El Oxígeno: historia, características, funciones, propiedades, y más

El tercer elemento más común en el universo, es el oxígeno el cual es una de las piedras angulares de la vida y forma compuestos con casi todos los demás elementos. Scheele descubrió el oxígeno de manera independiente en 1772 y Priestley en 1774. Lavoisier le dio su nombre en 1777, del griego “oxus” o ácido.

El Oxígeno

¿Qué es el Oxígeno?

El oxígeno es un gas incoloro, inodoro e insípido, ligeramente soluble en agua que absorbe aproximadamente 1/25 de su volumen. Muy abundante en la naturaleza, se utiliza en la composición de anhídridos, oxácidos y óxidos. Es uno de los elementos del aire y el agua, la materia vegetal y animal y, finalmente, de casi todos los compuestos conocidos. Combinado con hidrógeno, da lugar a dos cuerpos compuestos, el más importante es el agua.

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El agua se compone de una parte de oxígeno para dos partes de hidrógeno, por volumen y 89 partes de oxígeno y 11 partes de hidrógeno en peso. El oxígeno se compone para 1/5 de aire atmosférico; su densidad es de 1.1056 en relación al aire. Se absorbe frío y más caliente por algunos metales y algunos óxidos metálicos: la plata fundida en particular absorbe veintidós veces su volumen sin combinación.

La principal característica del oxígeno es estar eminentemente limpio para quemar otros cuerpos. En química, se dice que un cuerpo se está quemando, cuando se combina con el oxígeno.

A veces, la oxidación se produce con gran calor, se propaga por toda la masa después de ser cebada en un punto; la reacción que se produce libera rápidamente en muy poco tiempo una gran cantidad de luz y calor que hace que los productos de la combustión alcancen una temperatura elevada. Vamos a sumergirnos, por ejemplo, en un matraz lleno de oxígeno, un fósforo que ya no se inflama. (Ver Artículo: El Sincope)

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Pero que todavía tiene algunos puntos rojos y lo veremos encenderse instantáneamente y arder a gran velocidad. Lo mismo se aplica a otros cuerpos, especialmente azufre, carbono y fósforo, que se queman en este gas con gran actividad y dan lugar, en este caso, a la producción de anhídrido sulfuroso, carbónico y fosfórico.

Cuando el oxígeno se combina con otro cuerpo, se produce luz y calor. Este calor y esta luz no son como en el ejemplo citado anteriormente, siempre visibles, porque la combustión está lejos de ser tan rápida como acabamos de ver: un clavo o cualquier pieza de hierro, abandonado al aire húmedo, se une con el oxígeno y se oxida lentamente. De esta manera, la cantidad de calor y luz que se produce se distribuye en un número infinito de momentos y el fenómeno sigue siendo invaluable para nuestros órganos.

La putrefacción de ciertos cuerpos orgánicos se debe solo a una combinación muy lenta con el oxígeno: por lo tanto, el estiércol se descompone, encontrando suficiente calor para vaporizar el agua y formar vapores. De nuevo, es el oxígeno del aire el que da origen a estas llamas errantes que vagan por la noche en la superficie de pantanos y tumbas de cementerios: terror de nuestros antepasados ​​supersticiosos.

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La respiración es una combustión lenta. El aire que penetra en el sistema respiratorio, que difiere con los seres, abandona el oxígeno que pasa con la sangre en el organismo, quema lentamente nuestros tejidos y se transforma en ácido carbónico y agua que se rechazan. La falta de oxígeno causa una asfixia rápida y el exceso es terrible porque quema y luego transforma los tejidos y órganos.

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Durante millones de años, miles y miles de personas han estado absorbiendo el oxígeno del aire, transformándolo, y aún no lo manejan. Este hecho encuentra su explicación de la siguiente manera: la naturaleza ha cargado a las plantas para producir el oxígeno indispensable. Al igual que nosotros, respiran aire atmosférico, pero disfrutan de una propiedad curiosa:

Bajo la acción de la luz, la parte verde de su hoja, llamada clorofila, descompone el ácido carbónico producido por la respiración de los seres humanos, oxígeno que rechaza para asimilar el carbono que combina con ciertas sustancias nutritivas para constituir el tejido de las plantas. Algunos químicos científicos estiman que la totalidad de las plantas diseminadas en el globo terrestre produce alrededor de 100,000 toneladas de oxígeno al año.

El oxígeno puede combinarse consigo mismo y dar a luz a un compuesto donde se condensa más y que toma el nombre de ozono. Es entonces un gas coloreado en azul, con un olor característico (huele a langosta fresca), causando escupir sangre, que ataca y blanquea casi todas las sustancias, oxida y quema las materias orgánicas, ataca con energía el hierro frío, zinc, mercurio.

Entonces es 13 veces más soluble que el oxígeno y se licua a -125 °. Se descompone completamente a 250 grados. Se utiliza como desinfectante, así como para la fabricación de aceites de secado. El aire de la mañana en el campo contiene rastros de ozono, a los cuales atribuimos una acción vigorizante para todos los seres. (Ver Articulo: Buceo Profundo)

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El oxígeno fue descubierto simultáneamente y de forma bastante independiente por dos químicos: el inglés Joseph Priestley y el sueco Ch.-W. Scheele. Priestley descubrió el oxígeno en 1771. Este científico lo obtuvo por primera vez mediante la calcinación del nitre. Luego lo obtuvo calcinando el óxido rojo de mercurio. También descubrió las propiedades oxidantes del oxígeno, pero fue Lavoisier quien, el primero, de 1772 a 1774, extrajo oxígeno del aire.

El notable trabajo que realizó en esta ocasión sirvió de base para la química moderna. Scheele no sabía nada de la investigación de Priestley cuando también descubrió el oxígeno, que producía con óxidos metálicos de los más diferentes tipos, especialmente con óxido de mercurio y manganeso. El oxígeno fue licuado por Cailletet y Raoul Pictet en 1877, a una temperatura de -138 grados y bajo la presión de 22 y media atmósfera. El oxígeno líquido que es azulado hierve a -181 grados.

Fue desde el descubrimiento del oxígeno, el más importante de todos los cuerpos y la sustancia más extendida, la que existe en mayor cantidad en el mundo, que la química abandonó la rutina en la que luchaba: en el que se introdujo la teoría del flogisto de Sthal a principios del siglo XVIII para avanzar hacia los maravillosos descubrimientos de los tiempos modernos.

