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83.440
[15.99903, 15.99977] u−2, −1, +1, +2
[He] 2s2 2p4OOxígeno

Oxígeno

El oxígeno es un elemento químico de símbolo O y número atómico 8. Es miembro del grupo de los calcógenos en la tabla periódica y es un no metal muy reactivo y agente oxidante que forma fácilmente compuestos (en particular óxidos) con la mayoría de los elementos. En masa, es el tercer elemento más abundante del universo, después del hidrógeno y el helio.

Identidad

Masa atómica
[15.99903, 15.99977] u
Categoría
No metales
Grupo
16
Periodo
2
Bloque
p
Estado(s) de oxidación
−2, −1, +1, +2
Fase (25 °C)
Gas

Estructura electrónica

Configuración
1s2 2s2 2p4
Configuración abreviada
[He] 2s2 2p4
Electrones por capa
2, 6
Electronegatividad (Pauling)
3.44
Afinidad electrónica
141 kJ/mol
1.ª energía de ionización
1.31e+3 kJ/mol
Energías de ionización
1314 · 3388 · 5301 · 7469 · 10990… kJ/mol

Propiedades físicas

Punto de fusión
-218.8 °C (54 K)
Punto de ebullición
-183.0 °C (90 K)
Densidad
0.001429 g/cm³
Calor molar
—

Comportamiento químico del oxígeno

El oxígeno tiene seis electrones de valencia ([He] 2s² 2p⁴) y es el segundo elemento más electronegativo (3,44), por lo que actúa casi siempre como −2 captando dos electrones en enlaces iónicos o covalentes polares. Solo los halógenos y los gases nobles le disputan electrones (estados +1 y +2 en OF₂ o con xenón). Su molécula O₂, con doble enlace, es un oxidante poderoso pero con barrera cinética; el estado −1 aparece en peróxidos como el H₂O₂.

Reactividad

  • 2 Mg + O₂ → 2 MgO

    Con metales forma óxidos liberando gran energía: el magnesio arde con luz blanca cegadora. Casi todos los metales se oxidan, del hierro al aluminio pasivado.

  • CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O

    Oxida la materia orgánica en combustiones y respiraciones: es la reacción que alimenta calderas, motores y células. Sin oxígeno no hay fuego ni metabolismo aeróbico.

  • 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O

    Con hidrógeno forma agua con enorme liberación de energía (286 kJ/mol). La mezcla es explosiva (gas detonante) y propulsa cohetes criogénicos como el Ariane.

  • 2 F₂ + O₂ → 2 OF₂

    Solo el flúor, más electronegativo, lo oxida: el oxígeno actúa aquí como +2 en el difluoruro de oxígeno, un oxidante aún más violento. La excepción que confirma su poder oxidante.

Compuestos destacados

CompuestoFórmulaUso o importancia
AguaH₂OSoporte de la vida; disolvente, refrigerante y recurso esencial
Dióxido de carbonoCO₂Fotosíntesis; extintores, bebidas y regulación climática
Óxido de calcioCaOCal viva; cemento, siderurgia y corrección de suelos
Peróxido de hidrógenoH₂O₂Desinfectante, blanqueante y propulsor de cohetes
OzonoO₃Escudo ultravioleta estratosférico; oxidante y desinfectante

Representación de la distribución electrónica por niveles

Diagrama de distribución electrónica por niveles de Oxígeno.Diagrama de estilo Bohr: el núcleo está en el centro y los electrones se disponen en órbitas circulares concéntricas, una por nivel de energía.OVer en el constructor de átomos

Isótopos

El oxígeno natural combina el oxígeno-16 (¹⁶O), con ocho neutrones y un 99,76 %, el oxígeno-17 (¹⁷O), con nueve neutrones y un 0,04 %, y el oxígeno-18 (¹⁸O), con diez neutrones y un 0,20 %. El ¹⁸O reconstruye temperaturas pasadas en hielos polares y el ¹⁷O traza procesos atmosféricos; ambos se usan en medicina y metabolismo.

Presencia y obtención

Es el elemento más abundante de la corteza (un 46 % en masa) en óxidos y silicatos, y forma el 21 % del aire como O₂ y el 86 % del agua en masa. Lo liberó la fotosíntesis hace unos 2.400 millones de años (Gran Oxidación). Industrialmente se obtiene por destilación del aire líquido (millones de toneladas) y en laboratorio por electrólisis o descomposición del clorato.

Historia y origen del nombre

Priestley lo obtuvo en 1774 calentando óxido de mercurio y observó que avivaba la llama; Scheele lo había aislado antes sin publicarlo. Lavoisier lo bautizó oxygène («generador de ácidos») y derribó la teoría del flogisto demostrando el papel del oxígeno en combustión y respiración. El ozono lo descubrió Schönbein en 1840 por su olor tras las tormentas.

