Oxygen, ký hiệu O, có số hiệu nguyên tử 8 và thuộc nhóm 16, chu kỳ 2. Dạng đơn chất quen thuộc là khí O2, chiếm xấp xỉ 21% thể tích không khí khô.
Oxygen, ký hiệu O, có số hiệu nguyên tử 8 và thuộc nhóm 16, chu kỳ 2. Dạng đơn chất quen thuộc là khí O2, chiếm xấp xỉ 21% thể tích không khí khô. Tuy nhiên, lượng oxygen trong khí quyển chỉ là một phần của tổng lượng nguyên tố này trên Trái Đất; oxygen còn tham gia cấu tạo nước, khoáng vật và rất nhiều hợp chất của sinh vật.
Một nguyên tử oxygen có tám proton và cấu hình electron 1s22s22p4. Trong khí oxygen thông thường, hai nguyên tử liên kết thành một phân tử. Vì vậy, số hiệu nguyên tử 8 mô tả từng nguyên tử, trong khi khối lượng phân tử và nhiều tính chất của khí phải được xét đối với O2.
Ozone, công thức O3, cũng chỉ gồm nguyên tố oxygen nhưng có cấu trúc và tính chất khác. Tên nguyên tố giống nhau không làm hai chất trở nên có thể thay thế tùy ý. Ozone ở tầng khí quyển cao có vai trò khác với ozone mà con người tiếp xúc trong không khí gần mặt đất; khi bàn về một tác động môi trường, vị trí và nồng độ là thông tin thiết yếu.
Oxygen thường có số oxi hóa −2 trong nhiều hợp chất, nhưng đây không phải giá trị duy nhất. Trong peroxide, giá trị quy ước là −1; trong đơn chất, số oxi hóa bằng 0. Khi liên kết với fluorine, cách phân chia electron theo độ âm điện còn có thể dẫn đến số oxi hóa dương của oxygen.
Những ngoại lệ này cho thấy số oxi hóa là một quy ước giúp theo dõi quá trình trao đổi electron. Nó không phải cách khẳng định mỗi nguyên tử luôn mang một điện tích thực đúng bằng con số được ghi. Phân biệt điện tích ion, điện tích hình thức và số oxi hóa giúp việc lập phương trình phản ứng trở nên chính xác hơn.
Oxygen có thể đóng vai trò chất oxi hóa trong quá trình cháy. Nhiên liệu cung cấp thành phần bị oxi hóa, còn oxygen hỗ trợ quá trình giải phóng năng lượng khi tạo những sản phẩm phù hợp. Vì thế, nói oxygen là nhiên liệu sẽ làm lẫn vai trò của hai phía phản ứng. Một vật liệu khó cháy trong không khí có thể cháy mạnh hơn trong môi trường giàu oxygen.
Trong hô hấp hiếu khí, năng lượng không được giải phóng bằng một ngọn lửa bên trong tế bào. Các chuỗi phản ứng và quá trình vận chuyển electron được tổ chức qua nhiều bước, có sự tham gia của hệ enzyme và cấu trúc tế bào. Tương đồng về ý nghĩa oxi hóa không cho phép đồng nhất cơ chế sinh học với phản ứng cháy diễn ra nhanh trong kỹ thuật.
Oxygen hòa tan là thông số quan trọng đối với nhiều hệ nước. Nồng độ của nó chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, trao đổi với khí quyển và hoạt động tiêu thụ hoặc tạo oxygen. Một mẫu nước trong nhìn bằng mắt thường chưa chắc có lượng oxygen hòa tan phù hợp cho sinh vật. Đánh giá chất lượng nước cần phép đo và bối cảnh sinh thái, không chỉ quan sát màu sắc.
Trong công nghiệp, oxygen được sử dụng trong luyện kim, xử lý nước và một số quá trình tổng hợp hóa chất. Mục tiêu kỹ thuật có thể là tăng tốc độ oxi hóa, điều chỉnh thành phần khí hoặc duy trì một điều kiện vận hành. Độ tinh khiết, độ ẩm và những chất lẫn trong khí cần được xem xét theo từng thiết bị; một sản phẩm khí dùng trong công nghiệp không tự động đáp ứng yêu cầu của một mục đích sử dụng khác.
Việc oxygen cần cho sự sống không đồng nghĩa mọi mức phơi nhiễm đều thích hợp. Đối với hệ thống oxygen đậm đặc, khả năng thúc đẩy cháy là vấn đề đặc biệt quan trọng. Bài giới thiệu hóa học chỉ giải thích bản chất nguyên tố, không cung cấp chỉ định sử dụng oxygen trong chăm sóc sức khỏe hoặc thay thế quy trình an toàn thiết bị.