Tan pronto como se descubrieron los primeros métodos de análisis, no tardaron en perfeccionarse y enriquecerse, y nos dieron la magnífica floración que caracteriza las maravillas de la química del siglo XX.

Historia

Siga la ruta del oxígeno desde los grimorios de los alquimistas hasta los laboratorios químicos, antes de que invierta en nuestro entorno diario. Hoy, las fórmulas químicas O2, H2O, CO2 se han escapado de los tratados de química y los libros escolares para mezclarse con el vocabulario de nuestra vida diaria. Entre ellos, el oxígeno, tanto un símbolo de la vida como un nuevo elixir de la juventud, ha dejado resueltamente a los laboratorios de los químicos para convertirse en una fuente de inspiración poética, pictórica, musical y objeto de nuevos mitos.

A través de esta historia del oxígeno, repleta de historias que se codean, se oponen y se mezclan, el autor presenta una química antes de las fórmulas y ecuaciones, y muestra que no es solo una cuestión de laboratorios e industria, sino una parte integral de la cultura humana. Por lo tanto, el libro propone seguir el curso del oxígeno, desde los grimorios de los alquimistas hasta los laboratorios de químicos, antes de que invierta en nuestro entorno diario.

La química no se trata solo de fórmulas y ecuaciones. Esta historia, que nos llevará desde el Lejano Oriente a Europa a través de Egipto, está llena de historias que se codean, se oponen y se fusionan. En el momento de los alquimistas y sus grimorios herméticos, este conocimiento olía a azufre. Todavía liberaba la misma fragancia asociada con los mismos misterios en los laboratorios de los químicos de los siglos dieciocho y diecinueve, sus sucesores.

Hoy en día, las fórmulas H ² O y CO ² se han escapado de los laboratorios y de los textos para unirse con el vocabulario cotidiano. Para acceder a “H ² O” en un motor de búsqueda en Internet se ofrecerán treinta millones de enlaces que van desde una empresa de limpieza hasta una discoteca, a través de un fabricante de paraguas o un grupo musical estadounidense.

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Hablando de CO ² en nuestro siglo XXI despilfarro de combustibles fósiles, se designa el enemigo número 1 de nuestro clima, a veces olvidando que también es el alimento necesario para las plantas y la vida animal. Estas fórmulas, que se han convertido en algo común, son, como veremos, la culminación de una historia antigua y memorable.

Cada uno de los cientos de elementos químicos que forman la tabla periódica podría dar lugar a una narrativa. Elegimos hablar sobre el oxígeno, el nuevo elixir que ha abandonado decididamente el laboratorio del químico para convertirse en el símbolo de la vida. El del cuerpo, pero también el de la mente.

Esta historia será, al mismo tiempo, una oportunidad para rastrear, a grandes rasgos, una historia de la química, a la que nuestro personaje central servirá como hilo conductor.

Con los filósofos griegos del siglo V aC – Empédocles, Platón y Aristóteles – nos encontraremos con los cuatro elementos (aire, agua, fuego y tierra) que están siempre presentes en nuestro inconsciente colectivo. Esta historia nos lleva, entonces, en los laboratorios de alquimistas y hasta el siglo XVII, con el producto de uno de los últimos de ellos, el alemán Johann Rudolph Glauber. (Ver Articulo: Buceo Libre)

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Más tarde, nos encontramos con los que se muestran como los primeros químicos verdaderos, Stahl Macquer Priestley, Cavendish, antes de llegar a la “revolución Lavoisian.” A través de sus descubrimientos, los cuatro elementos de filósofos no parecen tan definitivamente aniquilado, sino que nace de las cenizas, lanzará un nuevo Phoenix: Oxígeno.

Oxígeno, concebido por Lavoisier como el pilar de una ciencia académica capaz, por su rigor, de competir con la física y las matemáticas. Una ciencia que quiere ser despojada de toda la magia de las químicas anteriores. Oxígeno que, sin embargo, escapará de su creador y se convertirá, como ya se dijo anteriormente en una fuente de inspiración poética, pictórica, musical e incluso un objeto de muchos mitos.

La química a veces se percibe como amenazadora. Puede ser, a menudo. El poder y el conocimiento no siempre se mezclan. A lo largo de esta “historia del oxígeno”, deseamos evocar esta química que busca primero cuestionar a la Naturaleza. Una química que no es solo una cuestión de laboratorios e industrias, sino un elemento integral de la cultura humana.

 El Oxígeno

Características

  • Número atómico 8
  • Masa atómica 15.999 g.mol -1
  • Electronegatividad de pauling 3.5
  • Densidad 1.429 kg / m 3 a 20 ° C
  • Temperatura de fusión -219 ° C
  • Temperatura de ebullicion -183 ° C
  • Radio atómico 0.074 nm
  • Radio jónico 0.14 nm (-2)
  • isótopos 2
  • Configuracion electronica [He] 2s 2 2p 4
  • Energía de primera ionización. 1311 kJ.mol -1
  • Segunda energía de ionización. kJ.mol -1
  • Tercera energía de ionización. 4577 kJ.mol -1
  • Descubrimiento. El nombre de este elemento proviene del griego (genera ácido)

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Funciones

El primer papel del oxígeno es dar energía al cuerpo. Todo sucede al nivel de las células, en los orgánulos pequeños, las mitocondrias, que son verdaderas plantas de energía: con el oxígeno, transforman los nutrientes resultantes de la digestión en energía directamente utilizable por la célula (ATP).

En presencia de oxígeno, una molécula de glucosa puede dar 36 unidades de energía (ATP) pero sin oxígeno, producirá solo 2. El oxígeno también interviene en la lucha contra los patógenos y en el control de los radicales. Moléculas libres, altamente reactivas, cuyo exceso es dañino para el cuerpo (destrucción de las estructuras celulares).

El aire que nos rodea contiene aproximadamente un 21% de oxígeno. Cuando inhalamos, penetra en los alvéolos pulmonares cuyas paredes están recubiertas por capilares sanguíneos. Allí, el oxígeno pasa a la sangre que irriga todas las células del cuerpo. Por el contrario, la sangre libera en los pulmones el dióxido de carbono con el que está cargada. (Ver Articulo: Algas Marinas)

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¿Quién lo Descubrió?

