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Ciclo do Oxigênio

 

O oxigénio é o elemento mais abundante em massa na crosta terrestre e nos oceanos, e o segundo na atmosfera.

Na atmosfera encontra-se como oxigénio diatómico/oxigénio molecular (O2), dióxido de carbono (CO2), ozono (O3), dióxido de nitrogénio (NO2), monóxido de nitrogénio (NO), dióxido de enxofre (SO2), etc.

O ciclo do oxigénio descreve o movimento do oxigénio entre os seus três reservatórios principais: a atmosfera (os gases que rodeiam a superfície da terra), a biosfera (os organismos vivos e o seu ambiente próximo) e a litosfera (a parte sólida exterior da terra). Este ciclo é mantido por processos geológicos, físicos, hidrológicos e biológicos, que movem diferentes elementos de um depósito a outro. O oxigénio molecular (O2) representa 20% da atmosfera terrestre. Este oxigénio satisfaz as necessidades de todos os organismos terrestres que o respiram no seu metabolismo O principal factor na produção de oxigénio é a fotossíntese, que é responsável pela moderna atmosfera terrestre e pela vida, tal como a conhecemos.

Reservatórios de Oxigénio

A maior parte do oxigénio existente (99.5%) está concentrada na crosta e manto da Litosfera. Apenas uma pequena fracção do oxigénio existente está contida na atmosfera (0.49%), esta percentagem representa cerca de 20% da atmosfera. Uma parte muito menor do oxigénio está contida na biosfera (0.01%).

Fluxos de Oxigénio

A maior fonte do oxigénio presente na atmosfera e biosfera é a fotossíntese que transforma dióxido de carbono e água em oxigénio e açúcar.

6CO2 + 6H2O + energy --->C6H12O6 + 6O2

Uma fonte adicional de oxigénio é a fotólise, onde energia proveniente de radiação ultravioleta decompõe água atmosférica e óxido de azoto.

2H2O + energy -->4H + O2 2N2O + energy --->4N + O2

O principal processo de remoção de oxigénio da atmosfera é a respiração.

C6H12O6 + 6O2 -->6CO2 + 6H2O + energia Também no processo de decomposição animais e bactérias consomem oxigénio e libertam dióxido de carbono.

Devido aos minerais da litosfera serem oxidados em oxigénio, o desgaste químico das rochas expostas também consome oxigénio. Um exemplo de desgaste químico da superfície é a formação de óxidos de ferro (ferrugem):

O2 + energia uv --->2O
O + O2 + energia uv --->O3

O oxigénio também tem um ciclo entre a biosfera e a litosfera. Os organismos marinhos na biosfera criam conchas de carbonato de cálcio (CaCO3) que é rico em oxigénio. Quando o organismo morre, a sua concha é depositada no chão do mar e enterrado ao longo do tempo para criar a rocha na litosfera. As plantas e animais extraem nutrientes minerais das rochas e libertam oxigénio durante o processo.

OZONO

A presença do oxigénio atmosférico originou a formação de ozono e da camada do ozono na estratosfera. A camada do ozono extremamente importante para a vida moderna, visto que absorve a radiação ultra violeta nociva.

FÓSFORO

Uma teoria interessante é que o fósforo (P) no oceano ajuda a regular a quantidade de oxigénio atmosférico. O fósforo dissolvido nos oceanos é um nutriente essencial para a fotosíntese nos ocanos e um dos principais factores limitativos. A fotossíntese nos oceanos contribui aproximadamente com 45% do oxigénio total livre no ciclo do oxigénio. O crescimento da população de organismos que fazem fotossíntese é limitada principalmente pela disponibilidade de fósforo dissolvido.

Um dos efeitos secundários das minas e das actividades industriais é o aumento dramático da quantidade de fósforo descarregado nos oceanos. No entanto, este aumento não se reflecte num aumento correspondente da fotossíntete nos oceanos. Isto acontece porque um aumento da população que faz fotossíntese resulta em maiores níveis de oxigénio nos oceanos. Os elevados níveis de oxigénio promovem o crescimento de certo tipo de bactérias que competem pelo fósforo dissolvido. Esta competição limita a quantidade de fósforo disponível para a fotossíntese nos oceanos, limitando a população total assim como os níveis de O2.

Fonte: pt.wikipedia.org

Ciclo do Oxigênio

No ecossistema, o elemento oxigênio captado pelos seres vivos provém de três fontes principais: gás oxigênio (O2), gás carbônico (CO2) e água (H2O).

O O2 é captado por plantas e animais e utilizado na respiração. Nesse processo, átomos de oxigênio se combinam com átomos de hidrogênio, formando moléculas de água. A água formada na respiração é em parte eliminada para o ambiente através da transpiração, da excreção e das fezes, e em parte utilizada em processos metabólicos. Dessa forma os átomos de oxigênio incorporados à matéria orgânica podem voltar à atmosfera pela respiração e pela decomposição do organismo, que produzem água e gás carbônico.

