Qu'est-ce qui produit de l'oxygène sur terre. Quelles plantes produisent la majeure partie de l’oxygène sur la planète ?

Tout dans le monde est constitué d'éléments chimiques. Ils soutiennent la vie sur Terre. L'oxygène joue l'un des rôles les plus importants à cet égard. De nombreux faits intéressants y sont associés, et le cycle de l’oxygène dans la nature est étonnant. Vous voulez en savoir plus ? Continuez à lire.

Alors, qu'est-ce qui est intéressant à propos de l'oxygène :

1. Il n’y a pas que les plantes qui produisent.

Beaucoup de gens savent depuis l’école que l’oxygène se forme à la suite de la photosynthèse des plantes. Oui, c’est la conversion du dioxyde de carbone par la végétation qui constitue la principale source d’oxygène sur Terre. Cependant, il n’est pas le seul.

Une partie du gaz se forme dans les couches supérieures de l’atmosphère sous l’influence de la lumière solaire. Lorsqu'elles sont chauffées, les molécules d'eau se décomposent en leurs éléments constitutifs, formant de l'hydrogène et de l'oxygène.

De plus, environ la moitié de tout l’oxygène libre de la planète est produite par le phytoplancton. Le dioxyde de carbone qu'ils consomment pénètre dans l'atmosphère sous l'effet de la respiration des animaux et des personnes, ainsi que lors de l'oxydation, c'est-à-dire de la combustion.

Simplement, le cycle de l’oxygène dans la biosphère peut être décrit comme suit :

  • Sous l’influence de la chaleur du soleil, l’eau des océans du monde s’évapore. Une partie de celui-ci, pénétrant dans la couche supérieure de l'atmosphère, se décompose en H2 et O2.
  • L’oxygène, à son tour, est traité par les êtres vivants, qui libèrent du dioxyde de carbone. Le monoxyde de carbone pénètre également dans l'atmosphère suite à la combustion de la matière.
  • Lors de la photosynthèse, le dioxyde de carbone est reconverti en oxygène.

Note: l'oxygène est également libéré du calcaire par l'altération de la roche.

2. L'oxygène était utilisé par les alchimistes.

Cet élément était connu dès le VIIIe siècle. Les premières mentions se trouvent dans les manuscrits de l'alchimiste chinois Mao Hoa. Bien sûr, l’oxygène avait alors un nom complètement différent et ses propriétés étaient peu connues.

Le légendaire artiste, ingénieur, biologiste et chimiste Léonard de Vinci a étudié l'oxygène, mais n'a même pas réalisé que l'oxygène était un élément distinct.

Cependant, la découverte officielle de l'oxygène a eu lieu en 1774. Le statut de découvreur revint à Joseph Priestley, qui réussit à isoler l'oxygène de l'oxyde de mercure. Pendant longtemps, le scientifique n'a pas pu comprendre pourquoi, lorsque le matériau était chauffé, la bougie, qui servait de source de lumière, brûlait beaucoup plus fort. Par la suite, Priestley a appelé ce phénomène « Second Air ». Mais, comme cela arrive souvent dans le monde scientifique, il y a eu ici un scandale.

On a appris plus tard que le naturaliste suédois Carl Scheele avait réussi à isoler l'oxygène de l'oxyde nitrique en 1771. Il a consigné les données de l'expérience dans son livre, qui, malheureusement, n'a été publié que six ans plus tard.

3. L’oxygène est nécessaire partout.

L’utilisation de l’oxygène ne se limite pas à la simple respiration. Il est largement utilisé comme agent oxydant en métallurgie. Sans cela, il serait impossible de produire de l’acier de haute qualité. Le gaz est également utilisé dans les chalumeaux à acétylène et à hydrogène pour couper et souder le métal.

L'oxygène assure le fonctionnement des centrales thermiques. Il n'y aurait jamais eu de moteur à combustion interne, puisque la présence d'oxygène est la condition principale de la détonation du mélange carburé.

Les astronautes, les pilotes militaires et les plongeurs utilisent des bouteilles remplies d'oxygène combiné à de l'hélium ou d'autres gaz inertes pour respirer. Ainsi, l’oxygène contribue à l’exploration des océans et de l’espace.

4. L’oxygène est source de beauté et de santé.

L'oxygène est largement utilisé en médecine et dans la fabrication de cosmétiques. Avec son aide, ils sauvent de l'étouffement, de l'hypoxie, des crises d'asthme et des personnes atteintes de maladies du système cardiovasculaire.

Les cocktails sans alcool riches en oxygène sont bénéfiques pour les femmes enceintes. Une boisson à l'oxygène favorise le développement normal du fœtus. En outre, de telles compositions améliorent l’état psycho-émotionnel d’une personne et lui donnent de la vigueur.