El oxígeno es el resultado de una serie de malentendidos desde el principio, lo que resulta un tanto embarazoso. Para empezar, el nombre es inexacto: estamos hablando de oxígeno, cuando en la mayoría de los casos sería apropiado hablar de oxígeno. El gas, la molécula, que constituye el 20,9% del volumen de la atmósfera terrestre a nivel del mar, está formado por dos átomos de oxígeno unidos por enlaces covalentes.

En segundo lugar, el término oxígeno -del griego oxi “ácido” y el gen “generar”proviene de un error de apreciación del científico Antoine Lavoisier, quien en 1777 denominó a la molécula de la siguiente manera: Le dimos a la base de la porción respirable del aire el nombre de oxígeno porque, en efecto, una de las propiedades más generales de esta base es la de formar ácidos mediante la combinación con la mayoría de las sustancias. Por lo tanto, llamaremos gas oxígeno al encuentro de esta base con la calórica.

Sin embargo, el oxígeno no produce ácido sino óxidos, es decir, un compuesto de oxígeno con un elemento menos electronegativo que éste. El oxígeno tiene la capacidad de formar compuestos muy fácilmente con todos los demás elementos químicos, excepto el flúor, que tiene la mayor electronegatividad. La mayoría de los minerales conocidos en la Tierra son en realidad óxidos: óxido de hierro para la herrumbre, óxido de aluminio para el corindón u óxido de hidrógeno para ¡agua H2O!

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Incluso el parentesco del descubrimiento del oxígeno está mal. Se atribuye con mayor frecuencia al pastor británico Joseph Priestley (1732-1804). En 1774, provocó la liberación de un gas que denominó “aire desphalogenizado” al dirigir los rayos del Sol hacia un tubo de vidrio que contenía óxido de mercurio (HgO).

Observa que la llama de las velas es más brillante en este gas y que los ratones ganan energía y longevidad. Habiendo respirado él mismo, escribió: La sensación en mis pulmones no era significativamente diferente del aire ordinario, pero sentí que mi respiración era particularmente ligera y fácil durante algún tiempo después. El primer experimento de oxigenación celular.

El oxígeno fue descubierto dos años antes por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele (1742-1786). En 1772, produjo oxígeno calentando óxido de mercurio con varios nitratos y llamó a este gas “Feuerluft” o “Air de feu”, refiriéndose a su papel como oxidante.

El químico francés Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) también declaró un descubrimiento independiente, a pesar de una visita anterior de Priestley y de una carta de Scheele, estudiando con mayor precisión los fenómenos de oxidación y combustión, Lavoisier refutó la teoría de la logística (el calor formado por un fluido llamado logística) y clasificó el oxígeno como un elemento químico.

En su libro On Combustion in General, publicado en 1777, demostró que el aire es una mezcla de dos gases: el “aire vital”, esencial para la respiración y la combustión, y el nitrógeno. El nombre se cambió luego a “oxígeno”, pensando Lavoisier erróneamente que el oxígeno es un componente de todos los ácidos. En realidad es hidrógeno. El oxígeno no es acidificante sino oxidante.

Propiedades

Compuestos orgánicos oxigenados: Un grupo funcional (o característico) es un átomo o grupo de átomos que confiere propiedades específicas a las moléculas que lo poseen. Los compuestos que tienen el mismo grupo funcional pertenecen a la misma familia y tienen propiedades químicas similares.

Definición de alcoholes

  • El alcohol es cualquier compuesto orgánico que tiene un grupo hidroxilo- OH unido a un átomo de carbono tetragonal.
  • El átomo de carbono unido al grupo hidroxilo se llama un átomo de carbono funcional.
  • Fórmula general de un alcohol: R – OH
  • R denota un grupo alquilo del tipo: – C n H 2n + 1

Distinguimos:

  1. Alcoholes primarios: El átomo de carbono funcional solo está unido a átomos de hidrógeno o a un solo átomo de carbono.
  2. Alcoholes secundarios: El átomo de carbono funcional está unido a dos átomos de carbono.
  3. Alcoholes terciarios: El átomo de carbono funcional está unido a tres átomos de carbono.

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Complemento

Todos los alcoholes son de gran importancia industrial.

  • Alcohol
  • Metanol
  • Etanol
  • Propanol

Temperatura de ebullición en ° C.

  • 64.7
  • 78.3
  • 97.2

Los alcoholes con una cadena de carbono de menos de 10 átomos de carbono son líquidos incoloros a temperatura normal. El punto de ebullición de los alcoholes es significativamente más alto que el de los alcanos correspondientes. Esta característica está relacionada con la presencia del grupo hidroxilo.

La mayoría de los alcoholes son miscibles con agua en todas las proporciones. Sin embargo, esta miscibilidad disminuye con la longitud de la cadena de carbono. La molécula de un alcohol tiene dos partes:

  • Una parte hidrófoba: la cadena de carbono.
  • Una parte hidrófila: el grupo hidroxilo.
  • La miscibilidad está relacionada con la importancia relativa de estas dos partes.

Los dos alcoholes más importantes son:

  • El etanol (alcohol etílico) que se encuentra en las bebidas alcohólicas. Pequeñas cantidades de etanol causan un estado de euforia. Las dosis más grandes deprimen seriamente el sistema nervioso: ¡consumir con moderación!
  • Metanol o alcohol de madera que puede encontrarse en alcoholes adulterados. Causa ceguera y muerte.
  • Los alcoholes se utilizan como disolventes en farmacia, cosmetología. (Ver Articulo: Algas Verdes)

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Aplicaciones

  • Tratamiento de aguas servidas
  • Piscicultura
  • Sector médico: aire respirable enriquecido.
  • Producción de ozono: desinfección de agua, almacenamiento de alimentos, procesos de oxidación industrial, blanqueo, etc.
  • Cristalería: hornos de aumento de temperatura.

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Beneficios

El papel del oxígeno en nuestras células es primordial. Hay 21% en el aire que respiramos. El aire que respiramos llega directamente a nuestras vías respiratorias hacia nuestros alvéolos pulmonares. La sangre es responsable de transportar el oxígeno que se libera para penetrar en las células (el 95% del oxígeno se fija en la hemoglobina).

