Oxygène (O)

Une découverte dans les acides

Le nom oxygène signifie «qui génère les acides» en grec. C’est pareil en allemand où l’oxygène se dit Sauerstoff, ce qui peut se traduire par «matière d’acide». Cette étymologie provient d’une erreur due à Lavoisier, le père de la chimie moderne. Ce dernier a cru que cet élément se trouvait dans tous les acides. C’est vrai pour la grande majorité d’entre eux, mais pas pour l’exception que constitue l’acide chlorhydrique HCl.

L’oxygène a donc été découvert dans les acides avant d’avoir été découvert dans l’air. En 1771, Scheele et Priestley calcinèrent en même temps du nitrate de potassium ou de l’oxyde de mercure, ce qui produit de l’oxygène O₂, Mais ils n’ont pas compris que ce gaz était un élément. Ils crurent à tort avoir simplement réussi à faire de l’air vivifié. C’est Lavoisier qui a reconnu la nature élémentaire de l’oxygène, et qui a prouvé que l’air est un mélange de gaz.

Un composant de l'atmosphère produit par les algues et les plantes

Un gaz indispensable aux plongeurs

Malgré la croyance populaire, il est tout à fait possible de vivre en respirant de l’oxygène O₂ pur. Les soldats engagés dans les fortins de l’armée suisse s’entraînent tous à respirer de l’oxygène O₂ pur, issu de bouteilles qu’ils portent sur le dos: leurs performances physiques n’en sont ni augmentées ni diminuées.

Les plongeurs en eau profonde doivent respirer de l’air comprimé, puisque la pression augmente de 1 bar chaque fois que l’on s’enfonce de 10 mètres sous l’eau. Mais au-delà d’une certaine profondeur, l’air comprimé que l’on respire n’est plus le mélange habituel à 4/5 N₂ + 1/5 O₂. On utilise des mélanges spéciaux à base d’Hélium et à faible teneur en O₂.

Une substance très réactive

L’oxygène O₂ réagit avec pratiquement tous les autres éléments quand les conditions sont réunies, en formant des oxydes. Les réactions chimiques de l’oxygène O₂ sont appelées oxydations. Si elles dégagent de la chaleur, elles sont dites combustions. La combustion d’un gaz est une flamme.

Soumis à des décharges électriques, le gaz O₂ voit ses atomes se réorganiser trois par trois en formant un gaz nouveau, l’ozone O₃. L’ozone a une odeur résineuse. Il est toxique à haute concentration. Il se décompose spontanément au bout d’environ 20 minutes. Les rayons cosmiques qui frappent la haute atmosphère, forment une couche d’ozone, qui a l’avantage d’arrêter une partie des rayons ultra-violets en provenance du soleil.

Texte: Maurice Cosandey et Rédaction SimplyScience.ch