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.
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.
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.
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Agua | H₂O | Soporte de la vida; disolvente, refrigerante y recurso esencial |
| Dióxido de carbono | CO₂ | Fotosíntesis; extintores, bebidas y regulación climática |
| Óxido de calcio | CaO | Cal viva; cemento, siderurgia y corrección de suelos |
| Peróxido de hidrógeno | H₂O₂ | Desinfectante, blanqueante y propulsor de cohetes |
| Ozono | O₃ | Escudo ultravioleta estratosférico; oxidante y desinfectante |
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.