La necesidad de oxígeno celular no es la misma para todos. De hecho, las células nerviosas consumen 20 veces más que el músculo en reposo. En tiempos de esfuerzo, el músculo puede consumir 20 veces más energía.

Estar bien oxigenado es:

  • Aumentar el estado de alerta y la memoria.
  • Fortalece tu sistema nervioso y sistema inmunológico.
  • Calma su mente acalorada, actúa como un verdadero reductor de estrés
  • Calmar dolores de cabeza, pensamientos negativos.
  •  Optimiza tu rendimiento deportivo.
  • Ayuda a la recuperación de los músculos

Mejor oxigenación también es mejor respiración. ¿Hay técnicas?

Controla tu respiración para alcanzar el bienestar. En promedio, la frecuencia de nuestra respiración es de 15 respiraciones / minuto . Si la respiración parece innata, no siempre es fácil “respirar bien”. No todos somos conscientes de cómo respiramos. ¿Tenemos una respiración profunda, corta y larga? Tomarse el tiempo para respirar es importante. Cierra los ojos y escucha tu respiración: envía los movimientos de tu cuerpo para encontrar tu propio ritmo de relajación. (Ver Articulo: Algas Nori)

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¿Notaste que dentro de un día tu respiración estaba dañada?

Y sí, nuestros efectos, nuestras emociones ¡juegan un papel importante en la forma en que respiramos! Un golpe de estrés y salto, puede provocar que jadees, te asfixiess. Es un poco incómodo, ¿no es así? ¿Podemos realmente cambiar eso? Podemos en todo caso mejorar esto.

¿Qué hacer para mejorar la respiración de control en una emoción?

Para cada uno de sus métodos: puede desarrollar técnicas de respiración para disminuir la frecuencia de la respiración con yoga, meditación, sofrología, pranayama. Estas técnicas de conexión profunda con uno mismo permiten encontrar una serenidad, un ritmo de respiración tranquila, obtener una relajación del cuerpo y el espíritu, una conciencia de su cuerpo y las necesidades de éste.

Como puede ver, el oxígeno es el vital esencial que actúa en múltiples “herramientas” de nuestro cuerpo.  Ahora hay muchas formas de oxigenar su cuerpo (no olvidemos que la hipoxia no es causada por la falta de oxígeno en el aire sino por una asimilación insuficiente de los tejidos por el oxígeno) con tecnologías.

Nomenclatura

  • El nombre de un aldehído deriva del nombre del alcano de la misma estructura carbonada, que reemplaza la final e por la terminación al. El carbono funcional está siempre al final de la línea y tiene el número 1.
  • El nombre de una cetona derivada del mismo alcano del esqueleto de carbono, sustituyendo un extremo, terminando en uno precedido por la posición del grupo carbonilo en la cadena principal. El carbono funcional no puede estar al final de la cadena.
  • Metanal: gaseoso a temperatura ordinaria. La solución al 37% en agua proporciona la formalina que permite la conservación de los especímenes y se utiliza para la fabricación de baquelita y formica.
  • Etanal: el acetaldehído o aldehído acético tiene un olor a manzana ( θ eb = 17 ° C). Se utiliza para la fabricación de ácido etanoico o ácido acético.
  • Acetona: la propanona sirve como solvente (agente de disolución para las uñas rojas).

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Clasificación

El oxígeno tiene diecisiete isótopos cuyo número de masa varía de 12 a 28. El oxígeno natural se compone de tres isótopos estables: oxígeno 16 O, oxígeno 17 O y oxígeno 18 O. Se atribuye además a oxígeno una masa atómica estándar de 15,9994 u 10. El oxígeno es el más abundante, con una abundancia natural de 99.762 %.

La mayoría del oxígeno 16 se sintetiza al final del proceso de la fusión de helio dentro de estrellas masivas pero parte también se produce durante las reacciones de neón de fusión. El oxígeno 17 se deriva principalmente de la fusión de hidrógeno en helio durante el ciclo de CNO. Por lo tanto, es un isótopo común de las zonas de combustión de hidrógeno de las estrellas.

La mayor parte del oxígeno 18 se produce cuando el 14 N de nitrógeno abundante por el ciclo de CNO captura un núcleo de helio 4 He. Por lo tanto, el oxígeno 18 está comúnmente presente en las zonas ricas en helio de estrellas masivas avanzadas.

Se destacaron catorce radioisótopos. El más estable son oxígeno 15 O con la más larga vida media (122.24 segundos) y oxígeno O con una vida media de 70.606 segundos. El resto de isótopos radiactivos tienen vidas medias de menos de 27 s , y la mayoría de ellos una vida media de menos de 83 milisegundos. Oxígeno 12 O con la vida útil más corta (580 × 10 -24 s ).

El tipo más común de descomposición radioactiva en los isótopos más livianos que el oxígeno 16 emite positrones produciendo nitrógeno. El tipo de descomposición más común para los isótopos más pesados ​​que el oxígeno 18 es la radioactividad β que da lugar al flúor

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Oxígeno en la Sangre

En la sangre, la mayor parte del oxígeno está unido a la hemoglobina de los glóbulos rojos, que sirve como portador. Entonces la hemoglobina libera el oxígeno que entra en las células. A cambio, captura dióxido de carbono, un desperdicio de la respiración celular, y lo devuelve a los pulmones, donde se elimina en el aire exhalado.

Under oxigenación, ¿Qué Es?

El cuerpo está bajo de oxígeno (o hipoxia) cuando hay un déficit de oxígeno disponible en los tejidos. Incluso si hay suficiente en el aire, el cuerpo no lo asimila adecuadamente. Esto es lo que sucede en muchas situaciones:

  1. Contaminación del aire y fumar los contaminantes alinean las vías aéreas e inhiben el intercambio de gases. Algunas, como el monóxido de carbono, reemplazan al oxígeno en la hemoglobina
  2. Enfermedad. Muchas enfermedades son fuentes de hipoxia, incluidas las enfermedades respiratorias
    y circulatorias
  3. Estrés
  4. Ejercicio intenso
  5. Edad avanzada
  6. Altitud

Además, la hemoglobina proporciona oxígeno a las células solo bajo ciertas condiciones de temperatura, acidez o contenido de dióxido de carbono en el aire: es suficiente que supere el 0.06% para causar hipoxia. Sin embargo, este es casi siempre el caso en la ciudad donde esta tasa varía entre 0.09 y 0.14%.