L'oxygène est ajouté aux crèmes et masques cosmétiques. Ces produits améliorent l'état de la peau, rajeunissent et donnent de l'élasticité.

5. Trois mille milliards de tonnes d'oxygène par an.

C'est approximativement la quantité d'oxygène produite par toute la végétation verte de la Terre. Les plus grandes usines naturelles de ce gaz sont les forêts amazoniennes et la taïga sibérienne. Ces endroits sont appelés les « poumons de la planète ».

Note: un grand arbre produit suffisamment d'oxygène pour nourrir deux personnes, soit environ 125 kg de gaz par an.

6. La concentration en oxygène diminue.

Malgré le volume de production apparemment impressionnant, la teneur en oxygène de l'atmosphère est, au mieux, de 21 %. Dans les grandes villes, cette valeur tombe à 18 %. D’ailleurs, il y a seulement quelques millions d’années, ce chiffre était deux fois plus élevé.

La diminution de la concentration en oxygène s'explique par l'augmentation du nombre de véhicules à moteur, les émissions industrielles et la déforestation incontrôlée.

7. Que se passe-t-il si l'oxygène disparaît pendant une seconde ?

Si cela se produit, le monde tel que nous le connaissons cessera d’exister. Non, les plantes ne se faneront pas et les animaux ne suffoqueront pas. Tout sera bien pire. L'oxygène fait partie de presque tout et de tout le monde.

Les bâtiments en béton s’effondreront immédiatement, les mers et les océans s’évaporeront, les êtres vivants se dessècheront et se transformeront en poussière. Pour ajouter au tableau apocalyptique, imaginez que la croûte terrestre s'est ouverte et que le ciel est devenu noir comme la nuit.

Augmenter la quantité d'oxygène de 10 fois n'augure rien de bon, même si les conséquences ne seront pas si dramatiques. Ce scénario risque une extinction massive en raison de l’hyperventilation. Cependant, il est fort probable que la vie ne disparaîtra pas, mais renaîtra sous une forme différente.

8. Il y a plus d’oxygène dans la terre que dans l’air.

Peu de gens le savent, mais la principale source d’oxygène n’est pas concentrée dans l’atmosphère. Il n'y a que 0,36 % d'oxygène libre sur la planète, tandis qu'environ 99,5 % du gaz se trouve dans les roches, les silicates, le manteau et la croûte terrestre.

9. L’ère des géants a été rendue possible grâce à l’oxygène.

Avant le règne des dinosaures, il y a 300 millions d’années, les concentrations d’oxygène étaient des dizaines de fois supérieures. Les scientifiques pensent que c’est en grande partie à cause de cela que les géants ont longtemps gouverné la Terre.

À cette époque lointaine, on pouvait trouver sur la planète un mille-pattes de 2,5 mètres de long. Parmi les lézards, le plus gros était le Dreadnought. Sa longueur atteignait 26 à 30 m et son poids était de 60 tonnes.

Relativement récemment, grâce à l'oxygène, un paresseux de six mètres a parcouru la planète. Que diriez-vous d'un sanglier de deux mètres qui mangeait principalement de la viande ?! Certains mammifères, comme l'Indricotherium, dont la hauteur atteignait 8 m et pesait 15 tonnes, n'étaient pas inférieurs en taille aux dinosaures.

Les peuples primitifs parvenaient à chasser un mammouth, qui faisait presque deux fois la taille d'un éléphant moderne. Lors de la dernière période glaciaire, des ours mesurant trois mètres au garrot et des cerfs mesurant deux mètres vivaient côte à côte avec Homo sapiens.

10. Boule dans la gorge et yeux secs.

En cas de stress intense, une personne commence instinctivement à respirer plus vite. Le volume d'oxygène inhalé à la fois augmente souvent. De ce fait, la glotte s’élargit, provoquant une sensation de boule dans la gorge.

Remarque : une boule dans la gorge est souvent le symptôme de maladies graves. Si cette sensation ne disparaît pas avec le temps, consultez un médecin.

Ceux qui grimpaient en haute montagne souffraient du syndrome de l’œil sec. Cette sensation désagréable est due à la faible teneur en oxygène des hautes altitudes. Le fait est que la cornée ne contient pas de vaisseaux sanguins et que les nutriments et l'oxygène lui sont apportés par les glandes lacrymales de l'extérieur.

Le cycle de l’oxygène est un processus étonnant. Il est difficile d’imaginer à quel point tout sur notre planète est interconnecté et à quel point cette connexion est fragile. Par conséquent, en tant qu’êtres sensibles, nous devons assumer la responsabilité du maintien de l’équilibre dans la nature.

