1 18
p a r a d a p i e r w i a s t k ó w
2
1
O
13 14 15 16 17
C
8
6
2
Węgiel
Tlen
S
16
3
Tlen jest pierwiastkiem najbardziej 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Siarka
Co Ni Cu Zn
27 28 29
4 30
Kobalt Nikiel Miedx

rozpowszechnionym na Ziemi Cynk
Ag Cd Sn
47 48 50
5
Srebro Kadm Cyna
(prawie 50% jej masy) oraz trzecim,
,
Au Hg Pb
*
79 80 82
6
Złoto Rtęć Ołów
po wodorze i helu, w całym Wszechświecie.
**
7
la organizmów na naszej planecie jest niezbędny
do życia, choć są takie, które potrafią się bez nie-
Lantanowce
Dgo obyć, a dla niektórych jest wręcz zabójczy. Po- *
znajmy bliżej bohatera naszego artykułu  dzięki nie-
Aktynowce
**
mu żyjemy, choć czasem bywa niebezpieczny.
Tlen w układzie okresowym pierwiastków leży
w 2. okresie i 16. grupie. Jest bezbarwnym gazem, XVIII wieku kilku uczonych poddało systematycznym
aktywnie reagującym z większością pozostałych pier- badaniom powietrze i otrzymało jego składniki  azot
wiastków, chociaż często dopiero w podwyższonej i tlen. Historia chemii za odkrywcę tlenu uważa an-
temperaturze. Oprócz niego do rodziny tlenowców gielskiego pastora J. Priestleya (1774).
należą: siarka, selen, tellur i, odkryty przez Marię Nazwę dla nowego pierwiastka zaproponował
Skłodowską-Curie, polon. Są one niemetalami, jedynie Lavoisier, nadając mu miano  oxygenium , co z łaciny
ostatni z nich wykazuje własności metaliczne. znaczy  tworzący kwasy . Twórca współczesnej che-
W związkach to pierwiastki dwu-, cztero- i sześcio- mii uważał, że wszystkie kwasy muszą zawierać ten
wartościowe (tlen jest tylko dwuwartościowy). Dwa pierwiastek i to, już po kilkunastu latach, po odkryciu
pierwsze pierwiastki tej grupy mają wielkie znacze- chloru i fluoru, okazało się nieprawdą. Ojciec polskie-
nie (zarówno dla gospodarki, jak i organizmów ży- go słownictwa chemicznego, Jędrzej Śniadecki, spol-
wych), pozostałe znalazły jedynie marginalne zastoso- szczył tę nazwę na  kwasoród (podobnie postąpiono
wania. w innych krajach, np. niemiecki  Sauerstoff czy ro-
syjski  kisło-
K r z y s z t o f Or l i ń s k i
rod ). Obecną
nazwę nadał
mu J. Oczapow-
ski, wskazując
na zdolność
podtrzymywa-
nia palenia
(od czasownika
 tlić się ).
Tlen wy-
Woda  najważniejszy związek tlenu. stępuje w po-
Tlen staci dwóch
odmian alotropowych. Pierwsza to, znane wszystkim,
Obecność tlenu na Ziemi to zasługa organi- dwuatomowe cząsteczki. Czytelnicy zapewne wielo-
zmów żywych. Pierwotna ziemska atmosfera była krotnie pisali w szkole ich wzór, łącząc w nim atomy
praktycznie beztlenowa. Niewielkie jego ilości po- podwójnym wiązaniem. Jest to jednak tylko przybli-
wstały w wyniku fotolizy (rozpadu pod wpływem żenie  cząsteczka tlenu zawiera wolne, niesparowa-
światła) pary wodnej. Tak minimalne stężenie tlenu, ne elektrony, odpowiedzialne za reaktywność tego
wynoszące początkowo około 0,1%, wystarczyło, aby pierwiastka. Taka cząsteczka zwana jest rodnikiem.
zahamować dostęp szkodliwego promieniowania Reagując z innymi substancjami, wytwarza następne
ultrafioletowego do powierzchni planety i umożliwić rodniki, które, jeżeli proces zachodzi wewnątrz żywej
powstanie pierwszych komórek. W wyniku opanowa- komórki, powodują jej uszkodzenia i mutacje gene-
nia procesu fotosyntezy zawartość tlenu w atmosferze tyczne. Dlatego organizmy bronią się przed niekontro-
zaczęła wzrastać. W karbonie (265 210 milionów lat lowanymi reakcjami z, niezbędnym przecież do życia,
temu), okresie największego rozwoju roślin, przekra- tlenem  procesy utleniania zachodzą w wydzielo-
czała 30%, obecnie wynosi nieca- nych organellach komórkowych.
łe 21%. Pierwiastkowy tlen jest używany jako gaz in-
Już alchemicy domyślali tensyfikujący procesy utleniania i spalania, np. w me-
się obecności w powietrzu sub- talurgii i palnikach do cięcia i spawania metali (prze-
stancji umożliwiającej spalanie i chowywany jest w niebieskich, ciśnieniowych bu-
oddychanie. Często także otrzy- tlach) oraz do ułatwienia oddychania, np. przy zabie-
mywali tlen w wyniku rozkładu gach medycznych. Ciekły tlen (skroplili go po raz
różnych jego związków. Nie zba- pierwszy w 1883 roku profesorowie UJ Karol Olszew-
dali jednak dokładnie otrzymane- ski i Zygmunt Wróblewski) to bardzo silny czynnik
go w ten sposób  powietrza lub utleniający (stosowany np. do napędu rakiet), mogący
 ducha , jak wtedy mówiono, i eksplodować w kontakcie z substancjami organiczny-
to nie im przypadła sława od- mi. Tę właściwość wykorzystuje się do produkcji spe-
30 krywców. Dopiero w latach 70. cjalnych materiałów wybuchowych, oksylikwitów, na-
Ciekły tlen o błę-
kitnej barwie.