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¿Cuáles son los Peligros de la Baja Oxigenación?

Las consecuencias de la hipoxia son múltiples. Éstos son algunos de ellos:

  • Alteración del metabolismo. El déficit de oxígeno provoca una disminución de la producción de energía en la célula. Como resultado, las reacciones bioquímicas de la asimilación de nutrientes son incompletas, los desechos se acumulan y gradualmente intoxican el cuerpo.
  • Exceso de radicales libres
  • La mitocondria no funciona correctamente: produce radicales libres en mayor cantidad (estrés oxidativo). La hipoxia también conduce a un deterioro de los sistemas de defensa antirradical, que es una doble tensión para la célula.
  • Impacto en el sistema nervioso. El cerebro y el sistema nervioso central son los mayores consumidores de oxígeno y, por lo tanto, los primeros afectados. De ahí la activación de señales de alarma: fatiga crónica, nerviosismo, fallo de memoria.

¿La Hipoxia Conduce a la Enfermedad?

Todo depende de la intensidad de la hipoxia y de su duración. Cuando dura, la mayoría de las funciones corporales se interrumpen y la enfermedad aparece. La pérdida de vitalidad abre el camino a la aparición de patologías como los trastornos cardíacos y circulatorios, la hepatitis crónica, la aterosclerosis y enfermedades aún más graves como el cáncer y otras patologías degenerativas.

¿Y el Exceso de Oxígeno?

Si aumentamos la cantidad de oxígeno inspirado, conduce en el tiempo a la hiperoxigenación (o hiperoxia). A largo plazo, también tiene efectos perjudiciales para la salud, en particular a través de la formación excesiva de radicales libres, causando daño celular e inflamación. La administración de oxígeno puro está reservada para usos médicos específicos.

Oxígeno en el Cerebro

Todos sabemos que el oxígeno es esencial para la vida y que cada una de nuestras células debe obtener oxígeno (O 2 ) y deshacerse del dióxido de carbono (CO 2 ). Lo que es menos conocido es que ningún órgano tiene tanta autoridad sobre el oxígeno como el cerebro, ¡ni siquiera el corazón!

De hecho, la función de nuestro cerebro es garantizar un “control coherente” de todas las acciones y funciones del cuerpo, lo que requiere grandes cantidades de energía y, por lo tanto, oxígeno. Si el suministro de oxígeno es insuficiente, este mecanismo de control ya no es óptimo. Este artículo analiza los fundamentos de la oxigenación cerebral y analiza algunos de los factores de riesgo y los síntomas de la hipoxia (niveles bajos de oxígeno en la sangre), así como las formas de mejorar la oxigenación.

La oxigenación del cerebro es muy importante. Si tiene dudas, intente contener la respiración por unos minutos pero no, ¡no haga nada! Cree en mi palabra. Probablemente no le enseñe nada diciéndole que el cerebro es el órgano soberano del cuerpo humano, que controla cada una de sus funciones. Para ello, debe recibir grandes cantidades de oxígeno.

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Pero exactamente ¿por qué necesitamos oxígeno? Esta necesidad está estrechamente relacionada con la evolución de la vida en la Tierra y los niveles de oxígeno en la atmósfera. Cualquier organismo aeróbico necesita oxígeno para producir la energía necesaria para mantenerse vivo. ¿De la misma manera que un incendio necesita oxígeno para mantenerse “vivo” (que nunca se ha disparado sobre las brasas para evitar que salga un incendio?)

Al igual que un motor necesita oxígeno para garantizar una combustión, los orgánulos (órganos que producen energía diminuta) de la célula necesitan oxígeno para mantenernos vivos. Cada una de nuestras células lo necesita por sus funciones metabólicas. E incluso si el cerebro no es termogénico (no produce calor).

El cerebro tiene centros respiratorios que controlan de cerca la respiración, a partir de información recopilada por sensores ubicados en otras partes del cuerpo. Estos sensores son capaces de detectar cambios químicos, fluctuaciones del pH, la presencia de irritación, etc. En circunstancias normales (por ejemplo, a un no fumador sano, que vive al nivel del mar), respirar es fácil y su frecuencia es de entre 12 y 20 respiraciones / espiraciones por minuto.

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Ahora, si la misma persona termina en la cima de una montaña, necesitará oxígeno adicional y su respiración “normal” puede no ser suficiente. Aquí es donde los famosos sensores entran en juego y el cerebro pone en marcha medidas compensatorias. Si no logran reequilibrar los niveles de oxígeno, el cerebro entra en modo de protección, lo que generalmente resulta en la pérdida de la conciencia.

Es importante tener en cuenta que aunque el oxígeno no es el único gas regulado por el cerebro, es el único que puede utilizar para garantizar la supervivencia de las células cerebrales. El CO 2 también juega un papel importante en la regulación de la respiración. En realidad, es la relación entre O 2 y CO 2 , y cómo fluctúan, lo que realmente gobierna la respiración. El CO 2, por otro lado, es un subproducto, ni más ni menos que un desperdicio, del metabolismo, que debe ser evacuado.

Durante el ejercicio, incluso si su respiración se mantiene regular (aunque ocasionalmente se queda sin aliento si no está entrenado o está haciendo mucho ejercicio), la cantidad relativa de oxígeno que llega al cerebro disminuye a medida que la demanda metabólica aumenta en todo el cuerpo. Este ajuste puede tener un efecto protector al obligarle a reducir la velocidad y entrar en recuperación.

Las personas con afecciones inflamatorias como el asma o el enfisema pueden respirar aparentemente normales sin una oxigenación adecuada. La inflamación o el deterioro de las células pulmonares impiden que el intercambio entre CO 2 y O 2 se realice correctamente, de ahí la importancia de que estas personas consulten a un médico y utilicen broncodilatadores para reducir sus síntomas con suministro de oxígeno.

La hipoxia es una amenaza para la salud. No se necesita mucho para que la falta de oxígeno cause daños irreversibles e incluso la muerte. Esto es especialmente cierto para las personas que tienen un derrame cerebral o un ataque al corazón. La necesidad de reconocer las señales de advertencia y actuar rapidamente no puede ser exagerada. Esto también se aplica a la intoxicación por monóxido de carbono (“CO”). Asegúrese de tener detectores de CO y evite acercarse al tubo de escape de su automóvil; ambién evite pararse cerca de carreteras o incluso correr cerca de la carretera.