A água também é utilizada pelas plantas no processo da fotossíntese. Nesse caso, os átomos de hidrogênio são aproveitados na síntese da glicose, enquanto os de oxigênio são liberados na forma de O2.

O oxigênio presente no CO2 poderá voltar a fazer parte de moléculas orgânicas através da fotossíntese.

Fonte: www.rainhadapaz.g12.br

Ciclo do Oxigênio

Oxigênio

Ocorrência

O oxigênio é o elemento mais abundante da natureza. As principais ocorrências são:

a) 21% na atmosfera (em volume);

b) 89% na água dos oceanos, lagos, mares, gelos polares, etc (em peso);

c) 47% na crosta terrestre (até a profundidade de 15 km).

Preparação do Gás Oxigênio

a) No Laboratório

1º) Por aquecimento do clorato de potássio (decomposição térmica).

                   MnO2

2 KClO3(s) ====> 2KCl(s) + 3O2(g)

Esta decomposição é fácil porque a ligação entre Cl e O é muito fraca.

2º) Por aquecimento de óxido de mercúrio.

Esta decomposição é fácil porque a ligação entre Cl e O é muito fraca.

2º) Por aquecimento de óxido de mercúrio.

2 HgO(s) => 2 Hg(l) + O2(g)

Essa decomposição é fácil porque o mercúrio é metal nobre, estabelecendo ligação fraca com o oxigênio.

b) Na Indústria

A matéria prima utilizada na obtenção do gás oxigênio é o ar atmosférico. O ar atmosférico é submetido a compressão e resfriamento, após os quais abre-se uma válvula, para provocar uma expansão brusca do ar frio. Esquema:

Propriedades Físico-Químicas e Aplicações

1º) Combustão de substâncias não metálicas:

2 H2 + O2 => H2O (Industrial)

S + O2 => SO2 (Dióxido de Enxofre)

4 P + 5 O2 => 2 P2O5 (Muito Luminosa)

C + O2 => CO2 (Gás Carbônico Industrial)

2º) Combustão de substâncias metálicas:

2 Na + O2 => Na2O2 (Peróxido de Sódio)

4 Fe + O2 => 2 Fe2O3 (Óxido de Ferro III)

2 Mg + O2 => 2 MgO (Óxido de Magnésio)

Obs: A facilidade de combustão do Sódio e do Fósforo nos obriga guardá-los em querosene. As combustões do Magnésio e do Fósforo são muito luminosas.

3º) Combustão de compostos orgânicos (compostos carbônicos hidrogenados):

Gás Metano (Gás Natural): CH4 + 2 O2 => CO2 + H2O

Gás Butano (Gás de Botijão): C4H10 + 13/2 O2 => 4 CO2 + 5 H2O

Álcool (etanol): C2H6OH + 3 O2 => 2 CO2 + 3 H2O

Gasolina: C8H18 + 25 O2 => 16 CO2 + 3 H2O

O oxigênio também é utilizado na queima de outros combustíveis orgânicos e, como exemplo, podemos citar:

Querosene (C15H3) => em aviões

Óleo Diesel (C18H38) => Navios, Caminhões, etc.

Glicose (C6H12O6) => No Sangue durante a respiração.

Acetileno (C2H2) => Nos maçaricos oxiacetilenicos, para corte de barras, chapas, trilhos, etc.

Ciclo do Oxigênio

A atmosfera contém 21% de oxigênio, usado pelas plantas e pelos animais durante a respiração. Além disso, fungos e muitas bactérias utilizam oxigênio quando decompõe plantas e animais mortos. Queimar madeira e outros combustíveis também exige oxigênio.As plantas devolvem oxigênio para o ar durante a fotossíntese.

Os ciclos do oxigênio e do carbono estão ligados: a fotossíntese consome dióxido de carbono e produz oxigênio, a respiração por sua vez, consome o oxigênio e produz dióxido de carbono. Pela figura abaixo, é mais fácil compreender como se dá o ciclo do oxigênio:

Fonte: www.coladaweb.com

Ciclo do Oxigênio

O oxigênio participa não somente da composição da água e do gás carbônico, mas também de numeroso compostos orgânicos e inorgânicos. Na atmosfera e na hidrosfera é encontrado livre, sob a forma de substância pura, simples, de fórmula O2. É uma gás liberado pelos organismos fotossintetizantes, através do processo de fotossíntese. É utilizado para a respiração de plantas e de animais, processo que resulta na produção de gás carbônico.

A manutenção das taxas de oxigênio e de gás carbônico no ambiente depende desses dois processos opostos: a fotossíntese e a respiração. A fotossíntese é realizada somente durante o dia; a respiração é um processo contínuo, realizado pelas plantas e pelos animais, de dia e de noite.

