Grupa oxigenului - grupa 16

Oxigenul solid prezintă 3 forme cristaline, α, β şi γ.

Structura electronică a atomului este 1s22s22p4, iar starea sa fundamentală corespunde unui termen 3p.

Afinitatea atomului de oxigen pentru electron este mică, iar electronegativitatea în scara Pauling este 3,5.

Sub influenţa razelor X sau a descărcărilor electrice, oxigenul poate forma totuşi specia O2+.

Spectrele de absorbţie ale oxigenului molecular gazos conţin o serie de benzi care se întind din IR până în UV îndepărtat.

În domeniul infraroşu, apare o bandă de absorbţie cu νmax =1556 cm-1 care dispare când se lucrează la presiuni scăzute.

În domeniul vizibil, apar două benzi cu maxime situate la 7624 Å, respectiv 6880 Å.

Se admite existenţa dimerului (O2)2, pe baza căruia se pot explica o serie de proprietăţi ale oxigenului cum ar fi: creşterea birefringenţei oxigenului lichid cu diluţia în azot, caracteristicile spectrale ale oxigenului molecular în domeniul vizibil.

Ozonul pur prezintă culoarea albastru-intens, când este privit într-un strat gros de 1 m. Culoarea albastră este vizibilă cu condiţia ca aerul să conţină 10% ozon. Ozonul este mai greu decât aerul (de 1,66 ori). Se lichefiază la –111,5 0C trecând într-un lichid albastru-negru; se solidifică la –1930C devenind negru violet, trecând într-un solid roşu închis. Este mai solubil în apă decât oxigenul. Ozonul este diamagnetic.

Măsurătorile de distanţe între nucleele atomilor de oxigen şi momentul electric (μ = 0,49 D) au arătat că structura moleculei de ozon este simetrică; cei trei atomi de oxigen sunt legaţi astfel încât între ei formează un unghi de 116049’; legăturile între atomii de oxigen O-O sunt egale (0,128 nm).

TLV consideră că molecula de ozon conţine două legături σ localizate, rezultate din orbitalii hibridizaţi (aproximativ) sp2 şi o legătură π, extinsă peste cei trei atomi, provenită din orbitalii nehibridizaţi p.

O3 (oxigenul triatomic sau ozonul)

Forma triatomică, O3, a fost decelată spre sfârşitul secolului al XVIII- lea pe baza mirosului caracteristic ce apare în timpul descărcărilor electrice din atmosferă.

În atmosfera superioară (stratosferă) o parte din moleculele de oxigen au absorbit energie de la radiaţiile ultraviolete ale soarelui şi s-au transformat în oxigen atomic. Aceşti atomi combinaţi cu oxigenul molecular rămas au format molecule de ozon (O3) care absorb eficient razele ultraviolete.

Acest strat fin de ozon acţionează ca un scut protector al planetei împotriva razelor ultraviolete UV-B.

Prin iradierea oxigenului cu un fascicul de raze catodice se formează ozon. În locul razelor catodice se poate folosi acţiunea razelor .