da medición da súa demanda biolóxica de osíxeno, ou cantidade de O2 necesaria para degradar a materia orgánica acumulada.

### Isótopos e orixe estelar 
miniatura|esquerda|upright|Na fase tardía da vida dunha estrela masiva, o 16O concentrase na capa O, o 17O faino na capa H e o 18O na capa He.|alt=Un diagrama dunha esfera concéntrica mostrando, desde o núcleo até a cortiza exterior, estratos de ferro, silicio, osíxeno, neón, carbón, helio e hidróxeno.
O osíxeno que atopamos na natureza componse de tres isótopos estables: 16O, 17O e 18O, sendo o 16O o máis abundante (99,762 % de abundancia natural). A maior parte do 16O sintetízase ao final do proceso de combustión do helio nunha estrela masiva, pero outra parte prodúcese no proceso de combustión do neon. O 17O xorde fundamentalmente pola combustión do hidróxeno en helio durante o ciclo CNO, converténdoo nun isótopo común nas zonas de combustión de hidróxeno nas estrelas. para producir nitróxeno e, para os máis pesados que o 18O, a desintegración beta para formar flúor. Os compostos noutro estado de oxidación son moi pouco comúns: -1/2 (superóxidos), -1/3 (ozónidos), 0 (elemental, hipofluoroso), +1/2 (diosixenil), +1 (difluoruro de diosíxeno) e +2 (difluoruro de osíxeno).

A súa alta electronegatividade fai que reaccione con case calquera elemento químico, agás os gases nobres. O composto máis salientable que forma é a auga (H2O); outros compostos ben coñecidos son o dióxido de carbono, os alcois (R-OH), aldehidos, (R-CHO), e ácidos carboxílicos (R-COOH). Os radicais clorato (ClO3-), perclorato (ClO4-), cromato (CrO42-), dicromato (Cr2O72-), permanganato (MnO4-) e nitrato (NO3-) son fortes axentes oxidantes. O ozono (O3) fórmase por descargas eléctricas en presenza de osíxeno molecular, como por exemplo durante as tormentas eléctricas. Tamén se ten atopado no osíxeno líquido, en pequenas cantidades, unha dobre molécula de osíxeno (O2)2.

### Óxidos e outros compostos inorgánicos 
A auga (H2O) é o óxido de hidróxeno e é o composto de osíxeno máis común. Os átomos de hidróxeno están enlazados covalentemente ao osíxeno na molécula da auga, pero nunha masa de auga tamén están atraídos (cunha atracción duns 23,3&nbsp;kJ•mol−1 por átomo de hidróxeno) polo átomo de osíxeno doutra molécula de auga próxima. Estes enlaces de hidróxeno entre as moléculas de auga mantéñenas aproximadamente un 15 % máis preto do que sería esperable nun líquido simple só coas forzas de van der Waals.
[miniatura|esquerda|Os óxidos, como o [óxido de ferro, fórmanse cando o osíxeno se combina con outros elementos.]]
Debido a súa electronegatividade, o osíxeno forma enlaces químicos con case todos os demais elementos a temperaturas elevadas para dar os óxidos correspondentes. Con todo, algúns elementos forman óxidos directamente en condicións normais de presión e temperatura, como o óxido formado do ferro. A superficie de metais como o aluminio e o titanio oxidase en presenza do aire e cóbrese cunha fina capa de óxido que pasiva o metal e ralentiza a corrosión. Algúns dos óxidos metálicos de transición atópanse na natureza como compostos non estequiométricos, con lixeiramente menos metal do que a fórmula química suxire. Por exemplo, o FeO (wustita), que se forma de xeito natural, escríbese en realidade como Fex-1O, onde a «x» está normalmente en torno a 0,05.

O osíxeno como composto está presente na atmosfera en pequenas cantidades en forma de dióxido de carbono (CO2). As rochas da codia terrestre compóñense en gran parte de óxidos de silicio (dióxido de silicio SiO2, que se atopa no granito e a area), de aluminio (alúmina Al2O3, na bauxita e o corindón), de ferro (óxido férrico Fe2O3, na hematita e no óxido) e de calcio (carbonato de calcio CaCO3, na calcaria). O resto da codia terrestre componse tamén de compostos de osíxeno, en particular varios silicatos complexos. No manto terrestre, que ten unha masa moito maior que a codia terrestre, abundan os silicatos de ferro e magnesio.