Il existe une opinion selon laquelle les forêts sont les « poumons de la planète », car on pense qu'elles sont les principaux fournisseurs d'oxygène dans l'atmosphère. Cependant, en réalité, ce n’est pas le cas. Les principaux producteurs d'oxygène vivent dans l'océan. Ces bébés ne peuvent être vus sans l’aide d’un microscope. Mais tous les organismes vivants sur Terre dépendent de leurs moyens de subsistance.

Bien entendu, personne ne prétend que les forêts doivent être préservées et protégées. Mais pas du tout parce qu’il s’agit de ces fameux « poumons ». Car en fait, leur contribution à l’enrichissement de notre atmosphère en oxygène est pratiquement nulle.

Personne ne niera le fait que l’atmosphère oxygénée de la Terre a été créée et continue d’être entretenue par les plantes. Cela s'est produit parce qu'ils ont appris à créer des substances organiques à partir de substances inorganiques, en utilisant l'énergie de la lumière du soleil (comme nous nous en souvenons du cours de biologie scolaire, un processus similaire est appelé photosynthèse). À la suite de ce processus, les feuilles des plantes libèrent de l’oxygène libre comme sous-produit de la production. Ce gaz dont nous avons besoin monte dans l’atmosphère et y est ensuite réparti uniformément.

Ainsi, selon divers instituts, environ 145 milliards de tonnes d'oxygène sont rejetées chaque année dans l'atmosphère de notre planète. De plus, la majeure partie est dépensée, sans surprise, non pas pour la respiration des habitants de notre planète, mais pour la décomposition des organismes morts ou, en termes simples, pour la décomposition (environ 60 pour cent de celle utilisée par les êtres vivants). Ainsi, comme vous pouvez le constater, l'oxygène nous donne non seulement la possibilité de respirer profondément, mais agit également comme une sorte de poêle pour brûler les déchets.

Lire aussi : Le climatiseur hiver-été sur Terre est en panneComme nous le savons, tout arbre n’est pas éternel, donc le moment venu, il meurt. Lorsque le tronc d’un géant forestier tombe au sol, son corps est décomposé par des milliers de champignons et de bactéries sur une très longue période. Tous utilisent l’oxygène produit par les plantes survivantes. Selon les calculs des chercheurs, un tel « nettoyage » consomme environ quatre-vingts pour cent de l'oxygène de la « forêt ».

Mais les 20 pour cent d'oxygène restants n'entrent pas du tout dans le « fonds atmosphérique général » et sont également utilisés par les habitants de la forêt « sur le terrain » à leurs propres fins. Après tout, les animaux, les plantes, les champignons et les micro-organismes ont également besoin de respirer (sans oxygène, on s'en souvient, de nombreux êtres vivants ne seraient pas en mesure d'obtenir de l'énergie à partir de la nourriture). Étant donné que toutes les forêts sont généralement des zones très densément peuplées, ces résidus suffisent à peine à satisfaire les besoins en oxygène de leurs propres habitants. Il ne reste plus rien pour les voisins (par exemple, les habitants des villes où il y a peu de végétation indigène).

Qui est alors le principal fournisseur de ce gaz nécessaire à la respiration sur notre planète ? Sur terre, ce sont, curieusement... des tourbières. Tout le monde sait que lorsque les plantes meurent dans un marais, leurs organismes ne se décomposent pas, car les bactéries et les champignons qui effectuent ce travail ne peuvent pas vivre dans l'eau des marais - il existe de nombreux antiseptiques naturels sécrétés par les mousses.

Néanmoins, la contribution des marécages au « fonds caritatif de l'oxygène » général n'est pas très importante, car ils ne sont pas si nombreux sur Terre. Les algues océaniques microscopiques, que les scientifiques appellent ensemble phytoplancton, participent beaucoup plus activement à la « charité en oxygène ». Ces créatures sont si petites qu’il est presque impossible de les voir à l’œil nu. Cependant, leur nombre total est très important, s’élevant à des millions de milliards.Ainsi, les parties mortes des plantes, sans se décomposer, coulent au fond, formant des dépôts de tourbe. Et s’il n’y a pas de décomposition, l’oxygène n’est pas gaspillé. Ainsi, les marécages contribuent environ 50 pour cent de l’oxygène qu’ils produisent au fonds général (l’autre moitié est utilisée par les habitants de ces lieux inhospitaliers mais très utiles).

