氧气在空气含量是多少

氧气在空气含量是多少

氧气出现了。

光合作用

地球的大气层在形成之初是无氧的。原始大气是还原性的，充满了甲烷、氨和其他气体。

大气中氧气的出现来自两种作用，一种是非生物参与的水的光解，另一种是生物参与的光合作用。

生物光合作用对大气影响很大。它导致气氛从还原气氛变为氧化气氛。水光解产生的氢气可以重新氧化成水返回地球，而不会扩散到外层空，从而防止地球上的水分流失。

同时，光合作用也加速了大气氧气的积累，深刻地改变了地球上物种的代谢模式和体型。在石炭纪期间，大气中的氧气含量一度上升到35%。氧气含量的增加导致了依赖渗透供氧的昆虫的巨型化。石炭纪有一只翼展2.5英尺的巨型蜻蜓。

氧，化学式O，相对分子量32.00，无色无味的气体，是氧最常见的元素形式。熔点为-218.4℃，沸点为-183℃。不溶于水，约30毫升氧气溶解在1L水中。氧气在空气体中约占21%。

液氧是天蓝色的液体。氧气是一种蓝色晶体。在常温下活性不是很强，不容易和很多物质发生反应。但它在高温下非常活跃，可以直接与许多元素结合，这与氧原子的电负性有关，氧原子的电负性仅次于氟。

氧是自然界中分布最广的元素，占壳质量的48.6%，是丰度最高的元素。碳氢化合物氧化、废水处理、火箭推进剂以及航空空、航天和潜水中动物和人的呼吸都需要氧气。动物的呼吸、燃烧和所有氧化过程(包括有机物)都要消耗氧气。

在金属的切割和焊接中，纯度为93.5%~99.2%的氧气与可燃气体(如乙炔)混合，产生极高温度的火焰，从而熔化金属。还需要氧气来强化硝酸和硫酸的生产过程。用氧气和水蒸气的混合物代替空气体吹入煤气发生炉，可以得到高热值的煤气。医用气体极其重要。

分子结构

o分子中的化学键通常是共价键。

实验上顺磁共振谱证明O是顺磁性的，也证明O有两个不成对电子。说明原来的氧分子以双键结合的结构式不符合实际。

氧的结构如右图所示。基态O分子中没有双键，但氧分子中形成了两个三电子键。

氧分子轨道的电子排列是氧的结构，π轨道上有不成对的单电子，所以O分子是所有双原子气体分子中唯一有偶数电子同时表现顺磁性的物质。

两个氧原子在sp轨道杂化，一个单电子填入sp杂化轨道形成σ键，另一个单电子填入P轨道形成π键。氧是一种具有顺磁性的奇怪电子分子。

单线态氧和三线态氧

普通氧含有两个不成对电子，相当于双自由基。两个不成对电子的自旋态相同，自旋量子数之和S=1，2S+1=3，所以基态氧分子的自旋多重数为3，称为三重态氧。

激发时，氧分子的两个不成对电子成对，自旋量子数的代数和S=0，2S+1=1，称为单重态氧。

空气体中的氧大部分是三重态氧。紫外辐射和一些有机分子向氧的能量转移是形成单线态氧的主要原因。单线态氧的氧化能力高于三线态氧。

单线态氧的分子类似于烯烃分子，因此可以与二烯发生Diels-Alder反应。