Os silicatos solubles en auga coas formas Na4SiO4, Na2SiO3 e Na2Si2O5 utilízanse como deterxentes e adherentes. O osíxeno tamén actúa como ligazón para metais de transición, formando enlaces de O2 metálico co átomo de iridio no complexo de Vaska, co platino no PtF6 e co centro de ferro no grupo hemo da hemoglobina.

### Compostos orgánicos e biomoléculas 
[miniatura|O osíxeno representa máis do 40 % da [masa molecular da molécula do ATP]]
Entre as clases máis importantes de compostos orgánicos que conteñen osíxeno están os seguintes (onde «R» é un grupo orgánico): alcohois (R-OH), éteres (R-O-R), cetonas (R-CO-R), aldehidos (R-CO-H), ácidos carboxílicos (R-COOH), ésteres (R-COO-R), anhídridos de ácido (R-CO-O-CO-R) e amidas (R-C(O)-NR2). Hai moitos disolventes orgánicos importantes que conteñen osíxeno, entre eles: acetona, metanol, etanol, alcohol isopropílico, furano, tetrahidrofurano, éter etílico, dioxano, etanoato de etilo, dimetilformamida, dimetilsulfóxido, ácido acético e ácido fórmico. A acetona (CH3(CO)CH3) e o fenol (C6H5OH) úsanse como materiais na síntese de moitas substancias diferentes. Outros compostos orgánicos importantes que conteñen osíxeno son: glicerol, formaldehido, glutaraldehido, ácido acético e acetamida. Os epóxidos son éteres nos cales o átomo de osíxeno forma parte dun anel de tres átomos.

O osíxeno reacciona espontáneamente con moitos compostos orgánicos a temperatura ambiente ou inferior, nun proceso chamado autoxidación. A maior parte dos compostos orgánicos que conteñen osíxeno non se producen pola acción directa do O2. Os compostos orgánicos importantes na industria e o comercio producidos por oxidación directa dun precursor inclúen ao óxido de etileno e o ácido peracético. Só unhas cantas biomoléculas complexas comúns, como o escualeno e o caroteno, non conteñen osíxeno. Dos compostos orgánicos con relevancia biolóxica, os carbohidratos conteñen a maior proporción de osíxeno na súa masa. Todas as graxas, ácidos graxos, aminoácidos e proteínas conteñen osíxeno (debido á presenza de grupos carbonilos neses ácidos e os seus residuos de éster). O osíxeno tamén está presente en grupos de fosfato () nas moléculas bioloxicamente importantes que transportan enerxía, ATP e ADP, na estrutura pentosa-fosfato e nas purinas (excepto a adenina e as pirimidinas do ARN e ADN) e nos ósos como fosfato de calcio e hidroxiapatita.

## Papel biolóxico 
### Fotosíntese e respiración 
O osíxeno respirado polos organismos aerobios, liberado polas plantas mediante a fotosíntese, participa en posteriores procesos na conversión de nutrientes en enerxía (ATP). O osíxeno molecular é o aceptor último de electróns da cadea de transporte de electróns na respiración aeróbica celular. A súa diminución provoca hipoxemia, e a falla total del, anoxia que pode provocar a morte do organismo. Segundo algunhas estimacións, as algas verdes e as cianobacterias de ambientes mariños proporcionan ao redor do 70 % do producido na Terra, e as plantas terrestres, o resto. Outros investigadores estiman que a contribución oceánica ao osíxeno atmosférico é aínda maior, mentres que outros a sitúan por baixo, en torno a un 45 % do osíxeno atmosférico total do planeta cada ano.

miniatura|esquerda|A fotosíntese divide a auga para liberar O2 e une o CO2 ao azucre.
Unha fórmula global simplificada da fotosíntese é:

6 CO2 + 6 H2O + fotóns → C6H12O6 + 6 O2 
dióxido de carbono + auga + luz solar → glicosa + diosíxeno

A formación fotolítica do osíxeno a partir de moléculas de auga ten lugar nas membranas dos tilacoides dos organismos fotosintéticos e require a enerxía de catro fotóns. Están implicados moitos procesos, pero o resultado é a formación dun gradiente de protóns a través da membrana tilacoidal, que se usa para sintetizar adenosín trifosfato (ATP) por medio da fotofosforilación, e a redución do NADP+. O O2 resultante da oxidación e rotura da molécula de auga libérase á atmosfera.