É interessante notar que o oxigênio é uma substância que não somente garante a vida na Terra, mas também origina-se da atividade vital. Praticamente todo o oxigênio livre da atmosfera e da hidrosfera tem origem biológica, no processo de fotossíntese.

O O2 produzido pode participar também da formação da camada de ozônio (O3) na atmosfera. A presença de ozônio na atmosfera é de extrema importância para a humanidade, pelo papel que exerce de filtro das radiações ultravioletas, as quais, úteis em determinada intensidade, são nocivas em intensidades maiores.

A nocividade das radiações ultravioletas está ligada a doenças como o câncer de pele e as alterações genéticas, por induzirem mutações indesejáveis.

A camada de ozônio vem sendo progressivamente destruída, principalmente por ação de um gás conhecido por clorofluorcarbono, também designado por suas iniciais, CFC. O clorofluorcarbono é utilizado em sprays (aerossóis), condicionadores de ar, geladeiras, espuma plástica, componentes eletrônicos e outros produtos.

O CFC liberado na atmosfera atravessa a troposfera, atingindo a estratosfera, onde se situa a camada de ozônio.

O encontro do CFC com o ozônio determina a redução da quantidade de ozônio pelo seguinte processo:

radiação ultravioleta do Sol quebra as moléculas de CFC deixando livres átomos de cloro:

os átomos de cloro reagem com o ozônio, dando oxigênio e monóxido de cloro:

a radiação ultravioleta quebra moléculas de ozônio, originando oxigênio e átomos de oxigênio:

os átomos de oxigênio reagem com o monóxido de cloro, formando oxigênio e deixando átomos de cloro livres:

com a liberação de átomos de cloro, reinicia-se o ciclo.

Existem cálculos que estimam que em 75 anos a vida útil do CFC, e em cerca de 100 mil o número de moléculas de ozônio que podem ser destruídas por um único átomo de cloro. Em virtude dos sérios danos que esse gás pode causar, foi assinado um acordo mundial em 1987, conhecido como Protocolo de Montreal, que prevê a redução do uso desse gás à metade, até 1999. Desde a assinatura do acordo têm-se procurado substitutos para o CFC, existindo já algumas substâncias sendo selecionadas. Uma delas é o hidrofluorcarbono (HFC), que contém hidrogênio em lugar de cloro.

Fonte: www.mesologia.hpg.ig.com.br

Ciclo do Oxigênio

Os átomos do elemento oxigênio, utilizados pelos seres vivos, encontram-se combinados dois a dois, constituindo o gás oxigênio, um dos componentes da atmosfera de nosso planeta, ou associados ao hidrogênio constituindo a água ou, ainda, na forma de CO2.

O oxigênio atmosférico, na forma de 02, é captado por plantas e animais para ser utilizado no processo da respiração. Neste processo, o oxigênio combina com o hidrogênio, formando moléculas de água. A água formada na respiração retorna para o ambiente através da transpiração e da excreção é utilizada nas reações químicas do ser vivo, acabando por fornecer os hidrogênio e os oxigênios que farão parte da matéria orgânica. Neste caso, o oxigênio voltará à atmosfera na forma de água e gás carbônico, por ocasião da morte e conseqüente decomposição do organismo. A água pode ser ainda utilizada pelas plantas no processo da fotossíntese. Durante este processo, as moléculas de água serão quebradas, passando os hidrogênio a fazer parte das moléculas orgânicas sintetizadas, e o oxigênio será liberado na atmosfera , na forma de O2.

Parte do oxigênio da atmosfera concentra-se entre quinze e trinta quilômetros da superfície, na troposfera. Nessa altura, a radiação solar ultravioleta atinge as moléculas de oxigênio, que, ao absorver esse tipo de radiação, se quebra liberando átomos de oxigênio. Como são extremamente reativos, esses átomos reagem com outras moléculas de oxigênio, formando o ozônio.

Fonte: www.brasilescola.com

Ciclo do Oxigênio

Ciclo do Oxigênio E CARBONO

O gás carbônico é um dos maiores causadores da poluição do ar que respiramos. Ele é resultado, principalmente, da queima de combustível, do carvão e das queimadas nas florestas.

As fábricas, os veículos automotores e as usinas de eletricidade que utilizam combustível são, portanto, os grandes poluidores da atmosfera. Além de gerar gás carbônico, toda combustão consome oxigênio, piorando o quadro

O homem, os animais e as plantas, quando respiram, também expelem gás carbônico.

No processo de fotossíntese, as plantas retiram o gás carbônico do ar e produzem oxigênio.

Apesar das plantas também precisarem de oxigênio para sua subsistência, essa utilização é bem menor do que sua capacidade de produção desse gás. Se não fosse assim, não haveria oxigênio suficiente para os demais seres no planeta.

Fonte: www.escolavesper.com.br

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