O ciclo de natureza de osíxeno

É recoñecido oficialmente que en 1774 o químico inglés Joseph Priestley descubriu osíxeno (O2). Como resultado do experimento realizado nun recipiente pechado con óxido de mercurio, baixo a influencia dos raios solares dirixidos pola lente, a súa descomposición produciuse: 2HgO → O2 ↑ + 2Hg. Esta sustancia gaseosa caracterízase por unha densidade en condicións normais de 0.00142897 g / cm³, un volume molar de 14.0 cm³ / mole, un punto de fusión de menos 218.2 ° C e un punto de ebulición menos 182.81 ° C. A masa molar é de 15.9994 g / mol. A principal característica do osíxeno é a súa capacidade para oxidar varias sustancias. Ao ser un metal non activo, O2 interactúa con todos os metais coa formación de óxidos básicos e anfotéricos, así como con todos os non metais (excepto os halóxenos), obtendo óxidos ácidos ou non formadores de sal.

O osíxeno forma parte de máis de mil mil substancias, xa que é o elemento químico máis común da Terra. É unha parte de varios compostos químicos (hai máis de un millón e medio). Na codia sólida, o contido O2 é do 47,4%. En augas mariñas e frescas , a súa participación no estado vinculado supón o 88,8% da masa. Na atmosfera, o osíxeno está en estado libre, a súa fracción de volume é aproximadamente do 21%, ea súa fracción de masa é do 23,1%. É o compoñente máis importante das substancias orgánicas que están presentes en cada célula viva. Por volume neles ocupa o 25% e, en peso, o 65%. O ciclo de osíxeno na natureza débese á súa actividade química.

Un ciclo é unha serie de cambios nunha substancia, polo que regresa ao punto de partida e repítese todo o camiño. O ciclo de osíxeno é un movemento bioxeoquímico. A través del, O2 pasa pola suma biótica de todos os ecosistemas (biosfera ou zona de vida na Terra) e ambiente abiótico (litosfera, atmosfera e hidrosfera). O ciclo de osíxeno describe o seu movemento na hidrosfera (masa de auga subterránea e por riba da súa superficie), a atmosfera (aire), a biosfera (a suma global de todos os ecosistemas) ea litosfera (a cortiza terrestre). As violacións deste ciclo na hidrosfera poden conducir ao desenvolvemento de zonas hipóxicas (baixas O2) nos grandes lagos e no océano. O principal factor impulsor é a fotosíntese.

Os sistemas ecolóxicos (ecosistemas) teñen moitos ciclos bioxeoquímicos que operan na súa composición. Por exemplo, o ciclo da auga, a circulación do osíxeno, o ciclo do nitróxeno, o carbono, etc. Todos os elementos químicos pasan o camiño, que forma parte dos ciclos bioxeoquímicos. Son parte integrante dos organismos vivos, pero tamén atravesan os ambientes abióticos dos ecosistemas. Esta auga (hidrosfera), a cortiza terrestre (litosfera) eo aire (atmosfera). Os organismos vivos enchen a cuncha da Terra, chamada a biosfera. Todos os nutrientes, como carbono, nitróxeno, osíxeno, fósforo e xofre, son utilizados por elas e forman parte dun sistema pechado, polo que son reciclados, non perdidos nin reabastecidos constantemente, como nun sistema aberto.

O maior depósito de O2 (99,5%) é a cortiza e manto da Terra, onde está contido en minerais de silicato e óxido. O ciclo de osíxeno proporcionou só unha pequena fracción de O2 libre na biosfera (0,01%) e na atmosfera (0,36%). A principal fonte de O2 libre de atmosferas é a fotosíntese. Os seus produtos son substancias orgánicas e osíxeno libre, formado a partir de dióxido de carbono e auga: 6CO2 + 6H2O + enerxía → C6H12O6 + 6O2.

As plantas terrestres, así como o fitoplancton dos océanos, responden ao ciclo de osíxeno na biosfera. Cianobacterias mariñas minúsculas (algas azul-verdes) Prochlorococcus, de tamaño 0.6 micras, foron descubertas en 1986. Eles representan máis da metade dos produtos da fotosíntese no océano aberto. Unha fonte adicional de osíxeno atmosférico libre é o fenómeno da fotólise (unha reacción química que transcorre baixo a acción dos fotóns). Como resultado, a auga atmosférica e os óxidos nitrosos se disocian en átomos constituíntes, o hidróxeno (H) eo nitrógeno (N) eliminan o espazo e O2 permanece na atmosfera: enerxía 2H2O + → 4H + O2 e enerxía 2N2O + → 4N + O2. O osíxeno libre da atmosfera é consumido por organismos vivos nos procesos de respiración e decadencia. A litosfera utiliza O2 libre como resultado da meteorización química e as reaccións superficiais. Por exemplo, se gasta na formación de óxidos de ferro (oxidación): 4FeO + O2 → 2Fe2O3 ou óxidos doutros metais e non metálicos.

O ciclo de osíxeno tamén inclúe un ciclo entre a biosfera ea litosfera. Os organismos mariños na biosfera serven como fontes de carbonato de calcio (CaCO3), que é rico en O2. Cando o corpo morre, a súa cuncha realízase nas augas superficiais do fondo do mar, onde se atopa por moito tempo e forma calcária (rocha sedimentaria da codia terrestre). Os procesos de intemperismo iniciados pola biosfera tamén poden extraer osíxeno libre da litosfera. As plantas e os animais extraen nutrientes das rochas sedimentarias e liberan osíxeno.