O diosíxeno molecular é esencial para a respiración celular en todos os organismos aerobios, xa que as mitocondrias o usan na súa cadea de transporte electrónico, o que indirectamente axuda a que máis tarde se xere adenosín trifosfato durante a fosforilación oxidativa. A ecuación da reacción global da respiración aeróbica é basicamente a contraria á da fotosíntese (aínda que o proceso non é o inverso, senón moi diferente) e simplifícase da seguinte forma:
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + 2880 kJ•mol−1

Nos vertebrados, o O2 difunde a través de membranas pulmonares ou polas branquias cara aos glóbulos vermellos. A hemoglobina únese ao O2 cambiando a súa cor dun vermello azulado a un vermello brillante

### Contido no corpo 
O contido de osíxeno libre expresado como presión parcial no corpo dun organismo vertebrado vivo é normalmente maior no sistema respiratorio e diminúe ao longo de calquera sistema arterial, os tecidos periféricos e o sistema venoso, respectivamente. A presión parcial é a presión que tería o osíxeno se ocupase por si só o volume.

### Acumulación na atmosfera 
miniatura|esquerda|300px|Acumulación do O2 na atmosfera terrestre: 1) Sen produción de O2; 2) O2 producido, pero absorbido en océanos e rochas do fondo mariño; 3) O O2 comeza a saír dos océanos, pero é absorbido pola superficie terrestre e debido á formación da capa de ozono; 4–5) O O2 descende e o gas acumulase.
O osíxeno gasoso non combinado era case inexistente na atmosfera terrestre antes da evolución das bacterias e arqueas fotosintéticas. Apareceu por primeira vez en cantidades significativas durante o eón Paleoproterozoico (fai ao redor de 3000 e 2300 millóns de anos). Nun principio, o osíxeno combinouse con ferro disolto nos océanos para crear formacións de ferro bandeado. Os océanos comezaron a exhalar osíxeno non combinado fai ao redor de 3000 e 2700 millóns de anos, alcanzando o 10 % do seu nivel actual hai uns 1700 millóns de anos.

A presenza de grandes cantidades de osíxeno non combinado disolto nos océanos e na atmosfera puido conducir á extinción da maioría dos organismos anaerobios que vivían entón, durante a Grande Oxidación (*catástrofe do osíxeno*) hai uns 2400 millóns de anos. Con todo, o uso de O2 na respiración celular permite producir aos organismos aerobios moito máis ATP que os anaerobios, axudando aos primeiros a dominar a biosfera da Terra. A fotosíntese e a respiración celular do O2 permitiron a evolución das células eucariotas e, finalmente, a aparición de organismos multicelulares complexos como plantas e animais.

Desde o comezo do período Cámbrico fai 540 millóns de anos, os niveis de O2 flutuaron entre o 15 % e o 30 % por volume. Cara a finais do Carbonífero (hai uns 300 millóns de anos) o nivel de O2 na atmosfera alcanzou un volume máximo do 35 %, As variacións nos niveis de osíxeno ó longo da historia foron modificando os distintos climas. A redución de niveis de osíxeno causou unha baixada na densidade atmosférica, que á súa vez incrementou a evaporación de auga na superficie, dando lugar a un incremento de precipitacións e unhas temperaturas máis temperás. A actividade humana, incluíndo a combustión de 7000 millóns de toneladas de combustible fósil cada ano, tivo un impacto moi pequeno na cantidade de osíxeno combinado na atmosfera.