Le phytoplancton de la planète entière produit 10 fois plus d’oxygène qu’il n’en a besoin pour respirer. De quoi fournir du gaz utile à tous les autres habitants des eaux, et une grande quantité finit dans l'atmosphère. Quant à la consommation d'oxygène pour la décomposition des cadavres, dans l'océan, elle est très faible - environ 20 pour cent de la production totale.

Cela est dû au fait que les organismes morts sont immédiatement mangés par les charognards, qui vivent en grand nombre dans l’eau de mer. Ceux-ci, à leur tour, seront mangés par d'autres charognards après la mort, et ainsi de suite, c'est-à-dire que les cadavres ne reposent presque jamais dans l'eau. Les mêmes restes, qui n'intéressent plus personne, tombent au fond, où vivent peu de gens, et il n'y a tout simplement personne pour les décomposer (c'est ainsi que se forme le limon bien connu), c'est-à-dire dans dans ce cas, l'oxygène n'est pas consommé.

Ainsi, l’océan fournit à l’atmosphère environ 40 pour cent de l’oxygène produit par le phytoplancton. C'est cette réserve qui est consommée dans les zones où très peu d'oxygène est produit. Ces derniers, outre les villes et les villages, comprennent les déserts, les steppes et les prairies, ainsi que les montagnes.

Ainsi, curieusement, la race humaine vit et prospère sur Terre précisément grâce aux « usines à oxygène » microscopiques flottant à la surface de l’océan. Ce sont eux qu’il faudrait appeler « les poumons de la planète ». Et protégez-vous de toutes les manières possibles de la pollution pétrolière, des empoisonnements aux métaux lourds, etc., car s'ils arrêtent brusquement leurs activités, vous et moi n'aurons tout simplement plus rien à respirer.

Depuis l’enfance, nous savons que les arbres sont la principale source d’oxygène sur la planète. Plus tard, en cours de biologie, j’ai appris que l’oxygène est produit par la photosynthèse, un processus qui se produit dans les cellules vertes des feuilles des plantes exposées à la lumière. À partir de substances simples - l'eau et le dioxyde de carbone - se forment des composés chimiques complexes - des sucres, qui sont ensuite transformés en amidon, fibres, protéines et graisses, et de l'oxygène est libéré.

Il y a de moins en moins de forêts sur notre planète chaque année. Pourquoi ne ressentons-nous pas un manque d’oxygène ? Peut-être que les plantes absorbent le dioxyde de carbone et que l’oxygène qu’elles produisent est suffisant pour les gens en abondance ? J'ai décidé de mener des expériences et de prouver que les plantes vertes absorbent le dioxyde de carbone de l'air et libèrent de l'oxygène.

Description de l'expérience

Matériel : plante d'intérieur à grandes feuilles, pots de deux litres, assiettes en verre (ou remplacement), vaseline, récipient large avec de l'eau, tube en verre (plastique ou autre) de 30-40 cm de long, éclats, allumettes.

Déroulement de l'expérience :

Nous mettons 5 à 6 grandes feuilles cueillies sur une plante d'intérieur dans un pot. Nous remplissons le pot avec les feuilles avec de l'eau, le recouvrons d'une assiette et, le retournant, le baissons dans un large récipient rempli d'eau.

Ensuite, nous chassons l'eau du pot en expirant du dioxyde de carbone à travers le tube. En appuyant fermement sur le col du pot avec une assiette sous l'eau, retirez-le de l'eau et retournez-le. On fait de même avec un pot sans feuilles. Ouvrons le pot et insérons un éclat brûlant à l'intérieur.

La lumière s'est éteinte instantanément. L’air est donc saturé de dioxyde de carbone. Faisons de même avec le deuxième pot.

Enduisez le col des pots de vaseline. Mettons-le sur la fenêtre. Vous pouvez laisser la lumière allumée toute la nuit.

Après un jour ou deux, nous ouvrons soigneusement le pot de feuilles qui était à la lumière et y déposons un éclat brûlant.

L'éclat brûle, ce qui signifie que de l'oxygène est apparu, puisque l'oxygène est nécessaire à la combustion. On fait de même avec le deuxième pot. Le flambeau s'éteint.

* L'air dans le pot avec des feuilles, exposé à la lumière, a changé - de l'oxygène y est apparu ;

* Il n'y a eu aucun changement dans la deuxième banque.

Cela signifie que les feuilles produisent de l’oxygène à la lumière.

Problème

Ensuite, je me suis posé une question : si les arbres perdent leurs feuilles en hiver sur la majeure partie de la Terre, pourquoi ne ressentons-nous pas un manque d’oxygène ? Pourquoi n'étouffons-nous pas en hiver ?

Et j'ai suggéré : peut-être existe-t-il une autre source d'oxygène ?

