氧

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氧 ₈O

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外觀
無色氣體;淡藍色液體。在這張照片中，氧氣氣泡從液態氧中上升 A glass bottle half-filled with a bluish bubbling liquid 氧的原子光譜
概況
名稱·符號·序數	氧（oxygen）·O·8
元素類別	非金屬、氧族元素
族·週期·區	16·2·p
標準原子質量	15.999(4)
电子排布	[氦] 2s2 2p4 2, 6 氧的电子層（2, 6）
歷史
發現	卡爾·威廉·舍勒（1772年）
命名	拉瓦節（1777年）
物理性質
物態	氣態
密度	（0 °C, 101.325 kPa） 1.429 g/L
沸点時液體密度	1.141 g·cm−3
熔点	54.36 K，-218.79 °C，-361.82 °F
沸點	90.20 K，-182.95 °C，-297.31 °F
臨界點	154.59 K，5.043 MPa
熔化热	(O2) 0.444 kJ·mol−1
汽化热	(O2) 6.82 kJ·mol−1
比熱容	(O2) 29.378 J·mol−1·K−1
蒸氣壓 壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k 溫/K       61 73 90
原子性質
氧化态	2, 1, −1, −2
电负性	3.44（鲍林标度）
电离能	第一：1313.9 kJ·mol−1 第二：3388.3 kJ·mol−1 第三：5300.5 kJ·mol−1 （更多）
共价半径	66±2 pm
范德华半径	152 pm
氧的原子谱线
雜項
晶体结构	簡單立方
磁序	順磁性
熱導率	26.58x10-3  W·m−1·K−1
聲速	(gas, 27 °C) 330 m·s−1
CAS号	7782-44-7
同位素
主条目：氧的同位素 同位素 丰度 半衰期​（t1/2） 衰變 方式 能量​（MeV） 產物 16O 99.76% 穩定，帶8粒中子 17O 0.039% 穩定，帶9粒中子 18O 0.201% 穩定，帶10粒中子

氧（拉丁語：Oxygenium，其化学符号為O，舊譯作氱 。），字源學來說是根源於希臘文的成酸物質（酸oxus+成genes）或「產生酸的東西」。作為化学元素，氧的原子序数为8，相对原子质量为15.9994。由符号“O”表示。在元素周期表中，氧是氧族元素的一员，它也是一个高反应性的第2周期非金属元素，很容易与几乎所有其它元素形成化合物（主要为氧化物）。在标准状况下，两个氧原子结合形成氧气，是一种无色无嗅无味的双原子气体，化学式为O
2。如果按质量计算，氧在宇宙中的含量仅次于氢和氦，在地壳中，氧则是含量最丰富的元素。氧不仅占了水质量的89%，也占了空气体积的20.9%。

构成有机体的所有主要化合物都含有氧，包括蛋白质、碳水化合物和脂肪。构成动物壳、牙齿及骨骼的主要无机化合物也含有氧。由蓝藻、藻类和植物经过光合作用所产生的氧气化学式为O
2，几乎所有复杂生物的细胞呼吸作用都需要用到氧气。動物中，除了極少數之外，皆無法終身脫離氧氣生存。对于厌氧性生物来说，氧气是有毒的。这类生物曾经是早期地球上的主要生物，直到25亿年前氧氣(O₂)开始在大气层中逐渐积累。目前大氣中氧氣主要來源有約九成來自水域中的植物所行之光合作用。氧元素的另一个同素异形体是臭氧。在高海拔形成的臭氧层能够隔离来自太阳的紫外线辐射。但是接近地表的臭氧则是一种污染，这些臭氧主要存在于光化学烟雾中。

字源

氧最早被稱為生命之氣（拉丁語：vital air），拉瓦錫根據其實驗結果，在1777年，將其命名為法語：oxygène。這個單字是由希臘語：ὀξύς（oxys，字面意思是尖銳的，因為酸性物質嚐起來的味道很尖銳，被引伸為酸），以及-γενής（-genēs，起源於，產生於）組成，因為在當時他誤認所有酸性物質都含有氧。這個單字隨後進入英文，被拼為英語：oxygen。

在中華民國時期，這個單字曾被譯為酸素。隨後出現以形聲造字，造出新字氱，因其字形複雜，又造出新字，氧。

性質

在自然界中，氧的单质形态一般为双原子分子的氧气（O₂），在臭氧层中经紫外线的作用也可以生成三个氧原子组成的臭氧（O₃）。除此之外，意大利一所大学的科学家于2001年11月制得了亚稳态的的四氧分子（O₄）。氧气在标准状况下是无色无味无臭，能帮助燃烧的的气体。液氧呈淡蓝色，具有顺磁性。氧能跟氢化合成水。臭氧在标准状况下是一种有特殊臭味的蓝色气体。