## Historia 
### Primeiros experimentos 
[miniatura|upright|O experimento de [Filón de Bizancio|Filón inspirou a investigadores posteriores.]]
Un dos primeiros experimentos coñecidos sobre a relación entre a combustión e o aire desenvolveuno o escritor sobre mecánica da Antiga Grecia Filón de Bizancio, no século II a. C. Na súa obra *Pneumatica*, Filón observou que invertendo un recipiente sobre unha candea prendida e rodeando o pescozo deste con auga, unha parte do líquido subía polo pescozo. Supuxo, de forma incorrecta, que algunhas porcións do aire no recipiente convertíanse no elemento clásico lume e, entón, era capaz de escapar a través de poros no cristal. Moitos séculos despois, Leonardo da Vinci observou que unha porción do aire consómese durante a combustión e a respiración.

A finais do século XVII, Robert Boyle probou que o aire é necesario para a combustión. O químico inglés John Mayow perfeccionou o seu traballo mostrando que só requiría dun compoñente do aire, que chamou *spiritus nitroaereus* ou simplemente *nitroaereus*. Nun experimento, descubriu que, colocando un rato ou unha candea acesa nun contedor pechado sobre auga, facía que esta subise e substituíse un catorceavo do volume do aire antes de que se apagase a candea e morrese o rato. Debido a isto, supuxo que o *nitroaereus* consómese tanto pola respiración coma pola combustión.

Mayow observou que o antimonio incrementaba o seu peso ao quentarse e inferiu que o *nitroaereus* combinárase con el. Isto puido deberse en parte á prevalencia da filosofía da combustión e a corrosión, denominada teoría do floxisto, que por aquel entón era a explicación preferida para eses procesos.

Esta teoría, establecida en 1667 polo químico alemán Johann Joachim Becher e modificada polo tamén químico Georg Stahl en 1731, postulaba que todos os materiais combustibles constaban de dúas partes; unha, chamada floxisto, que era emitida ao queimar a substancia en cuestión, e outra, denominada desfloxisticada, que se tiña pola súa verdadeira forma o *calx* (cinza; creta en latín).

O seu traballo non tivo recoñecemento inmediato, sendo en ocasións atribuído a Joseph Priestley, que fixo un descubrimento independente o 1 de agosto de 1774. Este levou a cabo un experimento no que enfocou a luz solar sobre óxido de mercurio(II) (HgO) no interior dun tubo de cristal, que liberou un gas que el chamou «aire desfloxisticado». Notou que as candeas prendían máis vivamente no gas e que o rato estaba máis activo e vivía máis tempo mentres o respiraba. Tras inhalar el mesmo o gas, escribiu: «A sensación do gas nos meus pulmóns non era perceptiblemente diferente ao do aire normal, pero sentín o meu peito particularmente lixeiro e desafogado durante un intre despois». Debido a que publicou os seus achados primeiro, Priestley adoita ser considerado o autor do descubrimento.

O famoso químico francés Antoine Lavoisier reclamou posteriormente ter descuberto a substancia de forma independente. No entanto, Priestley visitou a Lavoisier en outubro de 1774 e faloulle sobre o seu experimento e de como liberara o novo gas. Scheele tamén escribiu unha carta a Lavoisier o 30 de setembro dese mesmo ano, na que describía o seu propio descubrimento da substancia antes descoñecida, pero o francés nunca recoñeceu tela recibido. Logo da morte de Scheele atopouse unha copia da carta entre as súas pertenzas. Os químicos -en particular sir Humphry Davy en 1812- ao cabo dun tempo determinaron que Lavoisier se equivocara na súa apreciación, pois, de feito, o que forma a base dos ácidos é o hidróxeno, mais o nome xa se popularizara o suficiente como para permanecer.

