L’ossigeno è un elemento del Gruppo 16. Mentre circa un quinto dell’atmosfera è gas ossigeno, l’atmosfera di Marte contiene solo circa lo 0,15% di ossigeno. L’ossigeno è il terzo elemento più abbondante trovato nel sole e svolge un ruolo nel ciclo carbonio-azoto, un processo responsabile della produzione di energia stellare. L’ossigeno negli stati eccitati è responsabile dei colori rosso vivo e giallo-verde dell’aurora. Circa due terzi del corpo umano e nove decimi di acqua sono ossigeno., Il gas è incolore, inodore e insapore. L’ossigeno liquido e solido sono blu pallido (vedi foto sopra) e fortemente paramagnetico (contiene elettroni spaiati).
L’ozono (O3) è il secondo allotropo dell’ossigeno. È formato da scariche elettriche o luce ultravioletta che agisce su O2. È una componente importante dell’atmosfera (in totale pari all’equivalente di uno strato di circa 3 mm di spessore a pressioni e temperature ordinarie) che è vitale per impedire ai raggi ultravioletti nocivi del sole di raggiungere la superficie terrestre., Gli aerosol nell’atmosfera hanno un effetto dannoso sullo strato di ozono. Grandi buchi nello strato di ozono si stanno formando sulle regioni polari e questi aumentano di dimensioni ogni anno. Paradossalmente, l’ozono è tossico! L’ozono non diluito è di colore bluastro. L’ozono liquido è nero-bluastro e l’ozono solido è nero-viola.
L’ossigeno è molto reattivo e gli ossidi della maggior parte degli elementi sono noti. È essenziale per la respirazione di tutte le piante e gli animali e per la maggior parte dei tipi di combustione.
L’ossigeno si presenta come due allotropi, diossigeno e triossigeno (ozono)., Il diossigeno, O2, è un gas ossidante biatomico incolore, ma un liquido blu pallido dopo condensazione. È paramagnetico (cioè possiede elettroni spaiati) come risultato di due elettroni spaiati nei due orbitali O2 π*. Costituisce circa un quinto dell’atmosfera terrestre.
L’ozono, O3, è un gas blu molto reattivo caratterizzato da un odore pungente “elettrico” (il nome ozone deriva dal greco ozein, odorare). Le molecole di ozono sono piegate con un angolo di legame di circa 117° nella fase gassosa. L’ozono si condensa in un liquido blu-nero (punto di ebollizione -111.,9 ° C e un ulteriore raffreddamento si traduce in un solido nero-viola scuro (punto di fusione -192,5°C.
L’ozono è instabile termodinamicamente rispetto al diossigeno, ma si converte solo lentamente in O2 in assenza di un catalizzatore.
2O3(g) → 3O2(g)
Disposizioni delle molecole di ozono, O3, allo stato solido.
L’ozono è presente anche nell’atmosfera, ma a un livello molto più basso di O2., L’ozono è un componente chiave dell’atmosfera superiore perché ha la capacità di assorbire la luce ultravioletta nell’intervallo 220-290 nm, impedendo così i raggi nocivi a quelle lunghezze d’onda che raggiungono la superficie terrestre. In questi giorni, vari fattori riducono lo strato di ozono nell’atmosfera superiore e i “buchi di ozono” nelle regioni polari settentrionali e meridionali sono di particolare preoccupazione.