化學性質

氧的活性很大，除了稀有氣體、活性小的金屬元素如金、鉑、鈀之外，大部分的元素都能與氧起反應，這些反應稱為氧化反應，而反應產生的化合物稱為氧化物。一般而言，非金屬氧化物的水溶液呈酸性，而鹼金屬或鹼土金屬氧化物則為鹼性。此外，幾乎所有的有機化合物（CCl₄和氫原子數目小於鹵原子數目的鹵代烴除外），可在氧氣中劇烈燃烧生成二氧化碳與水蒸汽。

製備

拉瓦錫曾以汞在空氣中加熱，產生紅色的氧化汞粉末，再加熱氧化汞取得純氧。

${\rm {2Hg+O_{2}\longrightarrow 2HgO}}$

${\rm {2HgO\longrightarrow 2Hg+O_{2}\uparrow }}$

實驗室中常用氯酸鉀晶體與二氧化錳（催化劑）混合加熱製取，並以排水集氣法或向上排空气法收集：

${\rm {2KClO_{3}{\xrightarrow[{\Delta }]{MnO_{2}}}2KCl+3O_{2}\uparrow }}$

或利用二氧化錳催化雙氧水分解產生氧：

${\rm {2H_{2}O_{2}{\xrightarrow {MnO_{2}}}2H_{2}O+O_{2}\uparrow }}$

再或者用高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气：

${\rm {2KMnO_{4}{\xrightarrow {\Delta }}K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}\uparrow }}$

工業上則是利用分离液態空氣和電解水製取氧氣：

${\rm {2H_{2}O{\xrightarrow {galvanize}}O_{2}\uparrow +2H_{2}\uparrow }}$

（電解水，"+"極產生${\rm {O_{2}}}$，"-"極產生${\rm {H_{2}}}$。）

发现

氧元素最先由瑞典药剂师及化学家舍勒于1774年发现，英国化学家约瑟夫·普利斯特里也在其之后发现，但由于普利斯特里坚持燃素说的理论，他未能成为化学革命的先驱者。

1777年，法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说，指出物质只能在含氧的空气中进行燃烧，燃烧物重量的增加与空气中失去的氧相等，从而推翻了全部的燃素说，并正式确立质量守恒定律。从严格意义上讲，发现氧元素的为瑞典化学家舍勒，而确定氧元素化学性质的为法国化学家拉瓦锡。

同位素

主条目：氧的同位素

在大质量恒星的晚期，¹⁶O集中在O层，¹⁷O在H层，¹⁸O在He层。

已经测定的氧的同位素有13个，包括¹²O至²⁴O。其中，自然产生的氧有三种稳定的同位素，¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O，其中¹⁶O最丰富（占99.762%的自然丰度）。其余的10种氧同位素为放射性同位素。

大多数的¹⁶O是在大质量恒星的氦聚变过程的末期被合成的。但也有一些是由氖燃燒過程产生的。¹⁷O则主要是在碳氮氧循環中经由氢燃烧至氦的过程产生，这使得它在恒星的氢燃烧区中很常见。 大多数的¹⁸O是当¹⁴N捕获了一个⁴He原子核时产生，因而在进化的大质量恒星的氦燃烧区中很常见。

氧的10种放射性同位素已经被探测过了。最稳定的¹⁵O的半衰期为122.24秒，而¹⁴O的半衰期为70.606秒。其余的放射性同位素的半衰期都少于27秒，其中大部分甚至少于83毫秒。轻于¹⁶O的氧同位素的常见衰变类型是β⁺衰变并产生氮，而重于¹⁸O的同位素的衰变模式是β衰变并产生氟。

利用医用回旋加速器产生的质子，轰击重氧水之中的氧-18，通过(p,n)核反应，从而获得可以发射正电子的放射性同位素氟-18离子，用于合成正电子发射计算机断层扫描检查所需的示踪剂氟代脱氧葡萄糖。

在地球上的分布

氧元素占整个地壳质量的48.6%，它在地壳中基本上是以氧化物的形式存在的。每一千克的海水中溶解有2.8毫克的氧气，而海水中的氧元素差不多达到了88%.就整个地球而言，氧的质量分数为15.2%。无论是人、动物还是植物，他们的生物细胞都有类似的组成，其中氧元素占到了65%的质量。而在地球大氣層中，氧的含量佔第二多，有20.946%。

危險性

高濃度的氧氣能促進火迅速燃燒。氧化劑，如過氧化物、氯酸鹽、硝酸鹽、高氯酸鹽和重鉻酸鹽被火接近時亦可能促进燃烧甚至引发爆炸，长时间吸入高浓度的氧氣会引起氧中毒。

• 元素氧在洛斯阿拉莫斯国家实验室的介紹（英文）
• EnvironmentalChemistry.com —— 氧（英文）
• 元素氧在The Periodic Table of Videos（諾丁漢大學）的介紹（英文）
• 元素氧在Peter van der Krogt elements site的介紹（英文）
• WebElements.com – 氧（英文）