### Historia posterior 
[miniatura|[Robert Hutchings Goddard|Robert Goddard e un foguete de combustible de osíxeno líquido.]]
A hipótese atómica orixinal de John Dalton asumía que todos os elementos eran monoatómicos e que os átomos dos compostos terían normalmente as relacións atómicas máis simples. Por exemplo, Dalton pensaba que a fórmula da auga era HO, presentando a masa atómica do osíxeno como 8 veces a do hidróxeno, no canto de 16, o valor que se lle dá hoxe en día. En 1805, Louis Joseph Gay-Lussac e Alexander von Humboldt mostraron que a auga está formada por dous volumes de hidróxeno e un de osíxeno e, en 1811, Amedeo Avogadro deu coa correcta interpretación da composición do líquido, baseada na que hoxe se denomina Lei de Avogadro e na suposición de moléculas diatómicas elementais. 

A finais do século XIX, os investigadores déronse conta de que o aire podía licuarse e os seus compoñentes illarse mediante compresión e arrefriamento. Utilizando un método de fervenza, o químico e físico suízo Raoul Pictet evaporou dióxido de xofre para licuar dióxido de carbono, que pola súa banda era evaporado para arrefriar o osíxeno gasoso o suficiente para pasalo a líquido. Enviou un telegrama á Academia de Ciencias de Francia o 22 de decembro de 1877 anunciando o seu descubrimento do osíxeno líquido. Só dous días despois, o físico francés Louis Paul Cailletet anunciou o seu propio método para licuar osíxeno molecular.

En 1891, o químico escocés James Dewar puido producir a suficiente cantidade de osíxeno líquido para estudalo. Máis tarde, en 1901, a soldadura de oxiacetileno demostrouse por primeira vez ao queimar unha mestura de acetileno e O2 comprimido. Este método de soldadura e cortado do metal converteríase despois no habitual.

En 1923, o científico estadounidense Robert Goddard converteuse na primeira persoa en desenvolver un motor foguete, que usaba gasolina como combustible e osíxeno líquido como oxidante. O 16 de marzo, fixo voar con éxito un pequeno foguete propulsado por combustible líquido durante 56&nbsp;m a 97&nbsp;km/h, en Auburn, Massachusetts.

## Produción industrial 
[miniatura|180px|O [voltámetro de Hofmann úsase na electrólise da auga.]]

Empréganse principalmente dous métodos para producir 100 millóns de toneladas de O2 extraídas do aire para usos industriais cada ano

O osíxeno tamén pode producirse mediante a electrólise da auga, descompoñéndoa en osíxeno e hidróxeno, para o que debe usarse unha corrente continua; se se usase unha corrente alterna os gases de cada extremo consistirían en hidróxeno e osíxeno na explosiva relación 2:1. Contrariamente á crenza popular, a relación 2:1 observada na electrólise de corrente continua da auga acidificada non demostra que a fórmula empírica da auga sexa H2O, a menos que se asuman certas premisas sobre a fórmula molecular do hidróxeno e o osíxeno. Un método similar é a evolución electrocatalítica do O2 de óxidos a oxoácidos. Tamén se poden usar catalizadores químicos, como no xerador químico de osíxeno ou nas candeas de osíxeno que se usan no equipamento de apoio en submarinos e que aínda son parte do equipamento estándar en aeroliñas comerciais para casos de despresurización. Outra tecnoloxía de separación do aire consiste en forzar a disolución do aire a través de membranas de cerámica baseadas en dióxido de circonio, xa sexa por alta presión ou por corrente eléctrica, para producir O2 gasoso practicamente puro.

Os tratamentos son o suficientemente flexibles como para ser usados en hospitais, na vivenda do paciente ou, cada vez máis, con instrumentos móbiles. Así, as tendas de osíxeno adoitábanse usar como suplementos de osíxeno, pero fóronse substituíndo polas máscaras de osíxeno e as cánulas nasais.

A medicina hiperbárica (de alta presión) usa cámaras especiais de osíxeno para aumentar a presión parcial do O2 no paciente e, cando son necesarias, no persoal médico. A intoxicación por monóxido de carbono, a mionecrose (gangrena gasosa) e a síndrome de descompresión ás veces trátanse con estes aparellos. O aumento da concentración de O2 nos pulmóns axuda a desprazar o monóxido de carbono do hemogrupo da hemoglobina. O osíxeno é tóxico para a bacteria anaerobia que causa a gangrena gasosa, de maneira que aumentar a súa presión parcial axuda a acabar con elas. A síndrome de descompresión sucédelles aos mergulladores que saen demasiado rápido do mar, o que resulta na formación de burbullas de gas inerte, sobre todo nitróxeno, no seu sangue.