Aplicaciones y relevancia del oxígeno

Usos del elemento

Como O₂ alimenta la siderurgia (convertidores que queman impurezas), la soldadura oxiacetilénica, la medicina respiratoria y la acuicultura. El oxígeno líquido propulsa cohetes y el ozono desinfecta aguas sin cloro.

Usos de sus compuestos

El agua es recurso y disolvente universal; la cal (CaO) fabrica cemento y acero; el peróxido desinfecta y blanquea; los óxidos metálicos dan cerámicas, pigmentos y vidrios; el CO₂ alimenta invernaderos y extintores.

Salud, seguridad y medio ambiente

Papel biológico

Es imprescindible: la respiración aeróbica extrae de la glucosa unas 18 veces más energía que sin oxígeno. Pero en exceso es tóxico: a altas presiones daña pulmones y sistema nervioso (efecto Paul Bert en buceo).

Seguridad

Aviva violentamente todo fuego: los escapes de oxígeno convierten una chispa en incendio y las grasas arden espontáneamente en O₂ puro. El oxígeno líquido (−183 °C) quema por frío y el ozono irrita vías respiratorias.

Medio ambiente

El oxígeno sostiene la capa de ozono que bloquea el ultravioleta, pero los CFC la adelgazaron (agujero antártico, en recuperación tras Montreal 1987). El exceso de nutrientes agota el O₂ del agua (eutrofización) y la quema de fósiles consume oxígeno sin peligro de agotarlo.

Preguntas frecuentes sobre el Oxígeno

¿Por qué el oxígeno es tan reactivo si respiramos un 21 % sin quemarnos?

Porque la molécula O₂, aunque es un oxidante poderoso, tiene una barrera cinética alta: necesita una chispa, una enzima o una temperatura elevada para empezar a reaccionar. A 20 °C y sin catalizador, ni el papel ni nuestra piel arden en el aire. Las células usan enzimas que liberan su energía paso a paso en la respiración; una llama la libera de golpe. Es un oxidante dormido que solo despierta con activación suficiente.

¿El oxígeno puro es mejor para respirar?

No: respirar O₂ puro a presión normal irrita pulmones en horas y a alta presión provoca convulsiones (efecto Paul Bert, conocido en buceo). El aire con su 21 % es el equilibrio evolutivo; más oxígeno genera radicales libres que dañan tejidos. En medicina se dosifica con precisión y en buceo técnico se limitan las presiones parciales. Más no es mejor.

¿Por qué el color azul del cielo tiene que ver con el oxígeno?

Las moléculas de N₂ y O₂ del aire dispersan la luz solar, y la azul, de longitud de onda corta, se dispersa mucho más que la roja (dispersión Rayleigh). Por eso el cielo diurno es azul y el atardecer se vuelve rojizo, cuando la luz atraviesa más espesor de aire. Sin atmósfera no habría color alguno: el cielo visto desde la Luna es negro incluso a plena luz del día.

¿Por qué el hierro se oxida y el oro no?

Porque oxidarse es ceder electrones al oxígeno, y cada metal tiene distinta «generosidad»: el hierro, el magnesio o el sodio los ceden fácil y se corroen; el oro y el platino los retienen y permanecen intactos durante milenios. La serie de reactividad ordena a los metales por esta tendencia. El aluminio es la excepción curiosa: se oxida al instante, pero su óxido transparente lo sella y protege.

¿Qué fue la Gran Oxidación?

El envenenamiento planetario que creó nuestro aire: hace unos 2.400 millones de años, las cianobacterias fotosintéticas llenaron la atmósfera de oxígeno, tóxico para casi toda la vida anaeróbica de entonces. Provocó una extinción masiva, oxidó el hierro de los océanos (las minas actuales) y abrió la era de la respiración aeróbica, 18 veces más rentable. Debemos el aire a una catástrofe microbiana.

¿Qué diferencia hay entre oxígeno, ozono y peróxido?

Son la misma familia química con distinto número de átomos de oxígeno: el O₂ que respiramos (doble enlace, molécula estable), el O₃ u ozono (tres átomos, oxidante agresivo que forma el escudo ultravioleta en la estratosfera) y el H₂O₂ o agua oxigenada (con un enlace O–O débil que libera oxígeno activo al romperse). Del aire vital al desinfectante de farmacia solo cambia la arquitectura molecular del oxígeno.

¿Se puede acabar el oxígeno del planeta?

No a escala humana: la reserva atmosférica equivale a miles de años de respiración y fotosíntesis, y quemar todos los fósiles consumiría menos del 2 %. El peligro real no es la cantidad global sino la local: eutrofización que deja mares sin oxígeno, interiores mal ventilados o la pérdida de bosques. Cuidar el oxígeno es cuidar sus ciclos, no contar moléculas.

Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.