Tlen na tle układu okresowego pierwiastków

Tlen jest jednym z najważniejszych pierwiastków rozpowszechnionych w przyrodzie.Tlen (oxygenium)"O", pierwiastek chemiczny należący do grupy VI A w układzie okresowym, liczba atomowa 8, masa atomowa 16,0. Znanych jest 10 izotopów tlenu, w tym 3 trwałe: (16O, 17O, 18O). W przyrodzie występuje w stanie wolnym w atmosferze oraz w formie związanej w wodzie, minerałach, w organizmach roślinnych i zwierzęcych.Bezbarwny, bezwonny gaz, o własnościach paramagnetycznych, gęstość 1,43 g/dm3, temperatura krytyczna -118C, ciśnienie krytyczne 49,7 atm (stan krytyczny).Otrzymuje się go przez destylację frakcjonowaną ciekłego powietrza lub elektrolizę wody. Skroplony tlen jest cieczą o niebieskawym zabarwieniu, gęstość 1,13 g/cm3. Tworzy cząsteczki dwuatomowe, trójatomowe (diamagnetyczny ozon) lub przybiera postać pojedynczych atomów (tlen atomowy, znacznie bardziej aktywny chemicznie). W ogromnej większości związków chemicznych tlen występuje na -2 stopniu utlenienia.Istnieją dwie odmiany alotropowe tlenu: zwykły tlen złożony z cząsteczek dwuatomowych (O2) i ozon, o cząsteczkach trójatomowych (O3). Ozon jest bardzo silnym utleniaczem, powodującym przyłączenie cząsteczki tlenu do trwałych jonów; przekształca on siarczki w siarczany, dwutlenki w trójtlenki itp. Ze względu na tę właściwość ozon jest używany jako środek odkażający i bielący.Ozon występuje w górnych warstwach atmosfery ziemskiej i chroni życie na ziemi przed działaniem szkodliwego promieniowania słonecznego. W przemyśle otrzymuje się ozon w wyniku wyładowań elektrycznych w tlenie.Stosowany w hutnictwie, gazownictwie, medycynie, technologii chemicznej, w okrętach podwodnych, palnikach.
Tlen stanowi najbardziej rozpowszechniony pierwiastek w skorupie ziemskiej (rozpowszechnienie 52,32% atom.), wchodząc w skład licznych skał w postaci krzemianów i glinokrzemianów, rzadziej rud tlenkowych. Stanowi również dominujący składnik w hydrosferze (woda zawiera 89% wag. tlenu). W powietrzu atmosferycznym (na poziomie morza) zawartość tlenu wynosi 20,94% objętości.Dziesięć najpospolitszych związków występuje w skorupie ziemskiej w postaci tlenków. Prawie połowa materiału skorupy ziemskiej stanowi dwutlenek krzemu (SiO2), około 1/3 tlenek magnezu (MgO), a nieco mniej niż 1/4 stanowi tlenek żelaza (II), czyli FeO. Dalsze pospolite tlenki to: tlenek glinu (Al2O3), tlenek wapnia (CaO) i tlenek żelaza (III), Fe2O3. Wszystkie aktywne metale grupy IA (1) układu okresowego, czyli litowce, reagują energicznie z tlenem w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym. Ogólne równanie reakcji między tlenem a tymi metalami jest następujące:
4M + O2 ---> 2M2O
Reakcje między tlenem a metalami grupy IIA (2), czyli berylowcami, nie przebiegają tak energicznie:
2M + O2 ---> 2MO
Ważną grupę tlenków tworzą lantanowce, czyli metale ziem rzadkich:
4M + 3O2 ---> 2M2O3
Tlen wiąże się łatwo z większością niemetali, tworząc powszechnie znane tlenki: dwutlenek węgla (CO2), tlenek dwuazotu, czyli podtlenek azotu (N2O) i dwutlenek siarki (SO2).W atmosferze występuje tlen-16 oraz śladowe ilości tlenu-17 i tlenu-18. Pozostałe izotopy, wytworzone sztucznie, są promieniotwórcze.
Tlenowce wykazują znaczną reaktywność, malejącą ze wzrostem liczby atomowej. Atomy wszystkich tlenowców posiadają 6 elektronów walencyjnych i oktet otrzymują przez uwspólnienie lub przyłączenie dwóch elektronów. Tlen różni się od pozostałych pierwiastków tej grupy, ponieważ posiada znacznie większą elektroujemność, toteż występuje na ujemnych stopniach utlenienia, głównie –II ( lub –I w nadtlenkach). Pozostałe tlenowce występują oprócz na –II stopniu utlenienia również na +IV i +VI. Wchodzą w reakcje z tlenem, wodorem, i innymi niemetalami.