ماذا يتنفس النبات ؟

الأكسجين

الأكسجين عنصر كيميائي واسع الانتشار ، فهو ثاني أكثر العناصر انتشارًا على الأرض ، وثالث أكثر العناصر انتشارًا في الكون. في ظل الظروف العادية لدرجة الحرارة والضغط ، يكون الأكسجين في شكل غاز عديم اللون والرائحة. للأكسجين أهمية حيوية كبيرة جداً ، فهو ضروري لتنفس الإنسان والحيوان والنبات وبعض أنواع البكتيريا ، ونقصه لأكثر من عدة دقائق يؤدي إلى فقدان الوعي والموت ، بالمقابل استنشاق الهواء الذي يحتوي على تركيز مرتفع نسبيًا من الأكسجين في ظروف الضغط المرتفع نسبيًا ، أو لفترات زمنية. لفترة طويلة ، يمكن أن يكون لها تأثير سام ، والأكسجين ضروري جدًا لعملية الاحتراق ، ويستخدم الهواء المخصب بالأكسجين في تصنيع منتجات مثل الفولاذ والميثانول ، ويستخدم الأكسجين السائل لدفع الصواريخ.

اكتشاف الأكسجين

اكتشف العالم البولندي Michał Sędziwój أن الهواء يتكون من خليط من المواد ، إحداها مادة ضرورية للحياة ، والتي أطلق عليها إكسير الحياة ، وكان أول من أشار إلى العنصر الذي نعرفه اليوم بالأكسجين ، و ثم أعاد كارل فيلهلم شيل اكتشاف الأكسجين. Wilhelm Scheele) قبل عام 1773 ، لكنه لم ينشر أبحاثه حتى أواخر عام 1777 ، حيث نشر العالم جوزيف بريستلي بحثه عن الأكسجين عام 1775 ، وكان العالم أنطوان لافوازييه هو من أطلق على الأكسجين بهذا الاسم (في الإنجليزية: الأكسجين) ، والتي تتكون من كلمتين يونانيتين: الكلمة الأولى οξυς أو oxys ، وتعني حمض أو لاذع ، وكلمة γεινομαι أو geinomai تعني مولد ، وهذا يعني أن كلمة أكسجين تعني مولد الحمض ، لأن لافوازييه كان يعتقد خطأً أن جميع الأحماض تتشكل من الأكسجين. عُرف فيما بعد أن هناك أحماض لا تحتوي على أكسجين.

خصائص الأكسجين

فيما يلي بعض الخصائص التي تميز الأكسجين:

• هناك ثلاثة نظائر للأكسجين الطبيعي: الأكسجين 16 ، والأكسجين 17 ، والأكسجين 18 ، ولكن أكثرها وفرة هو الأكسجين 16 ، الذي تبلغ نسبته في الطبيعة أكثر من 99.7٪.
• يقع الأكسجين في المجموعة السادسة عشرة من الجدول الدوري ، والتي تُعرف باسم مجموعة الكالكوجين ، والدورة التي ينتمي إليها هي الدورة الثانية.
• يتحول الأكسجين من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة عند درجات حرارة منخفضة -183 درجة مئوية ، ويتصلب عند درجات حرارة تصل إلى -219 درجة مئوية.
• يتميز الأكسجين بكثافته عند درجة حرارة 0 درجة مئوية وضغط جوي 101.325 كيلو باسكال يساوي 1.429 جم / لتر.
• الأكسجين متفاعل كيميائيًا ، حيث يتفاعل مع اللافلزات ويشكل روابط تساهمية معها ، ويتفاعل مع المعادن ويشكل روابط أيونية معها. اكتشف العالم نيل بارتليت مركبًا نادرًا يحتوي على الأكسجين في تركيبته يسمى Dioxygenyl: أثناء دراسته لخصائص فلوريد السداسي البلاتيني.

معلومات عامة عن الأكسجين

فيما يلي بعض الحقائق والمعلومات حول الأكسجين:

• يظهر الأكسجين الصلب والسائل باللون الأزرق الباهت ، ويمكن الحصول على الأكسجين بعدة ألوان ، بما في ذلك الأحمر والوردي والبرتقالي والأسود.
• الأكسجين عنصر غير معدني يساعد في الاحتراق ولا يحترق من تلقاء نفسه.
• يتواجد الأكسجين بشكل طبيعي على شكل غاز ثنائي الذرة O2 ، بالإضافة إلى وجود شكل نقي آخر منه ، وهو الأوزون (O3).
• يتميز الأكسجين بأنه مغناطيسي ، مما يعني أن مغناطيسيته تظهر فقط في وجود مجال مغناطيسي خارجي وتختفي عند إزالته.
• يشكل الأكسجين ما يقرب من ثلثي كتلة جسم الإنسان ، لأنه يدخل في تكوين الماء المتوفر في أجسامنا. وتجدر الإشارة إلى أن ذرات الهيدروجين ، التي تدخل أيضًا في تكوين الماء ، أكثر وفرة من ذرات الأكسجين ، لكن كتلتها صغيرة مقارنة بالأكسجين.
• الأكسجين المثير هو المسؤول عن ظهور مزيج من الأصفر والأخضر يميز ظاهرة الشفق القطبي الذي يتشكل في القطبين الشمالي والجنوبي للأرض.
• يؤدي وجود تركيز عالٍ من الأكسجين في خلايا الجسم إلى تكسيرها إلى أيون سالب يمكن أن يتفاعل مع الحديد ، مما قد يؤدي إلى تكوين جذر الهيدروكسيل الذي يدمر الدهون في أغشية الخلايا.
• يتكون الهواء الجاف من 21٪ أكسجين و 78٪ نيتروجين و 1٪ غازات أخرى.
• يعتقد العلماء أن 70٪ من الأكسجين الحر ناتج عن التمثيل الضوئي للطحالب الخضراء والبكتيريا الزرقاء ، الأمر الذي يدحض الاعتقاد السائد بأن الأشجار هي المنتج الرئيسي للأكسجين الحر.
• يُعتقد أن الكائنات الحية كانت أكبر في عصور ما قبل التاريخ لأن الأكسجين كان متاحًا بتركيز أعلى في ذلك الوقت.