Tamén se usa osíxeno para pacientes que necesitan ventilación mecánica, normalmente a concentracións superiores o 21 % atopado no aire ambiental. Por outra banda, o isótopo 15O usouse de forma experimental na tomografía por emisión de positróns.

### Apoio vital e uso recreativo 
[miniatura|Nos [Traxe espacial|traxes espaciais úsase O2 a baixa presión.]]
Unha aplicación notable do O2 como gas respirable de baixa presión atópase nos traxes espaciais modernos, que envolven o corpo dos seus ocupantes con aire presurizado. Estes dispositivos usan osíxeno case puro a unha presión de ao redor dun terzo da común, resultando nunha presión parcial normal no O2 do sangue. Este intercambio de osíxeno de alta concentración para unha baixa presión é necesario para manter a flexibilidade dos traxes espaciais.

Os mergulladores e os tripulantes de submarinos tamén usan O2 artificialmente proporcionado, pero a maioría usan unha presión normal ou unha mestura de osíxeno e aire. O uso de O2 puro ou case puro en mergullo a presións por encima do nivel do mar limítase xeralmente aos descansos, descompresións e tratamentos de urxencia a relativamente pouca profundidade (~6 metros ou menos). O mergullo a maior profundidade require unha dilución significativa de O2 con outros gases, como nitróxeno ou helio, para axudar a previr a toxicidade do osíxeno.

Os escaladores de montaña e os que viaxan en avións non presurizados ás veces teñen un suplemento de O2. Os pasaxeiros de avións comerciais (presurizados) teñen un fornecemento de O2 para urxencias, que se lles pon automaticamente á súa disposición en caso de despresurización da cabina. Unha perda repentina de presión na cabina activa xeradores químicos de osíxeno sobre cada asento e fanse caer máscaras de osíxeno. Ao tirar da máscara para comezar o fluxo de osíxeno, tal e como indican as instrucións de seguridade, fórzanse as limaduras de ferro no clorato de sodio dentro do recipiente. Prodúcese, entón, un chorro constante de osíxeno debido á reacción exotérmica. Os atletas profesionais, especialmente en fútbol americano, tamén saen do campo en ocasións, durante os descansos, para poñerse máscaras de osíxeno e obter unha estimulación no seu xogo. O efecto farmacolóxico é dubidoso e o efecto placebo é a explicación máis factible.

### Industria 
[miniatura|A maior parte do O2 producido con propósito comercial utilízase para a [Fundición (metalurxia)|fundición do ferro na produción de aceiro.]]
A fundición de mena de ferro na produción de aceiro consome o 55 % do osíxeno producido comercialmente.

### Investigación 
[miniatura|esquerda|500 millóns de anos de [cambio climático comparados co nivel de 18O.]]
Os paleoclimatólogos miden a relación entre o osíxeno-18 e o osíxeno-16 nos esqueletos e exoesqueletos dos organismos mariños para determinar como era o clima hai millóns de anos. As moléculas de auga do mar que conteñen o isótopo máis lixeiro, o osíxeno-16, evapóranse a un ritmo lixeiramente maior que as moléculas que conteñen osíxeno-18 (un 12 % máis pesado); esta disparidade increméntase a baixas temperaturas. En períodos cunha temperatura global máis baixa, a neve e a choiva procedentes desa auga evaporada tenden a ser máis ricas en osíxeno-16, mentres que a auga mariña que queda tende a selo en osíxeno-18. Os organismos mariños, xa que logo, incorporan máis osíxeno-18 nos seus esqueletos e exoesqueletos do que o farían nun medio máis cálido. Os paleoclimatólogos tamén miden directamente esta relación nas moléculas de auga de mostras de núcleos de xeo que se conservaron durante varios centos de miles de anos.