Otros factores de riesgo importantes incluyen intoxicación grave por alcohol, ahogamiento, asfixia, traumatismo craneal (que puede ser muy grave, si no crítico), asfixia, disminución marcada de la presión arterial, cirugía (debido a una reacción a la anestesia), asma, apnea del sueño, etc. Por no hablar de fumar, algunas actividades como la minería, viajar a áreas de gran altitud (a menos que nazcas allí), así como contener la respiración durante mucho tiempo bajo el agua ¡O olvídate de respirar durante el entrenamiento!

Oxigeno Medicinal

El oxígeno medicinal es un gas para uso médico con estado de fármaco (AMM). O2 (oxígeno) es un componente del aire que respiramos al 21% de oxígeno.

¿Cómo se hace?

En fábricas especializadas en la separación de gases del aire (ASU); el principio de fabricación se basa en una purificación del aire ambiente, seguida de una operación de licuefacción de este aire purificado y una destilación fraccionada del aire licuado en estos componentes principales, incluido el oxígeno (21%) y nitrógeno (78%). Obtenido en forma de un llamado líquido “criogénico”, el oxígeno producido de este modo se almacena en tanques de doble pared, lo que le permite estar aislado térmicamente y mantenerse a una temperatura muy baja (-183 ° C).

¿En qué formas y presentaciones se comercializa y se dispensa?

El oxígeno puede estar en forma licuada, en tanques fijos de capacidad mayor o igual a 800 litros o en tanques móviles de tamaño generalmente entre 180 y 630 litros. Estos tanques móviles se utilizan para llenar pequeños contenedores (capacidades de 30 a 50 litros) para la terapia de oxígeno en el hogar.

También puede ser en forma gaseosa, condicionada en este caso a una presión de 200 bar, ya sea en botellas de diferentes capacidades (B2, B5, B15, B50) o en marcos que son una asociación de varias botellas de tipo B50. Estas botellas y marcos están acompañados por dispositivos de expansión (reguladores de presión) que permiten el uso del gas a presiones más bajas compatibles con el tratamiento previsto.

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¿Cuáles son sus indicaciones terapéuticas y método de administración?

Hay varías indicaciones propuestas en la autorización de comercialización del oxígeno medicinal:

  • Corrección de la hipoxia de diversas etiologías, que requieren terapia de oxígeno hiperbárico o normobarico.
  • Suministro de respiradores en anestesia y cuidados intensivos.
  • Medicamentos vectoriales para inhalación por nebulizador.
  • Tratamiento de los ataques de cefalea en racimos.
  • Se administra por inhalación.

La dosificación es una función de la condición del paciente, cuyo objetivo es mantener una presión parcial de oxígeno arterial (PaO2)> 60 mmHg o una saturación de oxígeno arterial de oxígeno> = 90%. Si se administra oxígeno diluido a Otro gas, su concentración en el aire inspirado (FiO2) debe ser del 21% como mínimo hasta el 100%.

Terapia de oxígeno normobárico: en ventilación espontánea: paciente con insuficiencia respiratoria crónica (0,5 a 2 litros / min para adaptarse). Paciente con insuficiencia respiratoria aguda (0,5 a 15 litros / min para adaptarse). Tratamiento de ataques de cefalea en racimos (flujo de 7 a 10 litros / min desde el inicio de la crisis). En ventilación asistida: FiO2 mínimo de 21% hasta 100%.

Terapia de oxígeno hiperbárico: sesiones de cámara hiperbárica a una presión de 2 a 3 bar de 90 minutos a 2 horas, de 2 a 4 veces / día, según la indicación y el estado del paciente.

El Oxígeno

¿Hay alguna contraindicación?

No hay ninguna contraindicación particular, sin embargo, hay ciertas precauciones que deben seguirse. En particular, puede aparecer toxicidad pulmonar y neurológica después de 6 horas de exposición a una concentración de O2 (FiO2) del 100% o después de 24 horas de exposición a una concentración de O2 (FiO2)> 70%.

Las concentraciones significativas deben utilizarse durante el menor tiempo posible y controlarse mediante un análisis de gases en sangre arterial, al mismo tiempo que se mide la concentración de O2 inhalado.

Siempre se debe usar la dosis más pequeña capaz de mantener la PaO2 a 50-60 mmHg y más de 24 horas de exposición para garantizar que se mantenga la FiO2 <45% en la medida de lo posible. En los bebés que requieren FiO2> 30%, la PaO2 debe controlarse regularmente para evitar exceder los 100 mmHg debido al riesgo de fibroplasia retrolental.

En la terapia de oxígeno hiperbárico, para evitar el riesgo de barotrauma en las cavidades del cuerpo que contienen aire y que están en comunicación con el exterior, la compresión y la descompresión deberán ser lentas.

El Oxígeno

¿Cómo utilizar el oxígeno médico de forma segura?

El oxígeno es un elemento con propiedades oxidantes muy poderosa (permite que luego acelere la combustión). En presencia de combustibles y una energía de activación, puede ser el origen de los incendios, el cual puede ser violento según la tasa de sobreoxigenación, es decir, que sea alta (> 21%). Tenga cuidado de mantener el oxígeno alejado de cualquier combustible (grasas, compuestos orgánicos) y de cualquier fuente de calor (punto caliente, llama, chispa).

Condicionado a alta presión (200 bar), el oxígeno puede inducir situaciones de sobrepresión en caso de mal uso del equipo y, en los casos más graves, llevar a lo que comúnmente se denomina “escopeta”. Se debe tener cuidado de respetar estrictamente las instrucciones de seguridad debidamente detalladas en las instrucciones de funcionamiento y respetar las reglas de mantenimiento de los dispositivos asociados con el uso de cilindros y armazones.

A temperaturas muy bajas, el oxígeno líquido (-183 ° C), en contacto con los tejidos del cuerpo, puede causar quemaduras criogénicas graves. Por lo tanto, es esencial protegerse contra este riesgo usando equipo de protección personal cuando maneje oxígeno líquido (guantes criogénicos, gafas o viseras ajustadas, zapatos de seguridad).

