tlen jest pierwiastkiem grupy 16. Podczas gdy około jedna piąta atmosfery to tlen gazowy, atmosfera Marsa zawiera tylko około 0,15% tlenu. Tlen jest trzecim najliczniejszym pierwiastkiem występującym w słońcu i odgrywa rolę w cyklu węgiel-azot, jednym z procesów odpowiedzialnych za produkcję energii gwiazdowej. Tlen w Stanach wzbudzonych odpowiada za jaskrawoczerwone i żółto-zielone barwy zorzy polarnej. Około dwóch trzecich ludzkiego ciała i dziewięć dziesiątych wody to tlen., Gaz jest bezbarwny, bezwonny i bez smaku. Ciekły i stały tlen jest bladoniebieski (patrz rysunek powyżej) i silnie paramagnetyczny (zawiera niesparowane elektrony).
Ozon (O3) jest drugą alotropą tlenu. Powstaje z wyładowań elektrycznych lub światła ultrafioletowego działającego na O2. Jest ważnym składnikiem atmosfery (w sumie równoważnikiem warstwy o grubości około 3 mm przy zwykłych ciśnieniach i temperaturach), który ma zasadnicze znaczenie w zapobieganiu przedostawaniu się szkodliwych promieni ultrafioletowych słońca do powierzchni Ziemi., Aerozole w atmosferze mają szkodliwy wpływ na warstwę ozonową. Duże dziury w warstwie ozonowej tworzą się nad regionami polarnymi i ich wielkość rośnie z roku na rok. Paradoksalnie ozon jest toksyczny! Nierozcieńczony ozon ma niebieskawy kolor. Ciekły ozon jest niebieskawo-czarny, a stały Ozon fioletowo-czarny.
tlen jest bardzo reaktywny i znane są tlenki większości pierwiastków. Jest niezbędny do oddychania wszystkich roślin i zwierząt oraz do większości rodzajów spalania.
tlen występuje w postaci dwóch alotropów, dioksygenu i trioksygenu (ozonu)., Dioksygen, O2, jest dwuatomowym bezbarwnym gazem utleniającym, ale bladoniebieską cieczą po kondensacji. Jest paramagnetyczny (to znaczy posiada niesparowane elektrony) w wyniku dwóch niesparowanych elektronów w dwóch orbitalach O2 π*. Stanowi około 1/5 ziemskiej atmosfery.
Ozon, O3, jest bardzo reaktywnym niebieskim gazem charakteryzującym się ostrym” elektrycznym ” zapachem(nazwa ozonu pochodzi od greckiego ozein, zapach). Cząsteczki ozonu są wygięte pod kątem wiązania około 117° w fazie gazowej. Ozon skrapla się do niebiesko-czarnej cieczy (temperatura wrzenia -111.,9°C i dalsze chłodzenie powoduje ciemnofioletowo-czarne ciało stałe (temperatura topnienia -192,5°C.
Ozon jest niestabilny termodynamicznie w odniesieniu do dioksygenu, ale tylko przekształca się do O2 powoli w przypadku braku katalizatora.
2O3(g) → 3O2(g)
układ cząsteczek ozonu, O3, w stanie stałym.
Ozon jest obecny również w atmosferze, ale na bardzo niższym poziomie niż O2., Ozon jest kluczowym składnikiem górnej atmosfery, ponieważ ma zdolność pochłaniania światła ultrafioletowego w zakresie 220-290 nm, dzięki czemu zapobiega szkodliwym promieniom na tych długościach fal docierających do powierzchni Ziemi. Obecnie różne czynniki zubożają warstwę ozonową w górnej atmosferze, a szczególnie niepokojące są” dziury ozonowe ” w północnych i południowych regionach polarnych.