Oxygène (O)

Le souffle de la vie, et presque la moitié du sol sous vos pieds.

L'oxygène est le gaz que nos cellules utilisent pour « brûler » les aliments et produire de l'énergie. Il compose 21 % de l'air, mais surtout près de la moitié de la masse des roches de la croûte terrestre. Très réactif, il se combine avec presque tout : la rouille et le feu sont des réactions avec l'oxygène. Sa présence dans l'atmosphère est l'œuvre d'organismes vivants.

Numéro atomique: 8
Symbole: O
Masse atomique: 15,999 u
Famille: Non-métaux
État à 0 °C: Gaz
Découverte: 1774, Carl Wilhelm Scheele et Joseph Priestley

Origine du nom

Du grec oxys (acide) et genes : « qui engendre les acides ».

À quoi il ressemble

Gaz incolore et inodore. Liquide à −183 °C, il prend une belle teinte bleu pâle et est attiré par un aimant.

Où le trouve-t-on ?

Troisième élément le plus abondant de l'Univers. Environ 46 % de la masse de la croûte terrestre (dans les silicates et oxydes), 89 % de la masse de l'eau, 21 % de l'air en volume. C'est l'élément le plus abondant du corps humain : environ 65 % de sa masse, surtout via l'eau.

Comment on le produit

Il est produit industriellement par distillation de l'air liquéfié, ou par des procédés de séparation sur membranes ou tamis moléculaires pour les petits besoins. Les industriels en séparent plus de 100 millions de tonnes par an, dont la majeure partie part en sidérurgie.

À quoi sert-il ?

Sidérurgie : élimination du carbone de la fonte pour faire de l'acier.
Oxygénothérapie à l'hôpital.
Soudage et découpage au chalumeau oxyacétylénique.
Comburant des fusées (oxygène liquide).
Traitement des eaux et industrie chimique.

Au quotidien

L'air que vous respirez
L'eau du robinet
La rouille sur un vélo
La flamme d'une bougie

Rôle dans le vivant

Indispensable à la respiration de presque tous les animaux, plantes et champignons : il sert d'accepteur final d'électrons dans nos mitochondries. Il est produit par la photosynthèse des plantes, des algues et des cyanobactéries, qui le libèrent en cassant des molécules d'eau.

Dangers

Ininflammable lui-même, il fait brûler violemment tout le reste : une atmosphère enrichie en oxygène transforme une étincelle en incendie, comme lors de l'accident d'Apollo 1 en 1967. Respiré pur et sous pression, il devient toxique pour les poumons et le système nerveux.

Histoire

Le Suédois Carl Wilhelm Scheele le découvre vers 1771-1772 mais publie tardivement ; l'Anglais Joseph Priestley l'isole en 1774. C'est Lavoisier qui comprend son rôle dans la combustion et la respiration et le baptise oxygène, « générateur d'acide », en croyant à tort qu'il entrait dans tous les acides.

Le saviez-vous ?

Il y a environ 2,4 milliards d'années, l'oxygène produit par des cyanobactéries a envahi l'atmosphère : c'est la « Grande Oxydation », qui a provoqué l'extinction de nombreux microbes.
L'oxygène liquide est magnétique : versé entre les pôles d'un aimant puissant, il y reste suspendu.
L'ozone (O₃), trois atomes d'oxygène, nous protège des UV en haute altitude mais irrite les poumons au niveau du sol.