Oxigeno Molecular

El oxígeno molecular ha sido considerado durante mucho tiempo como un componente potencial significativo y abundante en las nubes moleculares. Sin embargo, la investigación realizada durante más de veinte años no había podido detectarla. Un equipo internacional que involucró a astrónomos del Observatorio de París finalmente detectó la línea O2 fundamental con el satélite Odin, que lleva un telescopio submilimétrico de 1.1 m de diámetro y un receptor dedicado al rayo. 119 GHz fundamental del oxígeno molecular. La abundancia deducida del O2 es mil veces menor que las primeras expectativas.

Esto es lo que dos grupos han hecho sucesivamente, el primero, American, ha lanzado un pequeño satélite, SWAS, encargado de medir el agua y el di-oxígeno en el espacio seguido de un segundo, dos veces más grande, Odin, construido por 4 países (Suecia, Francia, Finlandia y Canadá) cuyos objetivos principales eran los mismos pero con mayores posibilidades.

En particular, Odin está equipado con un receptor dedicado exclusivamente a la búsqueda de oxígeno molecular en su línea de emisión fundamental (a priori, la línea más intensa en ambientes con una temperatura inferior a 100 K). Odin finalmente ha tenido éxito en detectar esta línea en la dirección de una gran nube molecular cercana a nosotros, Rho Oph A, en la constelación Serpiente.

¿Es un gas?

El oxígeno es el elemento más abundante en el cosmos después del hidrógeno y el helio. Es el doble de abundante que el siguiente elemento, el carbono. Se espera que especies como O (oxígeno atómico), OH (radical hidroxilo), H2O (agua) y O2 (dioxígeno u oxígeno molecular) sean abundantes en el gas interestelar.

Si los primeros 3 se detectaron en el medio interestelar, la molécula de O2 aún no existía hasta hoy. Sin embargo, la molécula vecina CO (monóxido de carbono) se observa con frecuencia e incluso sirve como indicador del hidrógeno molecular H2 invisible a bajas temperaturas. ¿Por qué? Como nuestra atmósfera está llena de oxígeno molecular, los telescopios terrestres están totalmente ciegos en este rango de frecuencia correspondiente a las líneas de O2.

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¿Por qué lo Respiramos?

El oxígeno atmosférico de los árboles es, de hecho, debido a la biomasa producida y aún no metabolizada, materia orgánica fosilizada y materia orgánica sedimentada. En un bosque virgen, el volumen de material en crecimiento es casi igual al volumen en descomposición. En total, la cantidad de oxígeno producido es igual a la cantidad consumida que se transforma en el suelo en humus. No hay exceso de oxígeno. Por lo tanto, un bosque puede producir oxígeno solo si se hace cada vez más extenso.

De hecho, los principales sistemas que producen un exceso de oxígeno son los bosques en formación y las algas en los mares, en la medida en que se conservan sus “productos”. Según estudios recientes, es el fitoplancton presente en los océanos lo que por sí solo proporciona la mayor parte del oxígeno atmosférico a través del ciclo del oxígeno marino.

Una gestión sostenible de los bosques para producir oxígeno. Hojas permiten la fotosíntesis. Sin embargo, los árboles no son todos iguales en la producción de oxígeno. En general, cuanto más un árbol produce glucosa para crecer, más produce oxígeno. Los bosques que producen la mayor cantidad de oxígeno son los bosques donde se cosecha la madera. De hecho, un árbol en crecimiento produce más oxígeno del que consume. Las plantas también emiten oxígeno. Esta acción es proporcional al área de la hoja, su producción es mucho menor que la de un árbol que ocupa la misma superficie. (Ver Articulo: Las Mejores Algas Para Decorar Tu Acuario)

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Funciones Diversas

Durante la fotosíntesis, se consume dióxido de carbono y agua para producir glucosa y dioxígeno. La glucosa es el “combustible” de su crecimiento. La respiración celular consumirá parte de esta glucosa y oxígeno para formar oxígeno y agua.

Solo una parte de la glucosa producida por la fotosíntesis se utilizará para la respiración de la planta. La respiración del árbol es principalmente a través de sus raíces, hojas y, en menor medida, su tronco y sus ramas. La intensidad de su respiración, y por lo tanto de su consumo de oxígeno, depende de su edad. Es máxima al comienzo de su vida, durante su período de crecimiento (primavera), luego, disminuye a medida que aumenta su edad.

Parecería que un árbol produce más oxígeno del que consume. Sin embargo, tras la muerte, sus tejidos son “ingeridos” por bacterias, hongos y microfauna del suelo. Al final de su descomposición, todo el exceso de oxígeno que había producido durante su vida se reutilizará.

Paralelamente, rechaza la misma cantidad de CO2 que había reparado durante su crecimiento. Uno se da cuenta entonces de que es imposible, en la práctica, hacer una evaluación precisa de la producción y la desaparición de estos dos gases porque un bosque es un sistema abierto que se intercambia con su entorno.

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Oxígeno Líquido

Denotamos oxígeno líquido el oxígeno que se enfría por debajo de su punto de rocío, o 90.188 K ( -182,96 ° C ) bajo presión atmosférica ( 101.325 Pa ). Su densidad es entonces de 1141 kg · m -3 , y se congela a 50.5 K ( -222.65 ° C ). Se obtiene por destilación fraccionada del aire. A menudo se le conoce por el acrónimo LOX, especialmente por sus aplicaciones astronáuticas.

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Oxígeno Terapia

La terapia de oxígeno es un tratamiento médico diseñado para llevar oxígeno al cuerpo por vía respiratoria. Recuerda que el oxígeno es un elemento esencial de la vida. Se transporta en la sangre a través de la hemoglobina, desde el sistema respiratorio hasta el resto del cuerpo. Las células así entregadas en oxígeno pueden usarlo para producir energía, esencial para su operación.

La terapia de oxígeno puede realizarse en hospitales (la mayoría de las veces) o en el hogar, en caso de un problema crónico (insuficiencia respiratoria crónica). El oxígeno se puede suministrar mediante sonda nasal, a través de una máscara o colocando al paciente en una caja provista para este propósito.