1. Recueillir des informations dans la littérature, sur Internet sur le sujet qui vous intéresse.

2. Trouvez des réponses aux questions problématiques :

> Quelle quantité d'oxygène un arbre produit-il par an ? Quelle quantité de dioxyde de carbone absorbe-t-il ?

> De quelle quantité d'oxygène une personne moyenne a-t-elle besoin par an pour respirer ?

> Quelle est la superficie des forêts sur la planète ?

> Combien de personnes vivent sur la planète ?

> Où l'oxygène est-il utilisé en dehors de la respiration humaine ? En quelle quantité ?

> Les arbres produisent-ils suffisamment d'oxygène pour respirer ?

3. Tirez des conclusions. Préparez une présentation de votre travail.

1. Quelle quantité d’oxygène un arbre produit-il par an ? Quelle quantité de dioxyde de carbone absorbe-t-il ?

En moyenne, un arbre produit 2,5 kilogrammes d'oxygène par jour et 912,5 kilogrammes d'oxygène par an. On sait que 50 m de forêt verte absorbent en 1 heure la même quantité de dioxyde de carbone qu'une personne en émet en respirant en 1 heure, soit 40 g.

Calculons la quantité de dioxyde de carbone produite par l'ensemble de l'humanité (6 milliards) en 1 jour et la quantité de dioxyde de carbone qui peut absorber l'ensemble de la superficie forestière (4 milliards d'hectares) :

50 m x 24 h = 1 200 m - S de forêt nécessaire pour absorber le dioxyde de carbone produit par 1 personne par jour.

1200 x 6 milliards = 720 000 000 hectares - Forêts S, nécessaires pour absorber le dioxyde de carbone produit par l'ensemble de l'Humanité en 1 jour.

720 000 000 d'hectares : 4 000 000 000 d'hectares = 0,18 fois - soit autant de fois moins que la forêt existante S nécessaire pour absorber le dioxyde de carbone produit par l'humanité toute entière.

Je tiens à souligner que différentes sources fournissent des données différentes, les calculs sont donc approximatifs.

2. De quelle quantité d’oxygène une personne moyenne a-t-elle besoin chaque année pour respirer ?

Une personne a besoin de 0,83 kg d’oxygène par jour pour respirer ; 302,95 kg d'oxygène par an.

3. Quelle est la superficie occupée par les forêts sur la planète ?

La superficie forestière estimée sur la planète est d'un peu plus de 4 milliards d'hectares, soit 30 % de la superficie terrestre. Mais toutes ces terres ne sont pas occupées par des arbres eux-mêmes : elles comprennent également des clairières, des routes et des clairières. Les forêts occupent environ 3 milliards d'hectares.

4. Combien de personnes vivent sur la planète ?

Plus de 6 milliards de personnes vivent sur la planète.

5. Où d'autre, outre la respiration humaine, l'oxygène est-il utilisé ? En quelle quantité ?

Lors de la combustion de 1 kg de charbon ou de bois, plus de 2 kg d'oxygène sont consommés. C'est approximativement l'oxygène produit par un arbre.

Une voiture particulière brûle 1 825 kg d’oxygène pour 100 km parcourus. C'est approximativement l'oxygène produit par 734 arbres. La combustion de 1 kg d'essence nécessite environ 300 kg d'oxygène et, en une heure de fonctionnement, le moteur d'une voiture particulière moyenne absorbe autant d'oxygène qu'une personne a besoin pour respirer pendant un mois. Chaque année, une voiture absorbe en moyenne plus de 4 tonnes d'oxygène de l'atmosphère, émettant environ 800 kg de monoxyde de carbone, environ 40 kg d'oxydes d'azote et près de 200 kg d'hydrocarbures divers avec les gaz d'échappement. Si l’on multiplie ces chiffres par les 400 millions d’unités du parc automobile mondial, on imagine l’ampleur de la menace que cache une motorisation excessive.

6. Les arbres produisent-ils suffisamment d’oxygène pour que la population de la planète puisse respirer ?

Une grande quantité d'oxygène est libérée par les forêts tropicales, souvent appelées >. En même temps, il est vrai que l’on ne dit pas qu’au cours de l’année, les forêts tropicales consomment presque autant d’oxygène qu’elles en produisent. Il est consacré à la respiration des organismes qui décomposent la matière organique finie, principalement des bactéries et des champignons.

La superficie forestière s'étend sur environ 3 milliards d'hectares, soit environ 0,8 hectare par personne. Ce n'est pas tant que ça. 14 à 15 % sont occupés par des forêts de conifères du nord (Russie, Canada et États-Unis), 55 à 60 % sont des forêts tropicales. Le Canada possède le plus grand nombre de forêts par habitant – 9,4 hectares.