O osíxeno presenta dúas bandas de absorción espectrofotométrica con máximos en lonxitudes de onda de 687 e 760 nanómetros. Algúns científicos de detección remota propuxeron usar a medición do resplandor procedente dos doseis de vexetación naquelas bandas para caracterizar a saúde das plantas desde unha plataforma satelital. Esta aproximación explota o feito de que nesas bandas é posible distinguir a reflectividade da vexetación da súa fluorescencia, que é moito máis débil. A medición ten unha alta dificultade técnica, debido á baixa relación sinal/ruído e a estrutura física da vexetación, pero propúxose como un posible método de monitoreo do ciclo do carbono desde satélites a escala global.

## Seguridade e precaucións 
### Toxicidade 
miniatura|esquerda|Os principais síntomas da toxicidade do osíxeno.
[miniatura|A toxicidade do osíxeno ten lugar cando os pulmóns toman unha [presión parcial do O2 maior do normal, o que pode suceder durante o mergullo.]]
O osíxeno gasoso pode ser tóxico a presións parciais elevadas, producindo convulsións e outros problemas de saúde. A toxicidade xeralmente comeza a aparecer con presións parciais de máis de 50 kPa ou 2,5 veces a presión parcial do O2 a nivel do mar (21 kPa; igual a ao redor do 50 % da composición do osíxeno a presión normal). Isto non resulta un problema excepto para pacientes con ventilación mecánica, debido a que o gas administrado a través das máscaras de osíxeno componse tipicamente de só un 30 %-50 % de O2 por volume (sobre 30 kPa a presión normal), aínda que estas cifras varían sensiblemente dependendo do tipo de máscara.

A respiración de O2 puro en aplicacións espaciais, como nalgúns traxes aeroespaciais modernos ou en naves pioneiras como a Apollo, non causa danos debido ás baixas presións totais utilizadas. No caso dos traxes, a presión parcial do O2 no gas respiratorio atópase, en xeral, sobre 30 kPa (1,4 veces o normal) e a presión parcial resultante no sangue arterial do astronauta só está marxinalmente por encima do normal ao nivel do mar.

A toxicidade do osíxeno para os pulmóns e o sistema nervioso central tamén pode darse no mergullo profundo e no mergullo profesional.

A exposición a presións parciais superiores a 160 kPa (~1,6 atmosferas) podería causar convulsións, normalmente fatais para os mergulladores. A toxicidade aguda pode producirse ao respirar unha mestura de aire con máis dun 21 % de O2 a 66 ou máis metros de profundidade; o mesmo pode ocorrer ao respirar un 100 % de O2 a só 6 metros.

### Combustión e outros riscos 
[miniatura|O interior do módulo de mando do [Apollo 1. O O2 puro a unha presión maior do normal e unha faisca produciron un incendio e polo tanto a morte da tripulación da nave.]]
As atmosferas ricas en osíxeno en presenza de materiais combustibles son susceptibles de provocar incendios que se propagan con gran rapidez, igual que explosións. Os riscos de lume e explosión danse cando os oxidantes concentrados e os combustibles se sitúan demasiado preto entre si; con todo, a ignición, xa sexa pola calor ou por unha faísca, é necesaria para iniciar a combustión. Outro tanto pasa se as fontes de osíxeno son cloratos, percloratos, dicromatos etc.; estes compostos con alto poder oxidante poden provocar tamén queimaduras químicas. O osíxeno por si mesmo non é un combustible, senón un oxidante. Os riscos da combustión tamén se aplican a compostos de osíxeno de alto potencial oxidante, como os peróxidos, cloratos, nitratos, percloratos e dicromatos, porque poden dar osíxeno ao lume.

En caso dun derramo de osíxeno líquido, se este chega a empaparse en materia orgánica como madeira, produtos petroquímicos e asfalto pode provocar que estes materiais detonen de forma impredicible ao sufrir un impacto mecánico posterior. Do mesmo xeito que outros líquidos crioxénicos, en contacto co corpo humano poden causar conxelación en pel e ollos.

## Notas 
;Referencias
:*Todas as referencias en inglés agás cando se indique o contrario*

## Véxase tamén 
### Bibliografía 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 

### Ligazóns externas 
* 
* 
*