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Los beneficios de la oxigenoterapia

El dispositivo de suministro de oxígeno normobárico consiste en una sonda nasal o una máscara. La mayoría de las veces, se trata de corregir una hipoxemia (es decir, una disminución de la cantidad de oxígeno transportado en la sangre) o una hipercapnia (es decir, una presencia excesiva de CO2 en la sangre).

La técnica de la terapia de oxígeno hiperbárico muestra beneficios para el tratamiento de muchas dolencias y dolencias. Vamos a citar:

  • Accidentes de enfermedad de descompresión (accidentes de buceo submarino)
  • Envenenamiento por monóxido de carbono
  • Embolia gaseosa, es decir, la presencia de burbujas de gas en el torrente sanguíneo
  • Ciertas infecciones (como la osteomielitis, una infección del hueso)
  • Un injerto de piel que cura mal
  • Quemadura térmica
  • Un absceso intracraneal, es decir, una acumulación de pus en el cerebro
  • O una pérdida significativa de sangre.

El Oxígeno en la Natación

Cualquiera que sea su nivel de natación, la respiración es el verdadero motor del esfuerzo físico. Es un punto técnico demasiado a menudo puesto a un lado, tanto en la capacitación como en la competencia, mientras que es esencial trabajarlo. De hecho, fuera del agua, la respiración se realiza de forma natural e inconsciente, lo que no es el caso de la inmersión.

Durante el esfuerzo, el pulmón muestra una adaptabilidad significativa. Cuando aumenta la demanda de oxígeno, el pulmón puede respirar más aire y, por lo tanto, oxígeno. El mismo fenómeno se produce a nivel de la espiración para liberar al aire una mayor cantidad de dióxido de carbono. La formación permite aprender a respirar de una forma más breve y profunda y por lo tanto más eficaz. Los ejercicios de respiración ayudan a conocer mejor la respiración mientras que en la natación, por lo tanto, aprender a respirar puede mejorar dramáticamente el rendimiento.

En comparación, para lograr el mismo esfuerzo físico, alguien entrenado tendrá una mejor capacidad para usar su respiración y oxígeno del aire; por lo tanto, puede reducir su frecuencia respiratoria y ser más eficaz. Claramente, una respiración mejor controlada será una ventaja durante el esfuerzo, pero también en las fases de preparación para el calentamiento, y durante la recuperación y el estiramiento que seguirá a la realización.

El Oxígeno

En el agua, la respiración se realiza siempre a través de la boca. La espiración está activa para vaciar el aire todo en los pulmones y puede inspirar más eficazmente a partir de entonces. El tiempo de exhalación es hasta dos o tres veces más largo que el tiempo de inspiración.

La otra peculiaridad de la respiración acuática es la coordinación entre los movimientos y la respiración. Ya sea en forma de pecho o de arrastre, mariposa o espalda, el tiempo de exhalación e inspiración debe estar sincronizado con los movimientos de los brazos y las piernas.

De hecho, la respiración tiene una gran influencia en:

  • La técnica de natación
  • Flotabilidad
  • Equilibrio y alineación del cuerpo en el agua
  • Propulsión y esfuerzo muscular
  • Hidrodinámica y resistencia al progreso.

Oxígeno e Hidrógeno

Llenamos un globo de hidrógeno. El gas es muy ligero: sube. Cuando nos acercamos a un partido, el globo explota con una gran cantidad de energía en forma de calor, luz (una hermosa llama naranja), ruido (explosión).

2 explosiones muy diferentes se suceden:

En la primera, las burbujas se llenan con gas hidrógeno (H2) mientras que el oxígeno permanece fuera del globo: los reactivos se separan . La velocidad del frente de la reacción (deflagración) es bastante lenta: podemos ver la llama pero la detonación es débil. El hidrógeno es un gas di-atómica (cada di-hidrógeno molécula H 2 constaba de 2 átomos de hidrógeno H ). Es un combustible excelente: da mucha energía cuando reacciona con el di-oxígeno . Se puede liberar toda la energía de una vez (explosión) o domesticar esta reacción para usar esta energía ( antorcha , celda de combustible ).

La aeronave Zeppelin “Hindenburg”, de 247 metros de largo, debía su capacidad a globos llenos de hidrógeno. El 6 de mayo de 1937, al aterrizar, se quema en segundos. Poner a tierra el globo con cables de alambre habría encendido  el gas. El 28 de enero de 1986, el transbordador espacial “Challenger” se desintegra poco después del despegue con 7 ocupantes a bordo. 100 toneladas de hidrógeno líquido reaccionan en segundos.

El gas dihidrógeno da la voz de Mickey cuando llena sus pulmones con él. Oxidación del hidrógeno. En el segundo, las burbujas se llenan con una mezcla de hidrógeno (H 2 ) y gas de dioxígeno (O 2 ). Los reactivos se mezclan íntimamente, la reacción es casi instantánea. No tenemos tiempo para ver la llama pero la detonación es más fuerte.

Análisis

El oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, carbono son, sin duda, el descubrimiento más bello de los reformadores franceses y lavoisier. No es necesario ser un químico experto para saber que estos elementos están en la base de esta química de los seres vivos que llamamos “orgánicos”. El carbono, el hidrógeno y el oxígeno son los componentes únicos de los carbohidratos (azúcares) y los lípidos (grasas).

Se agrega nitrógeno a estos tres elementos para formar las proteínas (proteínas). Estos cuatro elementos representan en promedio el 96% de la masa de un cuerpo humano. Primero viene el oxígeno: 65%. Es decir, su importancia en nuestra existencia. Le sigue el carbono (18,5%), el hidrógeno (9,5%) y el nitrógeno (3,5%). Los minerales representan solo el 3,5% de la masa.

El Oxígeno

Información

El oxígeno (símbolo químico: O ) 118 es uno de los elementos químicos que conocemos hoy en día. Su número atómico es 8. Su masa atómica es 15.9994 g / mol y su densidad es 1.33 g / l. Tiene un punto de fusión de -218.4 ° C y un punto de ebullición de -182.9 ° C.

Utilidad

El oxígeno constituye el oxígeno (O 2 ), este gas invisible y sin olor que se respira en el aire y que sirve para toda la vida en la Tierra. El oxígeno constituye aproximadamente 1/5 (23%) del aire. El oxígeno nos lo suministra el aire que respiramos. Sin él, la vida sería imposible.

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