Imaginons qu’une voiture brûle en moyenne 1 825 kilogrammes d’oxygène par an. Et un arbre produit 912,5 kilogrammes par an. Il existe 400 millions de voitures dans le monde et leur nombre ne cesse de croître. Le nombre d'arbres est en constante diminution.

Le taux total de production d'oxygène par les plantes lors de la photosynthèse en 1 an est de 1,55 x 10 tonnes.

Consommation d'oxygène pendant 1 an - 2,16x1010 tonnes.

Après avoir analysé les informations et effectué des calculs, j'ai appris que l'oxygène produit par les plantes forestières lors de la photosynthèse n'est pas suffisant pour respirer.

La question se pose : existe-t-il d’autres sources d’oxygène ?

J'ai commencé à collecter des informations pour répondre à cette question. Il s'est avéré que la part d'oxygène produite par les arbres représente 10 à 30 % (selon diverses sources) de l'oxygène total contenu dans l'atmosphère. Les 70 à 90 % restants nous sont donnés par l'Océan. L'oxygène est produit par la photosynthèse des cyanobactéries et du phytoplancton vivant dans la colonne d'eau, dont certains sont des algues bleu-vert. Et comme la superficie de l'océan est trois fois plus grande et qu'il contient plus de phytoplancton contenant des algues que d'arbres sur terre, l'océan produira plus d'oxygène.

Après avoir répondu à mes questions, j’ai appris qu’il existe d’autres sources d’oxygène sur terre. Et ces sources produisent beaucoup plus d’oxygène que les arbres. Mais cela ne réduit pas le rôle des forêts sur la planète. Les plantes sont les seules sources de nutriments. Après tout, les animaux ne sont pas capables de produire eux-mêmes de l’énergie. Ils dépendent de l’apport de nutriments créés par les plantes et en reçoivent de l’énergie vitale.

Tout dans la nature est interconnecté. La pollution des océans peut entraîner une diminution de l’oxygène sur la planète. Les forêts tropicales humides jouent un rôle essentiel dans la régulation du climat de notre planète : elles occupent une place particulière dans les cycles de l’oxygène, du carbone et de l’eau. Plus de 50 % des forêts tropicales de notre planète ont déjà été détruites et leur destruction se poursuit.

Nous devons protéger et préserver tout ce que la nature nous a donné.

La Terre contient 49,4 % d’oxygène, présent soit libre dans l’air, soit lié (eau, composés et minéraux).

Caractéristiques de l'oxygène

Sur notre planète, l’oxygène gazeux est plus répandu que tout autre élément chimique. Et ce n’est pas surprenant, car cela fait partie de :

  • des roches,
  • eau,
  • atmosphère,
  • les organismes vivants,
  • protéines, glucides et graisses.

L'oxygène est un gaz actif et entretient la combustion.

Propriétés physiques

L'oxygène se trouve dans l'atmosphère sous forme gazeuse incolore. Il est inodore et légèrement soluble dans l'eau et d'autres solvants. L'oxygène possède de fortes liaisons moléculaires, ce qui le rend chimiquement inactif.

Si l'oxygène est chauffé, il commence à s'oxyder et à réagir avec la plupart des non-métaux et des métaux. Par exemple, le fer, ce gaz s’oxyde lentement et provoque sa rouille.

Avec une diminution de la température (-182,9°C) et de la pression normale, l'oxygène gazeux se transforme en un autre état (liquide) et acquiert une couleur bleu pâle. Si la température baisse encore (jusqu’à -218,7°C), le gaz se solidifiera et passera à l’état de cristaux bleus.

À l’état liquide et solide, l’oxygène devient bleu et possède des propriétés magnétiques.

Le charbon de bois est un absorbeur actif d'oxygène.

Propriétés chimiques

Presque toutes les réactions de l’oxygène avec d’autres substances produisent et libèrent de l’énergie dont la force peut dépendre de la température. Par exemple, à des températures normales, ce gaz réagit lentement avec l'hydrogène, et à des températures supérieures à 550°C, une réaction explosive se produit.

L'oxygène est un gaz actif qui réagit avec la plupart des métaux à l'exception du platine et de l'or. La force et la dynamique de l'interaction au cours de laquelle les oxydes se forment dépendent de la présence d'impuretés dans le métal, de l'état de sa surface et de son meulage. Certains métaux, lorsqu'ils sont combinés avec l'oxygène, en plus des oxydes basiques, forment des oxydes amphotères et acides. Des oxydes d'or et de platine apparaissent lors de leur décomposition.

