酸素 - 通信用語の基礎知識

16族(古い族名で6B族)の酸素族に属する典型非金属元素。

物質の情報

酸素は殆どが質量数16だが、安定同位体として17、18のものも知られている。

安定同位体は三つある。

同位体	天然存在比	半減期	崩壊	崩壊後生成物
¹⁴O	‐	1.177分	β⁺崩壊	¹⁴N
¹⁵O	‐	2.037分	β⁺崩壊	¹⁵N
¹⁵O	‐	2.037分	EC崩壊	¹⁵N
¹⁶O	99.757%	安定核種(中性子数8)
¹⁷O	0.038%	安定核種(中性子数9)
¹⁸O	0.205%	安定核種(中性子数10)
¹⁹O	‐	26.91秒	β⁻崩壊	¹⁹F
²⁰O	‐	13.51秒	β⁻崩壊	²⁰F

酸素原子は、空気中に酸素分子(O₂)として約19%含まれる他、海洋などに水(H₂O)として大量に存在し、地球上では最も多い元素である。

生命の維持には必要不可欠。多くの物質と化合物を生成するが、これらは酸化物と呼ばれる。酸素は強力な酸化剤であり、可燃性物質や還元性物質と反応することで火災や爆発を起こす危険がある。

酸素分子の室温での密度は1.429g/l(気体時)。

太古の昔の生物にとっては、酸素は基本的に毒であり危険なものだった。しかし植物が酸素分子を大量生産しだしてから、酸素に耐性のない生物(嫌気性菌)は減り、酸素に耐性のある生物(好気性菌)が生き残るようになって現在に至る。

そしてまた、酸素を用いない化学反応より酸素を用いた化学反応のほうがより多くのエネルギーが得られるので、生物は巨大化でき、そして様々な環境に適応できる機能を備えられるように進化した。

人間を始め現在の多くの生物が酸素を必要とするのはそのためだが、しかし現在の生物でも、酸素の吸いすぎは相変わらず毒であり、濃度の高い酸素を長時間吸えば死に致る。

中枢神経系、肺、眼に影響を与えることがあり、また高濃度の酸素を吸引すると肺を冒すことがある。

1774(安永3)年にイギリスのJoseph Priestley(ジョゼフ・プリーストリー)が発見した。

一説によるとスウェーデンのCarl Wilhelm Scheele(カール・ヴィルヘルム・シェーレ)の方が発見が早かった(1771(明和8)年)とされるが、発表が遅れたので、現在の化学史に於いては発見者はプリーストリーとなっている。

名前の由来はギリシャ語で「酸を作るもの」、oxys(οξυς = 酸)をgeinomai(γεινομαι = 作る)から。

酸素は、弗素に次ぐ電気陰性度を持ち、その電気陰性度の高さより、様々な酸化物を作る。

酸素は多くの元素と化合物を作り、希ガス、一部の貴金属(白金、金)を除くすべての元素との化合物が知られている。

水 (H₂O) (7732-18-5)
一酸化炭素 (CO) (630-08-0)
二酸化炭素 (CO₂) (124-38-9)
二酸化硫黄 (SO₂) (7446-09-5)
二酸化ウラン (UO₂) (1344-57-6)
三酸化ウラン (UO₃)
二酸化珪素 (SiO₂) (7631-86-9)
二酸化ゲルマニウム (GeO₂) (1310-53-8)
二酸化鉛 (PbO²) (1309-60-0)
酸化鉄
- 酸化鉄(Ⅱ) (FeO) (1345-25-1)
- 酸化鉄(Ⅲ) (Fe₂O₃) (1309-37-1)
酸化銅
- 酸化銅(Ⅰ) (Cu₂O) (1317-39-1)
- 酸化銅(Ⅱ) (CuO) (1317-38-0)
酸化銀
- 酸化銀(Ⅰ) (Ag₂O) (20667-12-3)
- 酸化銀(Ⅱ) (AgO) (1301-96-8)
酸化コバルト
- 酸化コバルト(Ⅱ) (CoO) (1307-96-6)
- 酸化コバルト(Ⅲ) (Co₂O₃) (1308-04-9)
酸化チタン
- 酸化チタン(Ⅳ) (TiO₂) (13463-67-7、1317-80-2)
酸化ベリリウム (BeO) (1304-56-9)
酸化マグネシウム (MgO) (1309-48-4)
酸化リチウム (Li₂O) (12057-71-5)
酸化カルシウム (CaO) (1305-78-8)
水酸化物
- 水酸化アンモニウム (NH₄OH) (1336-21-6)
- 水酸化カリウム (KOH) (1310-58-3)
- 水酸化カルシウム (Ca(OH)₂) (1305-62-0)
- 水酸化ナトリウム (NaOH) (1310-73-2)
窒素酸化物
- 一酸化窒素 (10102-43-9)
- 一酸化二窒素(亜酸化窒素) (10024-97-2)
- 二酸化窒素 (10102-44-0)
- 三酸化二窒素
- 四酸化二窒素
- 五酸化二窒素

7 窒素 ‐ 8 酸素 ‐ 9 弗素