T E K S T R
R E D N I O T R U D N Y



sycając ciekłym tlenem np. węgiel czy cukier (w ten
sposób uwolnili się z pułapki bohaterowie powieści
 Astronauci Stanisława Lema).
Drugą odmianą alotropową tlenu jest ozon. Jego
charakterystyczny zapach nadaje  świeżość powie-
trzu po burzy. Powstaje on w czasie wyładowań elek-
trycznych (np. błyskawice), pracy lamp kwarcowych
oraz kserokopiarek, a w górnych warstwach atmosfery
w wyniku działania promieni ultrafioletowych. Te trój-
atomowe cząsteczki stały się obecnie tematem wielu
ożywionych dyskusji z powodu tzw. dziury ozonowej,
czyli okresowego spadku stężenia tego gazu nad An- Butle tlenowe umożliwiają nurkowanie.
tarktydą. Ozon znajduje się w stratosferze (12 40 km
nad powierzchnią Ziemi), pełniąc rolę filtra przeciwko i równania reakcji z ich
szkodliwemu promieniowaniu Słońca i umożliwiające- udziałem. Jednakże
go, jak przed miliardami lat powstanie, tak teraz ist- nie wszyscy wiedzą,
nienie życia na Ziemi. Zmniejszenie się zawartości że istnieją także nad-
ozonu powoduje, że do powierzchni planety dociera tlenki i ponadtlenki.
więcej promieni ultrafioletowych, wywołujących zmia- Powstają one w wyni-
ny nowotworo- ku przyłączenia jed-
we i mutacje nego (ponadtlenki)
genetyczne lub dwóch (nadtlenki)
organizmów. elektronów do całej
Jeszcze przed cząsteczki tlenu (bez
kilku laty po- jej rozpadu na atomy,
wszechnie jak dzieje się w pro-
oskarżano o po- cesie tworzenia zwy-
wstanie dziury kłych tlenków). Pow-
ozonowej fre- stały w ten sposób Spawanie z użyciem tlenu.
ony (fluorowe jon łączy się z katio-
pochodne wę- nem, zazwyczaj z grupy 1. lub 2. Związki te są dość
glowodorów, nietrwałe i łatwo wydzielają tlen, czego przykładem
Dziura ozonowa nad Antarktydą. stosowane np. jest nadtlenek wodoru (jego roztwór to woda utlenio-
w chłodnictwie, na, perhydrol). Także ozon nie jest  gorszy i ma wła-
urządzeniach klimatyzacyjnych i przemyśle kosme- sne związki  ozonki (powstają przez przyłączenie
tycznym), obecnie wielu naukowców zmiany stężenia jednego elektronu do jego cząsteczki), jeszcze bar-
ozonu przypisuje także naturalnym zjawiskom klima- dziej nietrwałe niż nadtlenki i ponadtlenki.
tycznym na Ziemi. Pewne jest jednak, że ludzie (np. Nie jest możliwe opisanie wszystkich związ-
poprzez loty odrzutowców na dużych wysokościach) ków tlenu, choćby tylko tych najprostszych  tlenków.
również mają swój udział w tym zjawisku. Warto jednak wiedzieć, że tlen tworzy z krzemem
Ozon jest bardziej aktywny niż tlen ze względu i glinem związki stanowiące ponad 80% masy Ziemi.
na łatwe odłączanie jednego z atomów. Stosowany Na co dzień nie zdajemy sobie sprawy, że żyjemy
jest do odkażania wody oraz wybielania tkanin i in- w świecie tlenków. Pijemy wodę (tlenek wodoru),
nych materiałów. Podobno, jak twierdzą producenci mieszkamy w domach zbudowanych z tlenku krzemu
rozmaitych ozonizatorów powietrza i wody, ma zdol- i wapnia, nosimy ozdoby z tlenku glinu (rubiny i szafi-
ność regeneracji organizmu, ale naukowcy zalecają ry) oraz narzekamy na niszczącą nasze samochody
dużą ostrożność w jego stosowaniu. Nadmierne stę- rdzę (tlenki żelaza).
żenie ozonu powoduje wręcz przyspieszone starzenie Tlen to jeden z najważniejszych pierwiastków
komórek oraz niszczenie różnych substancji, np. gu- na Ziemi, a my jesteśmy  skazani na życie z nim.
my. Ozon jest konieczny do życia, ale tylko wysoko Jest dla nas niezbędny, ale warto pamiętać, że potrafi
nad naszymi głowami! być także groz
ny. Od naszej rozwagi i mądrości zale-
Zapewne wszyscy słyszeli o  zegarach wie- żeć będzie, którą stronę swej natury nam ukaże.
ków . Są to promieniotwórcze pierwiastki, których za-
wartość zmienia się w miarę upływu lat. Badając ich
ilość, można określić wiek danego przedmiotu: skały,
minerału czy substancji organicznej. Mało jednak kto
wie, że istnieje także  termometr wieków , oparty na
tlenie. W skład naturalnego tlenu wchodzą trzy izoto-
py o liczbach masowych 16, 17 i 18. Wzajemny stosu-
nek ich zawartości zależy od temperatury, w której
tworzyła się dana substancja. I tak, badając skamie-
niałe pancerzyki skorupiaków, można określić, jak cie-
płe było morze, w którym żyły one miliony lat temu!
Największą grupę związków na Ziemi stanowią
tlenki. Czytelnicy zapewne w szkole pisali ich wzory 31
Tlen podtrzymuje palenie.