L'oxygène, en plus des métaux, interagit également activement avec presque tous les éléments chimiques (à l'exception des halogènes).

À l’état moléculaire, l’oxygène est plus actif et cette propriété est utilisée dans le blanchiment de divers matériaux.

Le rôle et l'importance de l'oxygène dans la nature

Les plantes vertes produisent le plus d’oxygène sur Terre, la majeure partie étant produite par les plantes aquatiques. Si l’eau produit davantage d’oxygène, l’excès ira dans l’air. Et s'il est inférieur, au contraire, le montant manquant sera complété par les airs.

L'eau de mer et l'eau douce contiennent 88,8 % d'oxygène (en masse) et dans l'atmosphère, 20,95 % en volume. Dans la croûte terrestre, plus de 1 500 composés contiennent de l’oxygène.

De tous les gaz qui composent l’atmosphère, l’oxygène est le plus important pour la nature et l’homme. Il est présent dans chaque cellule vivante et est nécessaire à la respiration de tous les organismes vivants. Le manque d’oxygène dans l’air affecte immédiatement la vie. Sans oxygène, il est impossible de respirer, et donc de vivre. Une personne respire pendant 1 minute. il consomme en moyenne 0,5 dm3. S'il y en a moins dans l'air à 1/3, alors il perdra connaissance, à 1/4 il mourra.

Les levures et certaines bactéries peuvent vivre sans oxygène, mais les animaux à sang chaud meurent en quelques minutes en cas de manque d'oxygène.

Cycle de l'oxygène dans la nature

Le cycle de l'oxygène dans la nature est l'échange d'oxygène entre l'atmosphère et les océans, entre les animaux et les plantes lors de la respiration, ainsi que lors de la combustion chimique.

Sur notre planète, les plantes, qui subissent un processus unique de photosynthèse, constituent une source importante d’oxygène. Pendant ce temps, de l'oxygène est libéré.

Dans la partie supérieure de l'atmosphère, de l'oxygène se forme également en raison de la division de l'eau sous l'influence du Soleil.

Comment se déroule le cycle de l’oxygène dans la nature ?

Lors de la respiration des animaux, des personnes et des plantes, ainsi que de la combustion de tout combustible, de l'oxygène est consommé et du dioxyde de carbone se forme. Le dioxyde de carbone nourrit ensuite les plantes, qui produisent à nouveau de l’oxygène grâce au processus de photosynthèse.

Ainsi, son contenu dans l'air atmosphérique est maintenu et ne s'arrête pas.

Applications de l'oxygène

En médecine, lors d'opérations et de maladies potentiellement mortelles, les patients reçoivent de l'oxygène pur à respirer afin de soulager leur état et d'accélérer leur guérison.

Sans bouteilles d’oxygène, les alpinistes ne peuvent pas escalader les montagnes et les plongeurs ne peuvent pas plonger dans les profondeurs des mers et des océans.

L'oxygène est largement utilisé dans divers types d'industries et de production :

  • pour couper et souder divers métaux
  • pour obtenir des températures très élevées dans les usines
  • pour obtenir une variété de composés chimiques. pour accélérer la fusion des métaux.

L’oxygène est également largement utilisé dans l’industrie spatiale et l’aviation.

Il existe une opinion selon laquelle les forêts sont les « poumons de la planète », car on pense qu'elles sont les principaux fournisseurs d'oxygène dans l'atmosphère. Cependant, en réalité, ce n’est pas le cas. Les principaux producteurs d'oxygène vivent dans l'océan. Ces bébés ne peuvent être vus sans l’aide d’un microscope. Mais tous les organismes vivants sur Terre dépendent de leurs moyens de subsistance.

Bien entendu, personne ne prétend que les forêts doivent être préservées et protégées. Mais pas du tout parce qu’il s’agit de ces fameux « poumons ». Car en fait, leur contribution à l’enrichissement de notre atmosphère en oxygène est pratiquement nulle.

Personne ne niera le fait que l’atmosphère oxygénée de la Terre a été créée et continue d’être entretenue par les plantes. Cela s'est produit parce qu'ils ont appris à créer des substances organiques à partir de substances inorganiques, en utilisant l'énergie de la lumière du soleil (comme nous nous en souvenons du cours de biologie scolaire, un processus similaire est appelé photosynthèse). À la suite de ce processus, les feuilles des plantes libèrent de l’oxygène libre comme sous-produit de la production. Ce gaz dont nous avons besoin monte dans l’atmosphère et y est ensuite réparti uniformément.

Ainsi, selon divers instituts, environ 145 milliards de tonnes d'oxygène sont rejetées chaque année dans l'atmosphère de notre planète. De plus, la majeure partie est dépensée, sans surprise, non pas pour la respiration des habitants de notre planète, mais pour la décomposition des organismes morts ou, en termes simples, pour la décomposition (environ 60 pour cent de celle utilisée par les êtres vivants). Ainsi, comme vous pouvez le constater, l'oxygène nous donne non seulement la possibilité de respirer profondément, mais agit également comme une sorte de poêle pour brûler les déchets.

Comme nous le savons, tout arbre n’est pas éternel, donc le moment venu, il meurt. Lorsque le tronc d’un géant forestier tombe au sol, son corps est décomposé par des milliers de champignons et de bactéries sur une très longue période. Tous utilisent l’oxygène produit par les plantes survivantes. Selon les calculs des chercheurs, un tel « nettoyage » consomme environ quatre-vingts pour cent de l'oxygène de la « forêt ».

Mais les 20 pour cent d'oxygène restants n'entrent pas du tout dans le « fonds atmosphérique général » et sont également utilisés par les habitants de la forêt « sur le terrain » à leurs propres fins. Après tout, les animaux, les plantes, les champignons et les micro-organismes ont également besoin de respirer (sans oxygène, on s'en souvient, de nombreux êtres vivants ne seraient pas en mesure d'obtenir de l'énergie à partir de la nourriture). Étant donné que toutes les forêts sont généralement des zones très densément peuplées, ces résidus suffisent à peine à satisfaire les besoins en oxygène de leurs propres habitants. Il ne reste plus rien pour les voisins (par exemple, les habitants des villes où il y a peu de végétation indigène).

Qui est alors le principal fournisseur de ce gaz nécessaire à la respiration sur notre planète ? Sur terre, ce sont, curieusement... des tourbières. Tout le monde sait que lorsque les plantes meurent dans un marais, leurs organismes ne se décomposent pas, car les bactéries et les champignons qui effectuent ce travail ne peuvent pas vivre dans l'eau des marais - il existe de nombreux antiseptiques naturels sécrétés par les mousses.

Ainsi, les parties mortes des plantes, sans se décomposer, coulent au fond, formant des dépôts de tourbe. Et s’il n’y a pas de décomposition, l’oxygène n’est pas gaspillé. Ainsi, les marécages contribuent environ 50 pour cent de l’oxygène qu’ils produisent au fonds général (l’autre moitié est utilisée par les habitants de ces lieux inhospitaliers mais très utiles).

Néanmoins, la contribution des marécages au « fonds caritatif de l'oxygène » général n'est pas très importante, car ils ne sont pas si nombreux sur Terre. Les algues océaniques microscopiques, que les scientifiques appellent ensemble phytoplancton, participent beaucoup plus activement à la « charité en oxygène ». Ces créatures sont si petites qu’il est presque impossible de les voir à l’œil nu. Cependant, leur nombre total est très important, s’élevant à des millions de milliards.

Le phytoplancton de la planète entière produit 10 fois plus d’oxygène qu’il n’en a besoin pour respirer. De quoi fournir du gaz utile à tous les autres habitants des eaux, et une grande quantité finit dans l'atmosphère. Quant à la consommation d'oxygène pour la décomposition des cadavres, dans l'océan, elle est très faible - environ 20 pour cent de la production totale.

Cela est dû au fait que les organismes morts sont immédiatement mangés par les charognards, qui vivent en grand nombre dans l’eau de mer. Ceux-ci, à leur tour, seront mangés par d'autres charognards après la mort, et ainsi de suite, c'est-à-dire que les cadavres ne reposent presque jamais dans l'eau. Les mêmes restes, qui n'intéressent plus personne, tombent au fond, où vivent peu de gens, et il n'y a tout simplement personne pour les décomposer (c'est ainsi que se forme le limon bien connu), c'est-à-dire dans dans ce cas, l'oxygène n'est pas consommé.

Ainsi, l’océan fournit à l’atmosphère environ 40 pour cent de l’oxygène produit par le phytoplancton. C'est cette réserve qui est consommée dans les zones où très peu d'oxygène est produit. Ces derniers, outre les villes et les villages, comprennent les déserts, les steppes et les prairies, ainsi que les montagnes.

Ainsi, curieusement, la race humaine vit et prospère sur Terre précisément grâce aux « usines à oxygène » microscopiques flottant à la surface de l’océan. Ce sont eux qu’il faudrait appeler « les poumons de la planète ». Et protégez-vous de toutes les manières possibles de la pollution pétrolière, des empoisonnements aux métaux lourds, etc., car s'ils arrêtent brusquement leurs activités, vous et moi n'aurons tout simplement plus rien à respirer.



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